KLEBSIELLA PNEUMONIAE КАК ЭТИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР ПРИ ИНФЕКЦИОННЫХ ПРОЦЕССАХ У ДЕТЕЙ
Аннотация
Цель обзора — установить, каким образом нарушения взаимодействия между условно-патогенными бактериями Klebsiella pneumoniae, микробиомом кишечника и врожденной иммунной системой приводят к развитию инфекционных процессов. K. pneumoniae, будучи представителем микробиома здорового человека, может служить источником оппортунистической инфекции. Колонизацию кишечника Klebsiella spp. следует рассматривать как необходимое условие для развития инфекционных процессов. В то же время K. pneumoniae может передаваться людям с ослабленным иммунитетом от практически здоровых лиц. Исход колонизации слизистой оболочки кишечника детей клебсиеллами зависит от факторов вирулентности, колонизационной резистентности слизистой оболочки, иммунитета. В последние годы на экспериментальных моделях доказано, что K. pneumoniae способна колонизировать кишечник и без предварительной обработки его антибиотиками, что сопровождается воспалительными изменениями слизистой оболочки. Эти наблюдения позволяют думать, что K. pneumoniae может рассматриваться как потенциальный этиологический агент не только при генерализованных формах инфекции у новорожденных, но и при кишечных инфекциях у детей раннего возраста с несформированными микробиотой кишечника и иммунной системой. Штаммы клебсиелл, обладающие генами, повышающими плотность колонизации в кишечнике, вместе с генами вирулентности представляют наибольший риск заражения у колонизированных пациентов. На риск заражения бактериями рода Klebsiella влияют также нарушения состояния здоровья пациента. Колонизация кишечника K. pneumoniae должна рассматриваться как пример уклонения патогена от реакций иммунитета хозяина, а иммунные стратегии K. pneumoniae — как преодоление защитных реакций организма хозяина последующим развитием инфекционного процесса.
Литература
Белозеров Е.С., Буланьков Ю.И., Васильев В.В. и др. Руководство по инфекционным болезням. СПб.: Фолиант; 2011.
Агеевец В.А., Агеевец И.В., Сидоренко С.В. Конвергенция множественной резистентности и гипервирулентности у Klebsiella pneumoniae. Инфекция и иммунитет. 2022;12(3):450–460. DOI: 10.15789/2220-7619-COM-1825.
Гончар Н.В., Скрипченко Н.В. Перспективные направления научных исследований по проблемам кишечных инфекций. Детская медицина Северо-Запада. 2023;11(2):50–61. DOI: 10.56871/CmN-W.2023.46.73.004.
Darboe S., Carvaheiro C.G., Kobeissi E. et al. Articles Global burden of bacterial antimicrobial resistance in 2019: a systematic analysis Antimicrobial Resistance Collaborators. Lancet. 2022;399:629–655. DOI: 10.1016/S0140-6736(21)02724-0.
Lam M.M.C., Wyres K.L., Wick R.R. et al. Convergence of virulence and MDR in a single plasmid vector in MDR Klebsiella pneumoniae ST15. Antimicrob Chemother. 2019;74:1218–1222. DOI: 10.1093/jac/dkz028.
Gorrie C.L., Mirceta M., Wick R.R. et al. Gastrointestinal carriage is a major reservoir of Klebsiella pneumoniae infection in intensive care patients. Clin Infect Dis. 2017;65:208–215. DOI: 10.1093/cid/cix270.
Joseph L., Merciecca T., Forestier C. et al. From Klebsiella pneumoniae colonization to dissemination: an overview of studies implementing murine models. Microorganisms. 2021;9:1282. DOI: 10.3390/microorganisms9061282.
Raffelsberger N., Hetland M.A.K., Svendsen K. et al. Gastrointestinal carriage of Klebsiella pneumoniae in a general adult population: a cross-sectional study of risk factors and bacterial genomic diversity. Gut Microbes. 2021;13:1939599. DOI: 10.1080/19490976.2021.1939599.
Calderon-Gonzalez R., Lopez-Campos G., Hancock S.J. et al. Modelling the Gastrointestinal Carriage of Klebsiella pneumoniae Infections. mBio. 2023;14(1):e0312122. DOI: 10.1128/mbio.03121-22.
Мазанкова Л.Н., Рыбальченко О.В., Николаева И.В. Микродисбиоз и эндогенные инфекции. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2018.
Харченко Г.А., Кимирилова О.Г. Клинико-эпидемиологические особенности острых кишечных инфекций, вызванных условно-патогенными энтеробактериями у детей раннего возраста. Лечащий Врач. 2021;4(24):37–41.
Гончар Н.В., Коперсак А.К., Раздьяконова И.В. и др. Клинико-лабораторные особенности острых кишечных инфекций, вызванных Klebsiella pneumoniae, у детей. Children’s Medicine of the North-West. 2023;11(3):110–119. DOI: 10.56871/CmN-W.2023.90.13.008.
Гончар Н.В., Коперсак А.К., Скрипченко Н.В. и др. Клинические особенности затяжного течения кишечной инфекции, ассоциированной с Klebsiella pneumonia, у ребенка грудного возраста. Медицина экстремальных ситуаций. 2024;1(26):112–118. DOI: 10.47183/mes.2024.006.
Курышева О.А., Налетов А.В., Масюта Д.И. Синдром Вискотта-Олдрича (случай из практики): аллогенная трансплантация костного мозга. Children’s Medicine of the North-West. 2024;12(4):224–231. DOI: 10.56871/CmN-W.2024.26.82.019.
Семенова Д.Р., Николаева И.В., Фиалкина С.В. и др. Частота колонизации «гипервирулентными» штаммами Klebsiella pneumoniae новорожденных и грудных детей с внебольничной и нозокомиальной клебсиеллезной инфекцией. Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2020;65(5):158–163. DOI: 10.21508/1027-4065-2020-65-5-158-163.
Рыбальченко О.В., Бондаренко В.М., Добрица В.П. Атлас ультраструктуры микробиоты кишечника человека. СПб.: ИИЦ ВМА; 2008.
Martin R.M., Bachman M.A. Colonization, Infection, and the Accessory Genome of Klebsiella pneumoniae. Front Cell Infect Microbiol. 2018;8:4. DOI: 10.3389/fcimb.2018.00004.
Russo T.A., Marr C.M. Hypervirulent Klebsiella pneumoniae. Clin Microbiol Rev. 2019;32(3):e00001-19. DOI: 10.1128/CMR.00001-19.
Catalán-Nájera J.C., Garza-Ramos U., Barrios-Camacho H. Hypervirulence and hypermucoviscosity: Two different but complementary Klebsiella spp. phenotypes? Virulence. 2017;8:1111–1123.
Кузнецова М.В., Сергевнин В.И., Михайловская В.С. и др. Микробиологическая и молекулярно-генетическая характеристика изолятов Klebsiella pneumoniae, выделенных в условиях кардиохирургического стационара. Инфекция и иммунитет. 2024;14(1):103–114. doi: 10.15789/2220-7619-MAM-15631.
Navon-Venezia S., Kondratyeva K., Carattoli A. Klebsiella pneumoniae: A major worldwide source and shuttle for antibiotic resistance. FEMS Microbiol Rev. 2017;41:252–275.
Russo T.A., Olson R., Fang C.T. et al. Identification of Biomarkers for Differentiation of Hypervirulent Klebsiella pneumoniae from Classical K. pneumoniae. J Clin Microbiol. 2018;56(9):e00776-18. doi: 10.1128/JCM.00776-18.
Wang G., Zhao G., Chao X. et al. The Characteristic of Virulence, Biofilm and Antibiotic Resistance of Klebsiella pneumoniae. Int J Environ Res Public Health. 2020;17:6278. doi: 10.3390/ijerph17176278.
Kocsis B. Hypervirulent Klebsiella pneumoniae: An update on epidemiology, detection and antibiotic resistance. Acta Microbiologica et Immunologica Hungarica. 2023;70(4):278–287. doi: 10.1556/030.2023.02186.
Li G., Sun S., Zhao Z.Y., Sun Y. The pathogenicity of rmpA or aerobactin-positive Klebsiella pneumoniae in infected mice. J Int Med Res. 2019;47:4344–4352.
Lepuschitz S., Schill S., Stoeger A. et al. Whole genome sequencing reveals resemblance between ESBL-producing and carbapenem resistant Klebsiella pneumoniae isolates from Austrian rivers and clinical isolates from hospitals. Sci Total Environ. 2019;662:227–235.
Stojowska-Sw˛edrzy´nska K., Łupkowska A., Kuczy´nska-Wi´snik D., Laskowska E. Antibiotic Heteroresistance in Klebsiella pneumoniae. Int J Mol Sci. 2022;23:449. doi: 10.3390/ijms23010449.
Sharma D., Garg A., Kumar M., Khan A.U. Proteome profiling of carbapenem-resistant K. pneumoniae clinical isolate (NDM-4): Exploring the mechanism of resistance and potential drug targets. J Proteom. 2019;200:102–110.
Ballen V., Gabasa Y., Ratia C. et al. Antibiotic Resistance and Virulence Profiles of Klebsiella pneumoniae Strains Isolated From Different Clinical Sources. Front Cell Infect Microbiol. 2021;11:738223. doi: 10.3389/fcimb.2021.738223.
Vornhagen J., Rao K., Bachman M. Gut community structure as a risk factor for infection in Klebsiella-colonized patients. mSystems. 2024;9(8):e0078624. DOI: 10.1128/msystems.00786-24.
Wyres K.L., Lam M.M.C., Holt K.E. Population genomics of Klebsiella pneumoniae. Nat Rev Microbiol. 2020;18:344–359. DOI: 10.1038/s41579-019-0315-1.
Perez-Nadales E., Natera A.M., Recio-Rufian M. et al. Prognostic Significance of the Relative Load of KPC-Producing Klebsiella pneumoniae within the Intestinal Microbiota in a Prospective Cohort of Colonized Patients. Microbiol Spectr. 2022;10(4):e0272821. DOI: 10.1128/spectrum.02728-21.
Kang J.T., Teo J.Y., Bertrand D. et al. Long-term ecological and evolutionary dynamics in the gut microbiomes of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae colonized subjects. Nat Microbio. 2022;7(10):1516–1524. DOI: 10.1038/s41564-022-01221-w.
Sun Y., Patel A., SantaLucia J. et al. Measurement of Klebsiella intestinal colonization density to assess infection risk. mSphere. 2021;6:e00500-21. DOI: 10.1128/mSphere.00500-21.
Гончар Н.В., Скрипченко Н.В., Коперсак А.К. Колонизационная резистентность и микробиота кишечника как факторы противодействия развитию кишечных инфекций (обзор). Детская медицина Северо-Запада. 2023;11(4):25–38. DOI: 10.56871/CmN-W.2023.43.34.003.
Rao K., Seekatz A., Bassis C. et al. Enterobacterales infection after intestinal dominance in hospitalized patients. mSphere. 2020;5:e00450–20. DOI: 10.1128/mSphere.00450-20.
Shimasaki T., Seekatz A., Bassis C. et al. Increased relative abundance of Klebsiella pneumoniae carbapenemase-producing Klebsiella pneumoniae within the gut microbiota is associated with risk of bloodstream infection in long-term acute care hospital patients. Clin Infect Dis. 2019;68(12):2053–2059. DOI: 10.1093/cid/ciy796.
Magruder M., Sholi A.N., Gong C. et al. Gut uropathogen abundance is a risk factor for development of bacteriuria and urinary tract infection. Nat Commun. 2019;10:5521. DOI: 10.1038/s41467-019-13467-w.
Long S.W., Linson S.E., Ojeda Saavedra M. et al. Whole-
genome sequencing of human clinical Klebsiella pneumoniae isolates reveals misidentification and misunderstandings of Klebsiella pneumoniae, Klebsiella variicola, and Klebsiella quasipneumoniae. mSphere. 2017;2:e00290–17. DOI: 10.1128/mSphereDirect.00290-17.
Martin R.M., Cao J., Wu W. et al. Identification of pathogenicity-associated loci in Klebsiella pneumoniae from hospitalized patients. mSystems. 2018;3:e00015–18. DOI: 10.1128/mSystems.00015-18.
Rao K., Patel A., Sun Y. et al. Risk Factors for Klebsiella Infections among Hospitalized Patients with Preexisting Colonization. mSphere. 2021;6(3):e0013221. DOI: 10.1128/mSphere.00132-21.
Гончар Н.В., Коперсак А.К., Скрипченко Н.В. и др. Резистентность к антибактериальным препаратам и бактериофагам изолятов Klebsiella pneumoniae, выделенных от детей разного возраста с кишечными инфекциями. Детские инфекции. 2023;22(1):27–31. DOI: 10.22627/2072-8107-2023-22-1-27-31.
Rogers M.A., Greene M.T., Young V.B. et al. Depression, antidepressant medications, and risk of Clostridium difficile infection. BMCMed. 2013;11:121. DOI: 10.1186/1741-7015-11-121.
Choby J.E., Howard-Anderson J., Weiss D.S. Hypervirulent Klebsiella pneumoniae — clinical and molecular perspectives. Intern Med. 2020;287(3):283–300. doi: 10.1111/joim.13007.
Sands B.E. Biomarkers of inflammation in inflammatory bowel disease. Gastroenterology. 2015;149:1275–1285. DOI: 10.1053/j.gastro.2015.07.003.
AL-Salihi S.S., Al-Jubouri A.S., Albayati A.F., Mahmood Y.A.R. Enterotoxin Detection by PCR in Klebsiella pneumoniae Isolated from Diarrheal Cases among Children in Kirkuk City — Iraq. American Journal of Medical Sciences and Medicine. 2016;4(5):92–96. DOI:10.12691/ajmsm-4-5-1.
Janczura A., Smutnicka D., Junka A., Gościniak G. The detection and expression of enterotoxin encoding lth gene among Klebsiella spp. isolated from diarrhoea. Cent Eur J Biol. 2013;8(2):121–129. DOI: 10.2478/s11535-013-0115-y.
Ernst C.M., Braxton J.R., Rodriguez-Osorio C.A. et al. Adaptive evolution of virulence and persistence in carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae. Nat Med. 2020;26:705–711. DOI: 10.1038/s41591-020-0825-4.
Bengoechea J.A., Sa Pessoa J. Klebsiella pneumoniae infection biology: living to counteract host defences. FEMS Microbiol Rev. 2019;43:123–144. DOI: 10.1093/femsre/fuy043.
Марковская И.Н., Лисица И.А., Кузнецова Ю.В. и др. Динамика развития микробиома ребенка, длительно госпитализированного в отделении интенсивной терапии. Клинический случай. Children’s Medicine of the North-West. 2024;12(1):123–135. DOI: 10.56871/
CmN-W.2024.50.20.013.
Гончар Н.В., Бабаченко И.В., Гостев В.В., Ибрагимова О.М. Характеристика микробиоты кишечника детей первого года жизни по данным секвенирования гена 16S рРНК. Журнал инфектологии. 2017;9(2):23–28. DOI: 10.22625/2072-6732-2017-9-2-23-28.
Ермоленко К.Д., Гончар Н.В., Кириленко Л.А. Скрипченко Н.В. Оценка эффективности применения бактериофагов при лечении острых кишечных инфекций, вызванных условно-патогенными микроорганизмами, у детей первого года жизни. Педиатрия им. Г.Н. Сперанского. 2024;103(1):114–123. DOI: 10.24110/0031-403X-2024-103-1-114-123.
Суворов А.Н. Микробиота как ключ к стратегии выживания человека. Жебраковские чтения. Сборник тезисов конференции. Минск. 2021:44–67.
Feriotti C., Sa-Pessoa J., Calderon-Gonzalez R. et al. Klebsiella pneumonia hijacks the Toll-IL-1R protein SARM1 in a type I IFN-dependent manner to antagonize host immunity. Cell Reports. 2022;40(6):111167. DOI: 10.1016/j.celrep.2022.111167.
