Изучение резистентности патогенных и условно-патогенных грибов к противогрибковым препаратам
https://doi.org/10.29326/2304-196X-2022-11-1-20-26
Аннотация
Широкое применение антимикотических средств для терапии микозов у человека и животных вызывает беспокойство медицинских и ветеринарных специалистов в связи с возникновением резистентности патогенных и условно-патогенных грибов к противогрибковым препаратам. За последние годы накоплена информация о различных молекулярных механизмах, лежащих в основе данного явления, однако для успешного прогнозирования резистентности в различных группах грибов необходимо провести углубленные исследования. Для терапии и профилактики грибковых заболеваний активно применяют несколько групп препаратов, среди которых наиболее часто используют азолы и аллиламины, что приводит к накоплению резистентности патогенных и условно-патогенных грибов к этим противогрибковым средствам. В работе представлены результаты использования молекулярно-генетических методов для выявления устойчивых к азолам изолятов Candida albicans и устойчивых к тербинафину изолятов грибов рода Trichophyton. Анализ нуклеотидных последовательностей гена ERG11 10 изолятов Candida albicans, выделенных от разных видов животных, позволил разделить фенотипически устойчивые и чувствительные штаммы, однако не дал возможности дифференцировать штаммы, обладающие дозозависимой устойчивостью к азолам. Изучение однонуклеотидных полиморфизмов в гене SQLE, ассоциированном с развитием устойчивости к тербинафину, у 12 изолятов грибов рода Trichophyton не позволило разделить их по резистентности, что, вероятно, связано с действием другого механизма устойчивости, который может наблюдаться у данных штаммов. Полученные результаты исследований служат основанием для использования молекулярно-генетических методов для характеристики грибов рода Candida и Trichophyton, однако, с учетом биологических особенностей патогенов разных групп, для прогнозирования резистентности целесообразно использовать несколько значимых участков генома или результаты полногеномного секвенирования, а также анализ экспрессии генов.
Ключевые слова
антимикотическая устойчивость,
Candida,
Trichophyton,
азолы,
тербинафин,
полимеразная цепная реакция,
секвенирование
При поддержке: Работа выполнена при поддержке Россельхознадзора в рамках научно-исследовательской работы по теме «Оценка распространенности микозов животных и рисков возникновения резистентности к антимикотическим средствам». Авторы выражают благодарность сотрудникам отделения биотехнологии Л. Э. Саканяну и А. В. Путинцевой за техническую помощь при проведении исследований.
Об авторах
А. Д. Козлова
ФГБУ «Всероссийский государственный Центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов» (ФГБУ «ВГНКИ»)
Россия
Россия
кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник отдела генодиагностики инфекционных болезней животных отделения биотехнологии,
г. Москва
С. П. Яцентюк
ФГБУ «Всероссийский государственный Центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов» (ФГБУ «ВГНКИ»)
Россия
Россия
кандидат биологических наук, заведующий отделом генодиагностики инфекционных болезней животных отделения биотехнологии,
г. Москва
В. В. Соколов
ФГБУ «Всероссийский государственный Центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов» (ФГБУ «ВГНКИ»)
Россия
Россия
аспирант, научный сотрудник отдела микологии,
г. Москва
М. Г. Маноян
ФГБУ «Всероссийский государственный Центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов» (ФГБУ «ВГНКИ»)
Россия
Россия
кандидат ветеринарных наук, заведующий отделом микологии,
г. Москва
Список литературы
1. Cowen L. E. The evolution of fungal drug resistance: modulating the trajectory from genotype to phenotype. Nat. Rev. Microbiol. 2008; 6 (3): 187–198. DOI: 10.1038/nrmicro1835.
2. Antonovics J., Abbate J. L., Baker C. H., Daley D., Hood M. E., Jenkins C. E., et al. Evolution by any other name: antibiotic resistance and avoidance of the E-word. PLoS Biol. 2007; 5 (2):e30. DOI: 10.1371/journal.pbio.0050030.
3. Sahoo A. K., Mahajan R. Management of tinea corporis, tinea cruris, and tinea pedis: A comprehensive review. Indian Dermatol. Online J. 2016; 7 (2): 77–86. DOI: 10.4103/2229-5178.178099.
4. Odds F. C., Brown A. J., Gow N. A. Antifungal agents: mechanisms of action. Trends Microbiol. 2003; 11 (6): 272–279. DOI: 10.1016/s0966-842x(03)00117-3.
5. Morio F., Loge C., Besse B., Hennequin C., Pape L. P. Screening for amino acid substitutions in the Candida albicans Erg11 protein of azole-susceptible and azole-resistant clinical isolates: new substitutions and a review of the literature. Diagn. Microbiol. Infect. Dis. 2010; 66 (4): 373–384. DOI: 10.1016/j.diagmicrobio.2009.11.006.
6. Casalinuovo I. A., Di Francesco P., Garaci E. Fluconazole resistance in Candida albicans: A review of mechanisms. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 2004; 8 (2): 69–77. PMID: 15267120.
7. White T. C. Increased mRNA levels of ERG16, CDR, and MDR1 correlate with increases in azole resistance in Candida albicans isolates from a patient infected with human immunodeficiency virus. Antimicrob. Agents Chemother. 1997; 41 (7): 1482–1487. DOI: 10.1128/AAC.41.7.1482.
8. Franz R., Kelly S. L., Lamb D. C., Kelly D. E., Ruhnke M., Morschhauser J. Multiple molecular mechanisms contribute to a stepwise development of fluconazole resistance in clinical Candida albicans strains. Antimicrob. Agents Chemother. 1998; 42 (12): 3065–3072. DOI: 10.1128/AAC.42.12.3065.
9. Perea S., Lopez-Ribot J. L., Kirkpatrick W. R., McAtee R. K., Santillan R. A., Martinez M., et al. Prevalence of molecular mechanisms of resistance to azole antifungal agents in Candida albicans strains displaying high-level fluconazole resistance isolated from human immunodeficiency virus-infected patients. Antimicrob. Agents Chemother. 2001; 45 (10): 2676–2684. DOI: 10.1128/AAC.45.10.2676-2684.2001.
10. Barchiesi F., Calabrese D., Sanglard D., Falconi Di Francesco L., Caselli F., Giannini D., Giacometti A., et al. Experimental induction of fluconazole resistance in Candida tropicalis ATCC 750. Antimicrob. Agents Chemother. 2000; 44 (6): 1578–1584. DOI: 10.1128/AAC.44.6.1578-1584.2000.
11. Redding S. W., Kirkpatrick W. R., Coco B. .J, Sadkowski L., Fothergill A. W., Rinaldi M. G., et al. Candida glabrata oropharyngeal candidiasis in patients receiving radiation treatment for head and neck cancer. J. Clin. Microbiol. 2002; 40 (5): 1879–1881. DOI: 10.1128/JCM.40.5.1879-1881.2002.
12. Vandeputte P., Larcher G., Berges T., Renier G., Chabasse D., Bouchara J. P. Mechanisms of azole resistance in a clinical isolate of Candida tropicalis. Antimicrob. Agents Chemother. 2005; 49 (11): 4608–4615. DOI: 10.1128/ AAC.49.11.4608-4615.2005.
13. Rogers P. D., Vermitsky J. P., Edlind T. D., Hilliard G. M. Proteomic analysis of experimentally induced azole resistance in Candida glabrata. J. Antimicrob. Chemother. 2006; 58 (2): 434–438. DOI: 10.1093/jac/dkl221.
14. Jiang C., Dong D., Yu B., Cai G., Wang X., Ji Y., Peng Y. Mechanisms of azole resistance in 52 clinical isolates of Candida tropicalis in China. J. Antimicrob. Chemother. 2013; 68 (4): 778–785. DOI: 10.1093/jac/dks481.
15. Cowen L. E., Sanglard D., Howard S. J., Rogers P. D., Perlin D. S. Mechanisms of antifungal drug resistance. Cold Spring Harb. Perspect. Med. 2014; 5 (7):a019752. DOI: 10.1101/cshperspect.a019752.
16. Selmecki A., Forche A., Berman J. Genomic plasticity of the human fungal pathogen Candida albicans. Eukaryot. Cell. 2010; 9 (7): 991–1008. DOI: 10.1128/EC.00060-10.
17. Harrison B. D., Hashemi J., Bibi M., Pulver R., Bavli D., Nahmias Y., et al. A tetraploid intermediate precedes aneuploid formation in yeasts exposed to fluconazole. PLoS Biol. 2014; 12 (3):e1001815. DOI: 10.1371/journal.pbio.1001815.
18. Favre B., Ryder N. S. Characterization of squalene epoxidase activity from the dermatophyte Trichophyton rubrum and its inhibition by terbinafine and other antimycotic agents. Antimicrob. Agents Chemother. 1996; 40 (2): 443–447. DOI: 10.1128/AAC.40.2.443.
19. Martinez-Rossi N. M., Bitencourt T. A., Peres N. T. A., Lang E. A. S., Gomes E. V., Quaresemin N. R., et al. Dermatophyte resistance to antifungal drugs: Mechanisms and prospectus. Front. Microbiol. 2018; 9:1108. DOI: 10.3389/fmicb.2018.01108.
20. Yamada T., Maeda M., Alshahni M. M., Tanaka R., Yaguchi T., Bontems O., et al. Terbinafine resistance of Trichophyton clinical isolates caused by specific point mutations in the squalene epoxidase gene. Antimicrob. Agents Chemother. 2017; 61 (7):e00115-17. DOI: 10.1128/AAC.00115-17.
21. Saunte D. M. L., Hare R. K., Jørgensen K. M., Jørgensen R., Deleuran M., Zachariae C. O., et al. Emerging terbinafine resistance in Trichophyton: Clinical characteristics, squalene epoxidase gene mutations, and a reliable EUCAST method for detection. Antimicrob. Agents Chemother. 2019; 63 (10):e01126-19. DOI: 10.1128/AAC.01126-19.
22. Arendrup M. C., Meletiadis J., Mouton J. W., Lagrou K., Hamal P., et al. EUCAST Definitive Document E.Def 7.3.2: Method for the determination of broth dilution minimum inhibitory concentrations of antifungal agents for yeasts. 2020. Available at: http://www.eucast.org.
23. The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. Breakpoint tables for interpretation of MICs for antifungal agents, version 10.0. 2020. Available at: http://www.eucast.org/astoffungi/clinicalbreakpointsforantifungals.
24. Manoyan M., Sokolov V., Gursheva A., Gabuzyan N., Panin A. P034. Sensitivity of isolated dermatophyte strains to antifungal drugs in the Russian Federation. In: 9th Trends in Medical Mycology Held on 11–14 October 2019, Nice, France, Organized under the Auspices of EORTC-IDG and ECMM. J. Fungi. 2019; 5 (4):95. DOI: 10.3390/jof5040095.
25. Lee M.-K., Williams L. E., Warnock D. W., Arthington-Skaggs B. A. Drug resistance genes and trailing growth in Candida albicans isolates. J. Antimicrob. Chemother. 2004; 53 (2): 217–224. DOI: 10.1093/jac/dkh040.
26. Marichal P., Koymans L., Willemsens S., Bellens D., Verhasselt P., Luyten W., et al. Contribution of mutations in the cytochrome P450 14α-demethylase (Erg11p, Cyp51p) to azole resistance in Candida albicans. Microbiology (Reading). 1999; 145 (Pt 10): 2701–2713. DOI: 10.1099/00221287-145-10-2701.
27. MacCallum D. M., Coste A., Ischer F., Jacobsen M. D., Odds F. C., Sanglard D. Genetic dissection of azole resistance mechanisms in Candida albicans and their validation in a mouse model of disseminated infection. Antimicrob. Agents Chemother. 2010; 54 (4): 1476–1483. DOI: 10.1128/AAC.01645-09.
Рецензия
Для цитирования:
Козлова А.Д., Яцентюк С.П., Соколов В.В., Маноян М.Г. Изучение резистентности патогенных и условно-патогенных грибов к противогрибковым препаратам. Ветеринария сегодня. 2022;11(1):20-26. https://doi.org/10.29326/2304-196X-2022-11-1-20-26
For citation:
Kozlova A.D., Yatsentyuk S.P., Sokolov V.V., Manoyan M.G. Studyof resistance of pathogenic and opportunistic fungi toantimycotics. Veterinary Science Today. 2022;11(1):20-26. https://doi.org/10.29326/2304-196X-2022-11-1-20-26
Просмотров: 363
Послать статью по эл. почте 