actabiomedicaActa Biomedica ScientificaActa Biomedica Scientifica2541-94202587-9596Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problems10.29413/ABS.2022-7.3.15actabiomedica-3561Research ArticleМИКРОБИОЛОГИЯ И ВИРУСОЛОГИЯMICROBIOLOGY AND VIRUSOLOGYАнтибиотикоустойчивость энтеробактерий, выделенных из поверхностных водных объектов разных природно-климатических зонAntibiotic resistance of enterobacteria isolated from freshwater bodies of different climatic zoneshttps://orcid.org/0000-0002-2011-4297ЗацариннаяЕ. А.ZatsarinnayaE. A.

 младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории эволюционной экологии; младший научный сотрудник лаборатории геоэкологии и рационального природопользования Арктики

390000, г. Рязань, ул. Свободы, 46, Россия

184209, г. Апатиты, мкр. Академгородок, 14а, Россия 

Junior Research Officer at the Research Laboratory of Evolutionary Ecology; Junior Research Officer at the Laboratory of Geoecology and Environmental Management

 Svobody str. 46, Ryazan 390000, Russian Federation 

 Akademgorodok 14A, Apatity 184209, Russian Federation 

microbiog@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3743-6046КолупаеваН. В.KolupaevaN. V.

 младший научный сотрудник отдела подготовки и усовершенствования специалистов

142279, г.о. Серпухов, п. Оболенск, Территория «Квартал А», 24, Россия

 Junior Research Officer at the Department of Training and Improvement of Specialists

 Territory “Quarter A” 24, Obolensk 142279, Russian Federation 

nadin.9830@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7008-3137КолупаеваЛ. В.KolupaevaL. V.

 младший научный сотрудник отдела подготовки и усовершенствования специалистов

142279, г.о. Серпухов, п. Оболенск, Территория «Квартал А», 24, Россия

 Junior Research Officer at the Department of Training and Improvement of Specialists 

 Territory “Quarter A” 24, Obolensk 142279, Russian Federation 

melstryder@yandex.ruФГБОУ ВО «Рязанский государственный университет имени С.А. Есенина»; Институт проблем промышленной экологии Севера – Обособленное подразделение ФГБУН ФИЦ «Кольский научный центр Российской академии наук»Ryazan State University named after S.A. Yesenin; Institute of North Industrial Ecology Problems – Separate subdivision of the Federal State Budgetary Institution of Science of the Federal Research Center «Kola Science Center» ФБУН «Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии»State Research Center for Applied Biotechnology and Microbiology 20220507202273142149Copyright © Зацаринная Е.А., Колупаева Н.В., Колупаева Л.В., 20222022Зацаринная Е.А., Колупаева Н.В., Колупаева Л.В.Zatsarinnaya E.A., Kolupaeva N.V., Kolupaeva L.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.actabiomedica.ru/jour/article/view/3561

Важной проблемой современности является устойчивость бактерий к антимикробным препаратам. Поверхностные водные объекты аккумулируют всевозможные варианты антибиотикоустойчивых бактерий, встречающихся на водосборной территории.Цель исследования. Сравнить антибиотикоустойчивость энтеробактерий, выделенных из пресноводных экосистем Мурманской и Рязанской областей.Методы. Выделение энтеробактерий проводили диско-диффузным методом. Для видовой идентификации использовали тест-систему «Рапидэнтеро 200 М». Определение чувствительности проводили к 19 антибактериальным препаратам диско-диффузным методом в соответствии с требованиями МУК 4.2.1980-04 и Клиническими рекомендациями (2014). Интерпретацию данных осуществляли с использованием критериев EUCAST v. 7.0 (2017) и программного пакета «WHONET».Результаты. В 2016 г. из водных объектов Рязанской области был выделен 771 изолят энтеробактерий, Мурманской области – 323. Результаты показали, что энтеробактерии были обнаружены во всех обследованных поверхностных водных объектах. В Рязанской области доминировали Citrobacter (36 %), Escherichia coli (21 %) и Providencia (21 %), а в Мурманской области – Citrobacter (35 %) и Enterobacter (21 %). В обоих регионах доминируют энтеробактерии, устойчивые к одному и более антимикробному препарату. Фенотипом множественной лекарственной устойчивости (MDR) обладали 82,62 % изолятов в Рязанской области и 95,98 % – в Мурманской. Фенотип экстремальной резистентности (XDR) чаще встречался среди энтеробактерий, выделенных из водных объектов Рязанской области. В обоих районах был достаточно высокий уровень резистентности к беталактамным антибиотикам. В обоих регионах самой эффективной группой антимикробных препаратов, подавляющих рост энтробактерий, были хинолоны.Заключение. Результаты исследования показывают, что распространение антибиотикоустойчивых изолятов энтеробактерий в пресноводных экосистемах происходит повсеместно, однако в северных водоёмах этот процесс происходит медленнее.

An important problem of our time is the resistance of bacteria to antimicrobial drugs. Surface water bodies accumulate all kinds of antibiotic-resistant bacteria found in the catchment area.The aim. To compare the antibiotic resistance of enterobacteria isolated from freshwater ecosystems of the Murmansk and Ryazan regions.Methods. Isolation was performed by the disk-diffusion method. For species identification, the “Rapid-entero 200 M” test system was used. Sensitivity was determined to 19 antibacterial drugs by the disk diffusion method in accordance with the requirements of MUK 4.2.1980-04 and Clinical guidelines (2014). Data interpretation was carried out using EUCAST v. 7.0 (2017) criteria and the WHONET software package.Results. In 2016, 771 isolates of enterobacteria were isolated from the water bodies of the Ryazan region, 323 isolates from the Murmansk region. The results showed that enterobacteria were found in all surveyed surface water bodies. Citrobacter (36 %), Escherichia coli (21 %) and Providencia (21 %) dominated in the Ryazan region, while Citrobacter (35 %) and Enterobacter (21 %) dominated in the Murmansk region. Enterobacteria resistant to one or more antimicrobials dominate in both regions. The phenotype of multiple drug resistance (MDR) was found in 82.62 % of isolates in Ryazan and 95.98 % in Murmansk regions. The extreme resistance phenotype (XDR) was more common among enterobacteria isolated from water bodies of the Ryazan region. In both districts, there was a fairly high level of resistance to beta-lactam antibiotics. In both regions, the quinolones were the most effective group for inhibiting the growth of enterobacteria.Conclusion. The results of the study show that the spread of antibiotic-resistant isolates of enterobacteria in freshwater ecosystems occurs everywhere, but in northern waters this process is slower.

устойчивость к антибиотикамэнтеробактерииприродные изолятыповерхностные водные объектыdrug resistancebacterialEnterobacteriaceaenatural bacterial isolatesfreshwater bodiesReferencesMohr KI. History of antibiotics research. Curr Top Microbiol Immunol. 2016; 398: 237-272. doi: 0.1007/82_2016_499Mohr KI. History of antibiotics research. Curr Top Microbiol Immunol. 2016; 398: 237-272. doi: 0.1007/82_2016_499Martinez JL. The role of natural environments in the evolution of resistance traits in pathogenic bacteria. Proc Biol Sci. 2009; 276(1667): 2521-2530. doi: 10.1098/rspb.2009.0320Martinez JL. The role of natural environments in the evolution of resistance traits in pathogenic bacteria. Proc Biol Sci. 2009; 276(1667): 2521-2530. doi: 10.1098/rspb.2009.0320Huijbers PMC, Blaak H, de Jong MCM, Graat EAM, Vandenbroucke-Grauls CMJE, Husman AM. Role of the environment in the transmission of antimicrobial resistance to humans: A review. Environ Sci Technol. 2015; 49(20): 11993-12004. doi: 10.1021/acs.est.5b02566Huijbers PMC, Blaak H, de Jong MCM, Graat EAM, Vandenbroucke-Grauls CMJE, Husman AM. Role of the environment in the transmission of antimicrobial resistance to humans: A review. Environ Sci Technol. 2015; 49(20): 11993-12004. doi: 10.1021/acs.est.5b02566Wellington EMH, Boxall AB, Cross P, Feil EJ, Gaze WH, Hawkey PM, et al. The role of the natural environment in the emergence of antibiotic resistance in gram-negative bacteria. Lancet Infect Dis. 2013; 13(2): 155-165. doi: 10.1016/S1473-3099(12)70317-1Wellington EMH, Boxall AB, Cross P, Feil EJ, Gaze WH, Hawkey PM, et al. The role of the natural environment in the emergence of antibiotic resistance in gram-negative bacteria. Lancet Infect Dis. 2013; 13(2): 155-165. doi: 10.1016/S1473-3099(12)70317-1Furness LE, Campbell A, Zhang L, Gaze WH, McDonald RA. Wild small mammals as sentinels for the environmental transmission of antimicrobial resistance. Environ Res. 2017; 154: 28-34. doi: 10.1016/j.envres.2016.12.014Furness LE, Campbell A, Zhang L, Gaze WH, McDonald RA. Wild small mammals as sentinels for the environmental transmission of antimicrobial resistance. Environ Res. 2017; 154: 28-34. doi: 10.1016/j.envres.2016.12.014Guenther S, Semmler T, Stubbe A, Stubbe M, Wieler LH, Schaufler K. Chromosomally encoded ESBL genes in Escherichia coli of ST38 from Mongolian wild birds. J Antimicrob Chemother. 2017; 72(5): 1310-1313. doi: 10.1093/jac/dkx006Guenther S, Semmler T, Stubbe A, Stubbe M, Wieler LH, Schaufler K. Chromosomally encoded ESBL genes in Escherichia coli of ST38 from Mongolian wild birds. J Antimicrob Chemother. 2017; 72(5): 1310-1313. doi: 10.1093/jac/dkx006Burnham JP. Climate change and antibiotic resistance: A deadly combination. Ther Adv Infectious Dis. 2021; 8: 2049936121991374. doi: 10.1177/2049936121991374Burnham JP. Climate change and antibiotic resistance: A deadly combination. Ther Adv Infectious Dis. 2021; 8: 2049936121991374. doi: 10.1177/2049936121991374Кузьменков А.Ю., Виноградова А.Г., Трушин И.В., Эйдельштейн М.В., Авраменко А.А., Дехнич А.В. и др. AMRmap – система мониторинга антибиотикорезистентности в России. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2021; 23(2): 198-204. doi: 10.36488/cmac.2021.2.198-204Kuzmenkov AYu, Vinogradova AG, Trushin IV, Eidelstein MV, Avramenko AA, Dehnich AV, et al. AMRmap – a system for monitoring antibiotic resistance in Russia. Clinical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy. 2021; 23(2): 198-204. (In Russ.). doi: 10.36488/cmac.2021.2.198-204Magiorakos AP, Srinivasan A, Carey RB, Carmeli Y, Falagas ME, Giske CG, et al. Multidrug-resistant, extensively drug-resistant and pandrug-resistant bacteria: An international expert proposal for interim standard definitions for acquired resistance. Clin Microbiol Infect. 2012; 18(3): 268-281. doi: 10.1111/j.1469-0691.2011.03570.xMagiorakos AP, Srinivasan A, Carey RB, Carmeli Y, Falagas ME, Giske CG, et al. Multidrug-resistant, extensively drug-resistant and pandrug-resistant bacteria: An international expert proposal for interim standard definitions for acquired resistance. Clin Microbiol Infect. 2012; 18(3): 268-281. doi: 10.1111/j.1469-0691.2011.03570.xЗацаринная Е.А. Оценка состояния водных объектов Рязанской области на основе анализа распределения и антибиотикорезистентности общих колиформных бактерий. Естественные и технические науки. 2014; 1(69): 60-64.Zatsarinnaya EA. Assessment of the state of water bodies of the Ryazan region based on the analysis of the distribution and antibiotic resistance of common coliform bacteria. Natural and Technical Sciences. 2014; 1(69): 60-64. (In Russ.).Зацаринная Е.А. Микробиологические подходы в оценке антропогенного влияния на реки приграничных районов северозапада России.Естественные и технические науки. 2014; 1(69): 55-59.Zatsarinnaya EA. Microbiological approaches in the assessment of anthropogenic impact on the rivers of the border regions of the north-west of Russia. Natural and Technical Sciences. 2014; 1(69): 55-59. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.