Характеристика нового гена металло-β-лактамазы bla(NDM-1) и нового гена эстеразы эритромицина, входящих в состав уникальной генетической структуры у Klebsiella pneumoniae sequence type 14 из Индии

Пациентка шведского происхождения, родившаяся в Индии, совершила поездку в Нью-Дели, после чего у неё развилась инфекция мочевых путей, вызванная карбапенеморезистентным штаммом Klebsiella pneumoniae, отнесённым к комплексу sequence type 14. В изоляте Klebsiella pneumoniae 05-506 была выявлена металло-β-лактамаза (MBL), однако ранее известные гены MBL отсутствовали. Анализ библиотек генов и амплификация интегронов класса 1 выявили три участка, определяющих устойчивость. Первый содержал bla(CMY-4), фланкированный элементами ISEcP1 и blc. Второй участок размером 4,8 кб содержал сложный интегрон класса 1 с кассетами генов arr-2 — нового гена эстеразы эритромицина, ereC, aadA1 и cmlA7. Ниже генов qac/sul был обнаружен интактный элемент ISCR1. Третий участок состоял из нового гена MBL, получившего обозначение bla(NDM-1), с ДНК K. pneumoniae с одной стороны и укороченным элементом IS26 — с другой. Последние два участка располагались рядом; все три участка находились в составе области размером 180 кб, которая легко передавалась реципиентным штаммам и обеспечивала устойчивость ко всем антибиотикам, за исключением фторхинолонов и колистина. NDM-1 имела очень низкую степень идентичности с другими MBL; наиболее близкими были VIM-1 и VIM-2, с которыми идентичность составляла лишь 32,4%. Помимо уникальных аминокислотных остатков вблизи активного центра, NDM-1 содержала дополнительную вставку между позициями 162 и 166, отсутствующую у других MBL. Молекулярная масса NDM-1 составляла 28 кДа; фермент был мономерным и гидролизовал все β-лактамы, кроме азтреонама. По сравнению с VIM-2 NDM-1 прочнее связывалась с большинством цефалоспоринов, особенно с цефуроксимом, цефотаксимом и цефалотином, а также с пенициллинами. NDM-1 связывалась с карбапенемами менее прочно, чем IMP-1 или VIM-2, а скорость гидролиза карбапенемов была сопоставима со скоростью для VIM-2. Помимо K. pneumoniae 05-506, bla(NDM-1) был обнаружен на плазмиде размером 140 кб в штамме Escherichia coli, выделенном из кала пациента, что указывает на возможность конъюгации in vivo. Столь широкий спектр устойчивости, переносимый этими плазмидами, вызывает дополнительную обеспокоенность в отношении Индии, где уже отмечается высокий уровень устойчивости к антибиотикам.