Această investigație a raportat prevalența și rezistența Shigella rezistente la CES, precum și analiza moleculară a genelor de rezistență la cefalosporine și a determinanților de virulență în izolatele clinice din districtul Xiaoshan, Hangzhou, China, colectate pe o perioadă de 5 ani. În regiunile nedezvoltate din punct de vedere economic, S. flexneri este cea mai frecvent izolată specie de Shigella. O situație similară există și în China, conform datelor anterioare . Cu toate acestea, în studiul nostru, S. sonnei a fost cea mai frecventă cauză de dizenterie bacteriană, ceea ce este în concordanță cu constatările din țările industrializate. În ultimii ani, datele din districtul Kaengkhoi din Thialand, Ho Chi Minh City din Vietnam, Coreea de Sud, Taiwan și regiunile de est, nord și nord-est ale Chinei, care sunt regiuni recent industrializate, au prezentat, de asemenea, o schimbare izbitoare de specie de la S. flexneri la S. sonnei. Prin urmare, tranziția speciilor de shigeloză din studiul de față poate fi legată de creșterea economică din districtul Xiaoshan, suburban al orașului Hangzhou, cu indicatori economici mai mari. Desigur, alți factori pot juca, de asemenea, un rol și necesită cercetări suplimentare.

Prin analiza datelor de rezistență, am constatat că mai mult de jumătate din izolatele de S. flexneri și S. sonnei au fost rezistente la ESC (cefotaxime). Datele din 8 țări asiatice au arătat o prevalență ridicată a rezistenței la antibioticele de primă linie AMP (53,0%) și SXT (81,0%) în rândul izolatelor de Shigella . Cu toate acestea, ratele de rezistență la cele două medicamente în rândul tuturor izolatelor noastre de Shigella au fost mai mari (AMP, 97,8%; SXT, 85,4%), și au fost în concordanță cu datele din alte investigații, China continentală . Datele din tabelul 2 au arătat că SAM nu a fost adecvat pentru tratamentul diareei cauzate de S. flexneri, indiferent de tulpinile cu rezistență la CES (96,6%) sau sensibilitate (85,2%); Dimpotrivă, poate fi utilizat pentru a prescrie pentru infecțiile cu S. sonnei, în special pentru tulpinile sensibile la cefotaxime. Deși rata de rezistență a Shigella la PIP a fost ridicată (83,7%) în acest studiu, TZP a avut o activitate anti-Shigella foarte ridicată (tabelul 2).

Dacă diametrul zonei de inhibiție a CAZ este ≥21 mm sau cel al FEP ≥18 mm, cele două antibiotice pot fi raportate susceptibile pentru enterobacteriacee, indiferent dacă izolatele produc sau nu ESBL, conform CLSI . La toate izolatele de Shigella studiate, au fost observate rezultate similare de rezistență la CAZ și FEP (16,6% și 18,5%), care au fost mai mari decât cele raportate de Yang et al. (5,2% și 6,5%) . Cu toate acestea, ratele de rezistență din tabelul 2 au indicat faptul că cele două antibiotice au fost mai potrivite pentru tratamentul empiric al infecției cu S. sonnei rezistent la CES decât cel al infecției cu S. flexneri rezistent la CES.

Fluorochinolonele sunt antibioticele populare pentru tratamentul shigelozei grave atât la adulți, cât și la copii. Rezultatele cercetării lui Gu et al. au arătat că rata de rezistență la CIP a fost de 29,1% între 2007 și 2009 în zona Asia-Africa. Datele din provincia Henan, China, au arătat că 21% și 79% din tulpinile de S. flexneri au prezentat o rezistență de nivel înalt sau, respectiv, scăzut la CIP . Yang et al. au raportat că 27,9% și 9,7% din Shigella au prezentat rezistență la CIP și, respectiv, LEV, în provincia Anhui, China. În studiul nostru, a fost prezentată o rată similară de rezistență la CIP (24,2%) și o rată mai mare de rezistență la LEV (16,0%) (Tabelul 2). Dintre izolatele rezistente la fluorochinolone, 95,3% (82/86, rezistență la CIP) și 89,5% (51/57, rezistență la LEV) tulpini au aparținut S. flexneri. Cauza posibilă a fost faptul că izolatele S. flexneri posedau adesea determinanți de rezistență la chinolone mediate de plasmidă (PMQR) sau mutații în regiunile care determină rezistența la chinolone (QRDR) ale genelor de girasă și topoizomerază. Această situație fusese descrisă la izolate din alte regiuni ale Chinei de Zhang et al. , Zhu et al. și Pu et al.

Până în prezent, au fost descrise cel puțin 109 variante ale enzimelor CTX-M (CTX-M-1 până la 124). Dintre aceste CTX-M, 19 variante (CTX-M-15, 16, 19, 23, 25, 27, 32, 35, 37, 40, 42, 53, 54, 55, 55, 57, 58, 62, 64, 82, 93) prezintă o activitate de hidroliză crescută împotriva ceftazidimei, iar celelalte prezintă o rată de hidroliză mult mai mare a cefotaximei decât a ceftazidimei . CTX-M-15 este cea mai des detectată variantă CTX-M care hidrolizează ceftazidima la un nivel ridicat în enterobacteriaceae . În acest studiu, cele 28 de izolate de Shigella rezistente la ESC pozitive la bla CTX-M-15 au fost toate rezistente la ceftazidimă (datele nu sunt prezentate). Nu au fost găsite alte gene variante CTX-M care să medieze rezistența la nivel înalt la ceftazidimă (tabelul 3). În ceea ce privește genele bla CTX-M cu eficiență catalitică mai mare față de cefotazimă decât față de ceftazidimă, bla CTX-M-14 a fost cea mai răspândită (53,0 %) și coincide cu datele publicate la nivel mondial în cazul agenților patogeni de importanță clinică . OXA-30 aparține grupei III de oxacilinază din clasa D și mediază rezistența la cefepime, dar nu și la ceftazidimă . Din nefericire, 52 (26,3 %) dintre izolatele noastre de Shigella rezistente la CES au găzduit bla OXA-30 , iar 12 dintre acestea au fost purtătoare concomitent de bla CTX-M-15 și au conferit rezistență la cefotaxime, ceftazidime și cefepime (tabelul 3). În ultimul deceniu, în diferite țări și regiuni a fost descrisă o apariție a Shigella spp. producătoare de ESBL care poartă diferite tipuri de gene ESBL . Cu toate acestea, doar câteva studii au raportat în lume existența β-lactamazelor AmpC codificate de bla CMY-2 sau bla DHA-1 în Shigella spp. . În acest studiu, am găsit, de asemenea, 2 producători de β-lactamaze AmpC cu bla DHA-1 și bla CMY-2 în tulpinile Shigella pozitive la testul cu extract tridimensional. Bla CMY-2 și bla DHA-1 existau la 1 S. flexneri cu bla CTX-M-14 și, respectiv, la 1 S. sonnei cu bla CTX-M-15 și bla OXA-30 (tabelul 3).

În acest studiu, am detectat mai multe gene patogene (ial, ipaH, set1, sen și virA) pentru 198 de izolate Shigella rezistente la ESC- (tabelul 4). S-a demonstrat că ial își asumă responsabilitatea pentru penetrarea celulei epiteliale de către Shigella, iar ipaH, de asemenea, pentru răspândirea de la o celulă la alta . Toate speciile de Shigella studiate au fost pozitive pentru ipaH, așa cum era de așteptat, deoarece această genă există în mai multe copii atât pe cromozomul, cât și pe plasmidul Shigella. În schimb, gena ial este localizată exclusiv pe plasmidă și a fost detectată numai în unele izolate de Shigella . Într-adevăr, o examinare mai puțin frecventă a genei ial a fost descrisă de Luscher și Altwegg , Kingombe et al. și Thong et al. . Cu toate acestea, această genă a fost găsită în toate tulpinile noastre de Shigella rezistente la CES. Un alt factor de virulență VirA este implicat în absorbția, motilitatea și transmiterea de la celulă la celulă a Shigella în cadrul gazdei umane. Acesta este un factor de virulență esențial în patogeneza bolii Shigella. Rata pozitivă a virA a implicat faptul că toate izolatele din colecția noastră ar putea avea această capacitate (tabelul 4). Gena cromozomială set1 codifică enterotoxina 1 a Shigella (ShET-1, compusă dintr-o subunitate A și cinci subunități B), care este generată de S. flexneri (în principal în tipul 2a) și care nu se găsește la alte Shigella spp . Gena sen care codifică enterotoxina 2 a Shigella (ShET-2) este transportată pe o plasmidă de virulență de 140 MDa. Iar sen este prezentă în toate speciile de Shigella. Se consideră că ambele toxine joacă un rol în manifestarea clinică a shigelozei . În studiul nostru, 79,3% dintre tulpinile de S. flexneri rezistente la CES s-au dovedit a fi pozitive la set1A și set1B (62,1% dintre izolate erau de serotip f2a, tabelul 4), iar acest lucru este în concordanță cu rezultatele anterioare; cu toate acestea, 17,1% (24/140) dintre izolatele de S. sonnei rezistente la CES purtau, de asemenea, genele set1A și/sau set1B (tabelul 4). Genele set1A și set1B sunt localizate pe insula de patogenitate she (PAI), un element integrator cromozomial, dobândit lateral, al S. flexneri. Excizia mediată de integritate poate avea loc pentru PAI she și duce la formarea unui produs de excizie circular, care este un substrat pentru procesele de transfer lateral, de exemplu, conjugarea, împachetarea în particule de fag și integrarea mediată de recombinază în cromozom . Aceasta poate fi cauza pentru care cei doi determinanți se regăsesc în izolatele noastre de S. sonnei rezistente la ESC studiate. Iar deficiența set1A sau set1B, sau existența unor mutații punctiforme în situsurile de legare a amorselor poate fi posibila explicație pentru faptul că cele două gene nu coexistă în unele izolate de S. sonnei rezistente la ESC (tabelul 4). În plus, am constatat că izolatele S. flexneri cu set1 au fost mai rezistente la CIP, LEV (p < 0,001, fiecare) și FEP (p = 0,019) decât cele fără set1; pentru S. sonnei, izolații pozitivi la set1 au fost mai probabil rezistenți la SAM (p < 0,001), CIP, LEV (p < 0,001, fiecare) și FEP (p = 0,002), și mai probabil sensibili la CAZ (p = 0,005) decât cei negativi la set1 (date nesemnalate). Cu toate acestea, nu credem că a existat o corelație între set1 și rezistența la antibiotice, deoarece niciunul dintre rapoarte nu a descris în prezent faptul că elementele genetice de invazie purtătoare de gene de virulență cunoscute conțin simultan determinanți de rezistență în Shigella spp. Aceste diferențe de rezistență se pot datora doar răspândirii plasmidelor rezistente între diferitele tulpini.

Rezultatele tipizării ERIC-PCR au arătat că majoritatea cazurilor de infecții cu S. flexneri și S. sonnei rezistente la CES au fost cauzate de mai multe tulpini identice, respectiv . Acest lucru indică faptul că diseminarea clonală a fost probabil să contribuie cel mai mult la răspândirea S. flexneri și S. sonnei rezistente la CES în regiunea studiată. Din cele 46 de izolate S. flexneri rezistente la CES cu al doilea cel mai mare număr din compoziția genei de virulență (ia1 + ipaH + virA + setlA + setlB + sen) fiind rezistente la 4 până la 8 antibiotice, 60,3% au aparținut tipului A (43,1%) și tipului B (17,2%). Dintre cele 114 izolate de S. sonnei rezistente la CES cu primul cel mai mare număr din compoziția genelor de virulență (ia1 + ipaH + vir + sen) fiind rezistente la 3 până la 6 antibiotice, 71,1% au aparținut tipului A (57,9%) și tipului B (13,2%), dar izolatele care au găzduit gena set1 au fost mai eterogene în modelul ERIC-PCR.

În studiul de față, toate tulpinile de Shigella au fost izolate de la pacienți din clinici intestinale. Niciun pacient nu fusese spitalizat sau decedat în urma unor episoade de shigeloză. Conform rapoartelor clinice, în stadiul incipient al shigelozei, pacienții infectați cu izolate cu gene ESBL pozitive nu au fost mai severe decât cele ale pacienților infectați cu izolate cu gene ESBL negative. Cu toate acestea, cei mai mulți dintre acești pacienți au avut un tratament mai lung, deoarece medicii obișnuiau să trateze diareea prin prescrierea de cefotaxime sau ceftriaxonă (în special pentru copii) în regiunea studiată. Atunci când tratamentul eșua, alte medicamente (cum ar fi fluorochinolonele sau inhibitorii de β-lactamază) ar fi fost utilizate ca substitut pentru continuarea tratamentului. În plus, toți pacienții cu infecție cu Shigella din studiu au fost tratați cu antibiotice, prin urmare, nu am avut date relevante pentru a compara evoluția bolii tratate cu antibiotice cu cea a bolii tratate fără antibiotice.

.