Исследовательская статья

Репрезентативная молекулярная и геномная характеристика генов вирулентности у Staphylococcus aureus при диабетических инфекциях стопы

DOI:

10.3791/71373

⸱

29 мая 2026 г.

 ,  , 
1Department of Microbiology, College of Medicine, University of Anbar, 2Department of Clinical Laboratory Sciences, College of Pharmacy, University of Anbar

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

В этом исследовании были описаны механизмы антимикробной резистентности, детерминанты вирулентности и геномные особенности изолятов Staphylococcus aureus, выявленных после диабетических инфекций стопы, с помощью антимикробного тестирования на чувствительность, профилирования вирулентности с помощью ПЦР и секвенирования целого генома.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Диабетические инфекции стопы (DFI) представляют собой серьёзную проблему общественного здравоохранения, а метициллин-резистентный Staphylococcus aureus (MRSA) является одним из самых клинически значимых патогенов. В этом исследовании изучалась распространённость генов вирулентности (CAN и HLG), профили антимикробной устойчивости и репрезентативные геномные особенности многолекарственно-резистентных изолятов S. aureus , полученных у пациентов с DFI. В период с января по декабрь 2024 года было проведено поперечное наблюдательное исследование на 125 пациентах с диабетическими инфекциями стопы. Тестирование на восприимчивость к антимикробным препаратам проводилось с использованием метода диффузии дисков Кирби–Бауэра и скрининга на цефокситин в соответствии с рекомендациями Института клинических и лабораторных стандартов (CLSI), при этом в качестве штама для контроля качества использовался S. aureus ATCC 25923. Восприимчивость к ванкомицину была подтверждена с помощью тестирования с минимальной ингибирующей концентрацией (MIC). Полимеразная цепная реакция (ПЦР) использовалась для обнаружения генов вирулентности (can и hlg) и генов группы blaOXA. Целостное секвенирование генома (WGS) проводилось на двух представительных изолятах, включая один мультилекарственно-резистентный (MDR) изолят и один обширно лекарственно-устойчивый (XDR) изолят, с использованием de novo секвенирования для создания черновой сборки генома. Из 125 клинических образцов бактериальный рост был зафиксирован в 90 образцах (72%), из которых 45 изолятов (50%) были идентифицированы как S. aureus. Среди этих изолятов 35 из 45 (77,78%) классифицированы как MRSA, а 36 из 45 из (80%) — мультилекарственно-устойчивые. Ген hlg был обнаружен во всех изолятах, тогда как ген CAN — в 13/45 (28,89%) изолятах. Гены blaOXA-группы I не обнаружены. Геномный анализ выявил несколько генов, связанных с резистентностью, включая blaZ, tet(38), norA и vanT, а также элементы CRISPR-Cas и детерминанты резистентности, связанные с плазмидой. Эти результаты подчёркивают высокую распространённость мультирезистентного S. aureus в DFI и подтверждают важность продолжения геномного надзора клинически значимых устойчивых штаммов.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Многочисленные характеристики колонизации и вирулентности делают грамположительную бактерию Staphylococcus aureus (S. aureus) распространённым оппортунистическим патогеном, способным вызывать широкий спектр инфекций, включая импетиго, раны, фурункулы, кожные абсцессы, бактериемию и инфекционный эндокардит1. Некоторые из этих инфекций могут прогрессировать до тяжёлого заболевания и требовать госпитализации, особенно у пациентов с сахарным диабетом, иммуносупрессией, злокачественными опухоликами, катетеризацией мочи или инфекцией вирусом иммунодефицита человека1.

Метициллин-резистентные штаммы S. aureus (MRSA) связаны с высокой заболеваемостью и смертностью благодаря своей способности быстро приобретать антимикробные детерминанты и сохраняться в медицинскихучреждениях. 1. Пациенты с сахарным диабетом часто развивают диабетические язвы стопы из-за невропатии, сосудистой недостаточности и нарушенного иммунногоответа 2. Диабетические инфекции стопы (ДФИ) имеют сложную патофизиологию, и клинические результаты зависят как от микробных, так и от факторов, связанных с хозяином, включая бактериальнуювирулентность 3. Хотя диабетические язвы стопы могут содержать полимикробные сообщества, состоящие из аэробных и анаэробных бактерий и грибов, S. aureus остаётся одним из основных патогенов, выделенных из этихинфекций 4. Организм обладает несколькими детерминантами вирулентности, которые способствуют обходу иммунитета, проникновению тканей, хронической колонизации и устойчивой инфекции. Кроме того, приобретение метициллин-резистентности, опосредованной mecA/SCCmec, и других детерминантов антимикробной резистентности значительно ограничило терапевтические возможности для инфекций, связанных с DFI 4,5. Предыдущие исследования отмечали высокую распространённость мультилекарственно-резистентных (MDR) изолятов S. aureus при диабетических инфекциях стопы, при этом устойчивость часто ассоциируется с генами β-лактамаз, включая blaTEM, blaOXA и blaCTX-M варианты 6.

Несколько генов, связанных с вирулентностью, способствуют патогенности и устойчивости S. aureus при хронических инфекциях ран. Среди них ген hlg кодирует γ-гемолизин — цитотоксичный фактор, связанный с разрушением тканей, воспалением, уклонением от иммунитета и персистентностью штаммов MRSA, приобретённыхв сообществе 7,8. Ген can кодирует коллаген-связывающий адгезин, который способствует прикреплению бактерий к тканям, богатым коллагеном, и способствует хронической колонизации и устойчивостиинфекции 8. Предыдущие исследования выявили высокую распространённость HLG среди изолятов MRSA, вылеченных после диабетических инфекций стопы, что подчёркивало совместимость детерминантов вирулентности и антимикробной резистентности при этихинфекциях 9. Неправильное воздействие антибиотиков, длительное госпитализация, нарушение проникновения антимикробных препаратов в ткани и хроническое прогрессирование ран дополнительно способствуют появлению и распространению МДР-организмов у пациентов сДФИ 10. Согласно международным определениям, мультирезистентные (MDR) бактерии проявляют устойчивость как минимум к одному антимикробному агенту в трёх и более классах антимикробных препаратов, бактерии с широкой резистентностью к лекарствам (XDR) остаются восприимчивыми только к одному-двум антимикробным классам, а бактерии с панлекарственной резистентностью (PDR) устойчивы ко всем протестированным антимикробнымклассам 10. Несмотря на признанную клиническую значимость S. aureus при диабетических инфекциях стопы, по-прежнему ограничена интегрированная молекулярная и геномная информация, связывающая детерминанты вирулентности с профилями антимикробной устойчивости в клинических изолятах этого региона.

Поэтому целью данного исследования было характеризовать паттерны антимикробной резистентности, определить распространённость выбранных генов вирулентности (hlg и can), изучение наличия генов bla OXA-группы I и проведение репрезентативного анализа секвенирования целого генома выбранных изолятов S. aureus, полученных у пациентов с диабетическими инфекциями стопы.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Изучайте пациентов

Это исследование было одобрено Комитетом по этическому одобрению Университета Анбара, Министерства высшего образования и научных исследований Ирака (Одобрение No 145), город Рамади, провинция Анбар, Ирак, 24 декабря 2023 года. Все процедуры с участием людей проводились в соответствии с этическими руководящими принципами Университета Анбара. Письменное информированное согласие было получено от всех участников до регистрации.

С января по декабрь 2024 года в учебных больницах Рамади и прилегающих частных клиниках в провинции Анбар, Ирак, проводилось поперечное наблюдательное исследование. Всего за период исследования было зарегистрировано 125 последовательных подходящих пациентов с диабетическими инфекциями стопы (DFI). Размер выборки определялся исходя из числа подходящих пациентов, доступных в период исследования, а не статистическим расчётом. Клинически DFI определялся как наличие язвы стопы любого степени у пациентов с сахарным диабетом 1 типа (ЦД1) или сахарным диабетом 2 типа (ДД2). Были включены мужчины и женщины с разной степенью тяжести язвы.

Пациенты имели право, если у них была клинически диагностирована диабетическая язва стопы, они посещали участвующие медицинские учреждения и предоставляли информированное согласие. Критерии исключения включали язвы стопы, не связанные с сахарным диабетом (например, травматические язвы), направление из других медицинских учреждений, невозможность дать информированное согласие из-за критического заболевания, получение антибиотикотерапии в течение 48 часов до сбора образца и полимикробные инфекции. Пациенты с полимикробными инфекциями были исключены для обеспечения точной фенотипской, молекулярной и геномной характеристики изолятов Staphylococcus aureus . Демографические и клинические данные, включая возраст, пол, диабетические осложнения, продолжительность сахарного диабета, анамнез антибиотиков и сопутствующие заболевания, были собраны с помощью структурированного опроса.

Клинические образцы транспортировались в микробиологическую лабораторию в течение 2 часов после сбора в охлажденных условиях (4 °C) с использованием стерильных транспортных мазков с амиесовой средой и немедленно обработаны для микробиологического анализа. Все процедуры, включающие клинические образцы, бактериальные культуры, тестирование на чувствительность к антимикробам, полимеразную цепную реакцию (ПЦР) и ультрафиолетовую (УФ) визуализацию, проводились в лабораторных условиях уровня биобезопасности 2 (BSL-2) в соответствии с институциональными рекомендациями по биобезопасности. Персонал лаборатории использовал соответствующие средства индивидуальной защиты (СИЗ), включая лабораторные халаты, одноразовые перчатки, хирургические маски и защиту для глаз при необходимости. Строгие асептические процедуры соблюдались во всех микробиологических и молекулярных процедурах для минимизации риска заражения и воздействия. Выделенные рабочие зоны использовались для обработки бактериальных культур и процедур амплификации ДНК, чтобы предотвратить перекрёстное загрязнение. Загрязнённые материалы, включая культиваторные пластины, тампоны, наконечники пипеток и одноразовые материалы, автоклавировали при 121 °C и 15 psi в течение 15–20 минут до утилизации. Острые предметы выбрасывались в специализированные контейнеры, устойчивые к проколам, биологические опасности. Биологические отходы управлялись в соответствии с институциональными протоколами утилизации биомедицинских отходов. Эти меры по биобезопасности обеспечили безопасное обращение с мультирезистентными к лекарствам организмами, включая изоляты MRSA и ванкомицина (рисунок 1).

figure-protocol-1
Рисунок 1: Обзор клинических, микробиологических, молекулярных, целостных геномных и биоинформатических рабочих процессов, используемых в исследовании. На рисунке представлены сбор образцов, микробиологическая культура, тестирование на чувствительность к антимикробам, молекулярное обнаружение на основе ПЦР, секвенирование целого генома и анализ биоинформатики на последующих этапах. Эта цифра была создана при поддержке платформы дизайна на базе ИИ Gamma Pro (Gamma App), а затем была проверена, пересмотрена и проверена авторами для научной точности. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

Данные анализировались с помощью программного обеспечения SPSS версии 22.0. Были рассчитаны описательные статистические данные, включая средние и процентные значения. Связи между категориальными переменными анализировались с помощью теста хи-квадрата. p-значение <0,05 считалось статистически значимым.

2. Обработка и сбор образцов

Образцы были собраны из глубокой части диабетических язв стопы с помощью глубокой мазки. Два стерильных ватных палочки, предварительно увлажнённых стерильным бульоном, плотно вращались над основанием раны после дебридмента стерильным скальпелем и стерильной физиологической жидкостью для минимизации загрязнения колонизирующими микроорганизмами. Один мазок использовался для окрашивания по Граму, а второй — для микробиологической культуры. Прямые граммокрашиваемые мазки изучались микроскопически.

Образцы костной ткани были получены у пациентов с клинически подозреваемым остеомиелитом в стерильных условиях после хирургического дебридмента. До сбора образца поверхности язвы очищались стерильным физиологическим раствором для снижения поверхностного загрязнения. Образцы костной ткани были асептически собраны с помощью стерильных хирургических инструментов и немедленно перемещены в стерильные контейнеры для микробиологической обработки.

Образцы были гомогенизированы или мелко измельчены в стерильных условиях и инъекциированы на кровяный агар, маннитоловый соль агар (MSA), агар МакКонки и питательный агар. Пластины аэробно инкубировали при 37 °C в течение 18–24 часа. Кровяной агар и питательный агар поддерживали рост грамположительных и грамотрицательных организмов, тогда как MSA использовался для селективной изоляции и дифференцировки видов Staphylococcus , включая S. aureus. Агар МакКонки использовался для извлечения грамотрицательных бактерий. Культивные пластины изучались после инкубации, а образцы без видимого роста через 48 часов были отмечены как «без роста».

Предварительная бактериальная идентификация была основана на морфологии колонии, окрашивании по граму и биохимических характеристиках, после чего молекулярное подтверждение S. aureus с помощью ПЦР-амплификации гена nuc . Биохимическая идентификация включала тестирование на каталазу, тесты на коагулазу в слайдах и трубках, ферментацию маннитолом и тестирование на ДНКазу. Подтверждённые изоляты были дополнительно идентифицированы с помощью системы VITEK 2 Compact с идентификационной картой VITEK 2 GP. Результаты идентификации принимались только при уровне доверия ≥95%. Диссонантные или низкоуверенные результаты были повторно проверены с помощью повторного биохимического анализа и повторного тестирования VITEK. Чистые изоляты сохранялись в 20% глицероле, приготовленном в бульоне с инфузией мозга сердца (BHI) для последующих молекулярных и геномных анализов (рисунок 1).

3. Тестирование на антимикробную чувствительность

Тестирование на антимикробную восприимчивость проводилось с использованием метода диффузии дисков Кирби–Бауэра в соответствии с рекомендациями Института клинических и лабораторных стандартов (CLSI) 2022 года. Испытания проводились на агаре Мюллер–Хинтон со стандартизированной глубиной агара 4 мм. Свежие бактериальные культуры были скорректированы до стандарта Макфарланда 0,5 с помощью денситометра перед прививкой. Стерильные мазки использовались для равномерной инокуляции поверхностей агара.

Использовались следующие антимикробные диски: ампициллин (10 мкг), гентамицин (10 мкг), амикацин (30 мкг), цефокситин (30 мкг), цефуроксим (30 мкг), пиперациллин/тазобактам (100/10 мкг), меропенем (10 мкг), амоксициллин-клавулановая кислота (30 мкг), оксациллин (1 мкг), левофлоксацин (5 мкг), клиндамицин (2 мкг), тигециклин (15 мкг), ципрофлоксацин (5 мкг), эритромицицин (15 мкг), триметоприм–сульфаметоксазол (25 мкг), линезолид (30 мкг), и ванкомицин (30 мкг). Пластины инкубировали аэробно при 37 °C в течение 16–18 часов. Диаметры зон интерпретировались в соответствии с точками разрыва CLSI.

Метициллин-резистентный Staphylococcus aureus (MRSA) был выявлен с помощью скрининга цефокситина (30 мкг) согласно рекомендациям CLSI. Тестирование контроля качества проводилось с использованием S. aureus ATCC 25923. Все эксперименты проводились в дублировании для обеспечения воспроизводимости. Изоляты мультилекарственной резистентности (MDR), широко лекарственно-резистентных (XDR) и панлекарственно-резистентных (PDR) были классифицированы согласно международным стандартным определениям на основе профилей антимикробной устойчивости (рисунок 1).

4. Обнаружение метициллин-устойчивого S. aureus (MRSA)

Дисковый диффузионный анализ цефокситина (30 мкг) использовался как фенотипический метод обнаружения MRSA. Изоляты с зонами ингибирования ≥22 мм классифицировались как метициллин-чувствительные S. aureus (MSSA), тогда как изоляты с зонами ингибирования ≤21 мм классифицировались как MRSA по критериям CLSI (см. рисунок 1).

5 Определение устойчивости к ванкомицину с помощью тестирования минимальной концентрации ингибитора (MIC)

Минимальные концентрации ингибитора ванкомицина (МИК) были определены методом микроразбавления бульона согласно рекомендациямCLSI 11. В бульоне Мюллера–Хинтона были приготовлены серийные двойные разбавления ванкомицина (4–512 мкг/мл). Бактериальные суспензии были скорректированы до стандарта Макфарланда 0,5 и разведены примерно до 1 × 105 CFU/mL.

После инкубации при 37 °C в течение 24 часов MIC был определен как самая низкая концентрация, при которой не наблюдается видимый рост бактерий. Восприимчивость к ванкомицину интерпретировалась согласно критериям CLSI следующим образом: восприимчивость (≤2 мкг/мл), промежуточная (4–8 мкг/мл) и устойчивая (≥16 мкг/мл)11,12 (рисунок 1).

6. Молекулярное обнаружение

6.1 Экстракция ДНК

Изоляты Staphylococcus aureus культивировались в бульоне с инфузией мозга (BHI) в течение 24 часов при температуре 37 °C. Бактериальная геномная ДНК была извлечена с помощью коммерческого набора и автоматизированной системы экстракции нуклеиновых кислот. Извлеченная ДНК хранилась при −20 °C до использования. Концентрация ДНК измерялась с помощью флюорометра для оценки пригодности для амплификации ПЦР. Средняя концентрация ДНК составляла 85 ± 8,2 нг/мкл.

Праймеры, направленные на гены can, hlg и класса D β-лактамазы (blaOXA-группа I), были коммерчески получены и использованы для амплификации ПЦР, как указано в Таблице 1 13,14,15,16.

Таблица 1: Праймерные последовательности, используемые для амплификации ПЦР целевых генов, изучаемые в данном исследовании. Таблица обобщает целевые гены, последовательности праймеров, ожидаемые размеры ампликонов, температуры отжига и ссылки, используемые для амплификации ПЦР генов группы Nuc, mecA, hlg, can и blaOXA-группы I в изолятах Staphylococcus aureus , выявленных после диабетических инфекций стопы. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать эту таблицу.

6.2 Молекулярное обнаружение вирулентности и генов класса D β-лактамазы (blaOXA-группа I) с помощью ПЦР

Последовательности праймеров, использованные в этом исследовании, приведены в таблице 1. ПЦР-амплификация генов mecaA, nuc, связанных с вирулентностью и генов класса D β-лактамазы (blaOXA-группа I) была проведена в смесях реакций по 25 мкл, содержащих 12,5 мкл GoTaq Green Master Mix (2×), 0,5 мклMgCl 2, 3 мкл геномной ДНК-матрицы, по 1 мкл прямых и обратно праймеров (10 пмоль/мкл) и 7 мкл безнуклеазной воды.

Условия термического цикла включали начальный этап денатурации при 95 °C в течение 5 минут, затем 30–35 циклов усиления, включая денатурацию при 95 °C в течение 30 с–1 минут, отжиг при 50–62 °C в течение 30 с–1 минут в зависимости от набора грунтов, и удлинение при 72 °C на 30–1 минуту. Окончательное удлинение проводилось при 72 °C в течение 7–19 минут.

Амплифицированные ПЦР-продукты разделялись на гелях 1,5–2% агарозы, окрашенных в Safe Red и визуализированных под ультрафиолетовым освещением с помощью системы документации гелей. Отрицательные контрольные данные включались в каждую ПЦР-проверку для подтверждения достоверности амплификации.

7. Секвенирование целого генома (WGS)

Секвенирование целого генома (WGS) было проведено на двух представительных клинических изолятах Staphylococcus aureus , полученных из образцов костной ткани, полученных у пациентов с диабетическими инфекциями стопы. Отобранные изоляты включали один мультилекарственно-резистентный (MDR) и один экстенсивно лекарственно-резистентный (XDR) изолят, выявленные с помощью фенотипического тестирования на чувствительность к антимикробным препаратам и профилей устойчивости, подтверждённых MIC. Эта стратегия позволила провести репрезентативную геномную характеристику клинически значимых резистентных изолятов (рисунок 1).

Качество, концентрация и целостность геномной ДНК оценивались перед секвенированием для обеспечения пригодности для подготовки библиотеки и последующего биоинформатического анализа. ДНК количественно оценивалась с помощью флуорометра, а целостность проверялась с помощью электрофореза агарозного геля 1% при 150 В в течение 40 минут. Фрагменты ДНК длиной примерно 200–400 п.п. были выбраны по размеру с помощью магнитной очистки шариков, затем восстановления концов, 3′-аденилирования и лигации адаптеров.

Одноцепочечные круговые молекулы ДНК были получены путём амплификации, очистки и циркуляризации фрагментов, связанных с адаптером, с использованием олигонуклеотидов шины. Впоследствии наношары ДНК (DNB) были получены путём амплификации с помощью катящегося круга. Секвенирование проводилось на платформе DNBSEQ с использованием комбинаторного синтеза зонд-якоря (cPAS).

Исходные последовательности проходили процедуры контроля качества для удаления низкокачественных считываний, загрязнения адаптерами, неоднозначных считываний и дублирующихся последовательностей. Чистые считывания использовались для дальнейших анализов. Для оценки размера генома, содержания GC и глубины покрытия секвенирования проводилась сборка генома. Окончательный проект сборок генома был сгенерирован в форматах подачи FASTA, GenBank и NCBI.

Аннотация генома идентифицировала кодирующие последовательности (CDS), трансферные РНК (tRNA), рибосомную РНК (rRNA) и гены малой РНК (sRNA). Функциональная аннотация предсказанных генов проводилась с использованием нескольких баз данных, включая Swiss-Prot, COG, KEGG, CAZy, VFDB, ARDB и CARD, для генов, связанных с вирулентностью и антимикробной резистентностью.

8. Анализ биоинформатики

Сборка и аннотация генома проводились с помощью Центра ресурсов бактериальной и вирусной биоинформатики (BV-BRC). Филогенетический анализ проводился с использованием инструментов PATRIC. Были созданы круговые карты визуализации генома для иллюстрации кодирующих последовательностей, содержания ГК, смещения ГК, детерминантов антимикробной резистентности, генов, связанных с вирулентностью, и подвижных генетических элементов.

Филогенетические связи были определены с помощью глобальных семейств белков PATRIC (PGFam), выявленных из ближайших эталонных геномов с помощью анализа Mash/MinHash. Выравнивания белков были получены с помощью MUSCLE, а соответствующие нуклеотидные выравнивания были сопоставлены с белковыми семействами. Филогенетические деревья были построены с использованием RAxML с быстрым анализом загрузки (рисунок 1).

Континги генома дополнительно анализировались с помощью Pathogenwatch для подтверждения вида и обнаружения генов антимикробной устойчивости. Гены, связанные с вирулентностью, анализировались с помощью ABRicate. Служба аннотации геномов PATRIC использовала подход на основе k-mer для выявления генов антимикробной резистентности и присвоения функциональных аннотаций, классов антимикробных препаратов и механизмов устойчивости. Были получены круговые визуализации геномов представительных изолятов MDR и метициллин-резистентных S. aureus , как описаноранее 17. Дополнительная таблица 1 обобщает все биоинформатические инструменты, версии программного обеспечения, базы данных и аналитические параметры, используемые в геномных анализах.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Обработка образцов и положительная культура

В этом исследовании было собрано и проанализировано всего 125 клинических образцов. Рост бактерий наблюдался в 90 из 125 образцов (72%). Эти образцы с положительным результатом культуры впоследствии были обработаны для бактериальной идентификации и тестирования на антимикробную чувствительность. Описательная статистика, включая частоты и проценты, использовалась для суммирования распределения бактери...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Количество диабетических инфекций стопы (DFI), вызванных мультирезистентными микроорганизмами (MDR), растёт во всём мире, при этом плохой гликемический контроль и недостаточная гигиена стопы способствуют увеличению заболеваемости исмертности 18,19,20,21. Хотя DFI часто являются полимикробными, Staphylococcus aureus остаётся одним из доминирующих патоге...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы заявляют, что у них нет известных конкурирующих финансовых интересов или личных отношений, которые могли бы повлиять на работу, описанную в этом исследовании.

Вклад в авторство:

Шайма Х. Аль-Кубайси внес вклад в концептуализацию, разработку методологии, исследование, формальный анализ и подготовку оригинального черновика рукописи. Рава А. Хусейн внес вклад в валидацию, исследование и подготовку оригинального черновика рукописи. Муштак Т.С. Аль-Укайли внес вклад в концептуализацию, надзор, администрирование проектов, расследование, а также рецензирование и редактирование рукописей.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы признают использование платформы дизайна на базе искусственного интеллекта Gamma Pro (Gamma App) для генерации рисунка 1. Весь созданные материалы тщательно проверялись, редактировали и проверялись авторами для обеспечения научной точности, согласованности и честности. Авторы не получили финансовой поддержки для исследования, авторства и/или публикации этой статьи.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Abricate SoftwareGitHub (Т. Симанн)Открытый исходный кодОбнаружение гена вирулентности
АгарозеInvitrogen, США16500-500Гель-электрофорез
Набор Agencourt AMPure XPБекман КоултерA63881Очистка ДНК и выбор размера
Амикацин (30 и микро; ж) ДискOxoid, ВеликобританияCT0107BAST
Диски с антибиотиками (Ампициллин 20 и микро; g)Oxoid, ВеликобританияCT0003BТестирование на антимикробную чувствительность
База Кровавого АгарOxoid, ВеликобританияCM0055Выделение грамположительных и грамотрицательных бактерий
Бульон с инфузией мозга и сердца (BHI)Oxoid, ВеликобританияCM1135Культивирование и хранение изолятов
Цефокситин (30 и микро; ж) ДискOxoid, ВеликобританияCT0119BОбнаружение MRSA
Цефуроксим (30 и микро; ж) ДискOxoid, ВеликобританияCT0026BAST
Ципрофлоксацин (5 и микро; ж) ДискOxoid, ВеликобританияCT0425BAST
Клиндамицин (2 и микро; ж) ДискOxoid, ВеликобританияCT0064BAST
Платформа DNBSEQBGI, КитайРазличныеСеквенирование целого генома
Эритромицин (15 и микро; ж) ДискOxoid, ВеликобританияCT0020BAST
FastQC<стронг>Саймон Эндрюс из Института Бабрахам (Babraham Bioinformatics)NAСистема очередей
Система документации GelBio-Rad, СШАGel Doc™ XR+Визуализация электрофорезных гелей
Гентамицин (10 и микро; ж) ДискOxoid, ВеликобританияCT0024BAST
Глицерин (молекулярного класса)Сигма-ОлдричG5516Используется при 20% для длительного сохранения изолятов
GoTaq Green Master Mix (2 раза;)Promega, СШАM7122Микс для усиления ПЦР
Левофлоксацин (5 и микро; ж) ДискOxoid, ВеликобританияCT1587BAST
Линезолид (30 и микро; ж) ДискOxoid, ВеликобританияCT1716BAST
МакКонки АгарOxoid, ВеликобританияCM0007Селективная среда для грамотрицательных бактерий
Маннитол Соль Агар (MSA)Oxoid, ВеликобританияCM0085Селективная/дифференциальная среда для видов Staphylococcus.
Meropenem (10 & micro; ж) ДискOxoid, ВеликобританияCT0774BAST
MgCl2 РешениеPromega, СШАРазличныеКомпонент реакции ПЦР
Мюллер-Хинтон АгарOxoid, ВеликобританияCM0337Используется для Kirby– Диффузионное тестирование дисков Бауэра
Инструмент для выравнивания мышцОткрытый исходный кодРазличныеВыравнивание белковых последовательностей
Вода без нуклеазыPromega, СШАP1193Компонент реакции ПЦР
Питательный агарOxoid, ВеликобританияCM0003Универсальная среда для выращивания
Оксациллин (1 и микро; ж) ДискOxoid, ВеликобританияCT0159BAST
PathogenWatchИнститут Уэлком СэнгерОнлайн-инструментИдентификация вида и Обнаружение гена АМР
PATRIC / BV-BRCЦентр ресурсов бактериальной биоинформатикиОнлайн-платформаСборка и сборка генома аннотация
Пиперациллин/Тазобактам (100/10 и микро; ж) ДискOxoid, ВеликобританияCT1628BAST
Proksee Genome Visualization ToolУниверситет ТоронтоОнлайн-инструментВизуализация геномных карт
Квантовый флуорометрPromega, СШАE6150Квантификация ДНК
Кубитный флуорометрТермо Фишер СайентификQ33238Квантификация ДНК для WGS
Программное обеспечение RAxMLОткрытый исходный кодРазличныеФилогенетический анализ
S. aureus ATCC 25923ATCC, США25923Нагрузка на контроль качества для AST
Безопасное красное пятноiNtRON BiotechnologyРазличныеДНК-гель-окрашивание
Набор для экстракции бактериальной ДНК SaMagSacace Biotechnologies, ИталияРазличныеГеномная экстракция ДНК
Автоматизированная система экстракции SaMag-12Sacace Biotechnologies, ИталияSMG-12Автоматический экстрактор нуклеиновых кислот
Стерильные ватные палочкиРазличные производителиРазличныеИспользуется для сбора образцов с помощью глубокой техники мазка
Стерильный нормальный физиологический растворРазличные производителиРазличныеИспользуется для промывания поверхности язвы перед отбором проб
Лезвия стерильного скальпеляРазличные производителиРазличныеИспользуется для дебридмента язвы перед отбором проб
Тигециклин (15 и микро; ж) ДискOxoid, ВеликобританияCT1849BAST
Триметоприм-сульфаметоксазол (25 & микро; ж) ДискOxoid, ВеликобританияCT0052BAST
УФ-транслиминаторРазличные производителиРазличныеВизуализация продуктов ПЦР
Ванкомицин (30 и микро; ж) ДискOxoid, ВеликобританияCT0588BAST
VITEK 2 CompactBioMé Рьё, ФранцияРазличныеАвтоматизированная система идентификации
Удостоверения личности VITEK 2 GNBioMé Рьё, ФранцияРазличныеИдентификация грамотрицательных бактерий

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Wang, X., Yuan, C. X., Xu, B., Yu, Z. Diabetic foot ulcers: Classification, risk factors and management. World J Diabetes. 13 (12), 1049-1065 (2022).
  2. Budzynska, A., Kazmierczak-Siedlecka, K., Białowas-Kot, A., et al. Virulence factor genes and antimicrobial susceptibility of Staphylococcus aureus. strains isolated from blood and chronic wounds. Toxins (Basel). 13 (7), 491(2021).
  3. Xia, N., Morteza, A., Yang, F., Cao, H., Wang, A. Review of the role of cigarette smoking in diabetic foot disease. J Diabetes Investig. 10 (2), 202-215 (2019).
  4. Arfaoui, A., et al. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus. from diabetic foot infections in a Tunisian hospital with the first detection of MSSA CC398-t571. Antibiotics (Basel). 11 (12), 1755(2022).
  5. Hussein, S. Z., Mohammed Saleh, G. Molecular detection of virulence factor genes for Staphylococcus aureus. in diabetic foot ulcers in Iraq. Ibn Al-Haitham J Pure Appl Sci. 37 (3), 98-105 (2024).
  6. Shahi, S. K., Kumar, A. Isolation and genetic analysis of multidrug-resistant bacteria from diabetic foot ulcers. Front Microbiol. 6, 1464(2015).
  7. Víquez-Molina, G., Aragón-Sánchez, J., et al. Virulence factor genes in Staphylococcus aureus. isolated from diabetic foot soft tissue and bone infections. Int J Low Extrem Wounds. 17 (1), 36-41 (2018).
  8. Ventura, C. L., et al. Identification of a novel Staphylococcus aureus. two-component leukotoxin using cell surface proteomics. PLoS One. 5 (7), e11634(2010).
  9. Hussein, R. A., Al-Kubaisy, S. H., Al-Ouqaili, M. T. S. The influence of efflux pump, outer membrane permeability, and β-lactamase production on the resistance profile of multi-, extensively, and pandrug-resistant Klebsiella pneumoniae. J Infect Public Health. 17 (11), 102544(2024).
  10. Magiorakos, A. P., 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. 18 (3), 268-281 (2012).
  11. Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). Performance standards for antimicrobial susceptibility testing. , 32nd ed, CLSI. Wayne (PA). (2022).
  12. Moses, V. K., Kandi, V., Rao, S. K. D. Minimum inhibitory concentrations of vancomycin and daptomycin against methicillin-resistant Staphylococcus aureus. isolated from various clinical specimens: A study from South India. Cureus. 12 (1), e6749(2020).
  13. Karimzadeh, R., Ghassab, R. K. Identification of nuc nuclease and sea enterotoxin genes in Staphylococcus aureus. isolates from nasal mucosa of burn hospital staff: A cross-sectional study. New Microbes New Infect. 47, 100992(2022).
  14. Alkhafaji, I. A. Proliferation of tst genes in methicillin-resistant Staphylococcus aureus. (MRSA). Clin Med Insights. 1 (1), 1-5 (2020).
  15. Kumar, J. D., Negi, Y. K., Gaur, A., Khanna, D. Detection of virulence genes in Staphylococcus aureus. isolated from paper currency. Int J Infect Dis. 13 (6), e450-e455 (2009).
  16. Armin, S., Fallah, F., Navidinia, M., Vosoghian, S. Prevalence of blaOXA-1 and blaDHA-1 AmpC β-lactamase-producing and methicillin-resistant Staphylococcus aureus. in Iran. Iran J Microbiol. 5 (4), 1-8 (2017).
  17. Grant, J. R., et al. Proksee: In-depth characterization and visualization of bacterial genomes. Nucleic Acids Res. 51 (W1), W484-W492 (2023).
  18. Adams, F. G., et al. Staphylococcus aureus. strain 63-2498 isolated from a diabetic patient. Microbiol Resour Announc. 14 (10), 1-4 (2025).
  19. Al-Ouqaili, M. T. S., Hussein, R. A., Kanaan, B. A., Al-Neda, A. T. S. Investigation of carbapenemase-encoding genes in Burkholderia cepacia and Aeromonas sobria. isolates from nosocomial infections in Iraqi patients. PLoS One. 20 (8), e0315490(2025).
  20. Anwar, K., Hussein, D., Salih, J. Antimicrobial susceptibility testing and phenotypic detection of MRSA isolated from diabetic foot infection. Int J Gen Med. 13, 1349-1357 (2020).
  21. Wazqar, A. A., Baatya, M. M., Lodhi, F. S., Khan, A. A. Assessment of knowledge and foot self-care practices among patients with diabetes mellitus in a tertiary care center in Makkah, Saudi Arabia: A cross-sectional analytical study. Pan Afr Med J. 40, 123(2021).
  22. Hinojosa, C. A., et al. Impact of the bacteriology of diabetic foot ulcers on limb loss. Wound Repair Regen. 24 (5), 923-927 (2016).
  23. Inzucchi, S. E., et al. Management of hyperglycemia in type 2 diabetes, 2015: A patient-centered approach. Diabetes Care. 38 (1), 140-149 (2015).
  24. Tentolouris, N., et al. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus.: An increasing problem in a diabetic foot clinic. Diabet Med. 16 (9), 767-771 (1999).
  25. Citron, D. M., Goldstein, E. J., Merriam, C. V., Lipsky, B. A., Abramson, M. A. Bacteriology of moderate-to-severe diabetic foot infections and in vitro. activity of antimicrobial agents. J Clin Microbiol. 45 (9), 2819-2828 (2007).
  26. Anvarinejad, M., et al. Isolation and antibiotic susceptibility of microorganisms isolated from diabetic foot infections in Nemazee Hospital, Southern Iran. J Pathog. 2015, 328796(2015).
  27. Lipsky, B. A., Senneville, É, Abbas, Z. G., et al. Guidelines on the diagnosis and treatment of foot infection in persons with diabetes (IWGDF 2019 update). Diabetes Metab Res Rev. 36 (S1), e3280(2020).
  28. Bai, Z., et al. Identification of methicillin-resistant Staphylococcus aureus from methicillin-sensitive Staphylococcus aureus. and molecular characterization in Quanzhou, China. Front Cell Dev Biol. 9, 629681(2021).
  29. Abebe, T. A., Gebreyes, D. S., Abebe, B. A., Yitayew, B. Antibiotic-resistant bacteria and resistance genes in drinking water sources in North Shoa Zone, Amhara Region, Ethiopia. Front Public Health. 12, 1422137(2024).
  30. Herman-Bausier, P., et al. Mechanical strength and inhibition of Staphylococcus aureus. collagen-binding protein Cna. mBio. 7 (5), e01529-16(2016).
  31. de Almeida, L. M., et al. Comparative analysis of agr groups and virulence genes among subclinical and clinical mastitis Staphylococcus aureus. isolates from sheep herds in Northeast Brazil. Braz J Microbiol. 44 (2), 493-498 (2013).
  32. Elboshra, M. M. E., Hamedelnil, Y. F., Moglad, E. H., Altayb, H. N. Prevalence and characterization of virulence genes among methicillin-resistant Staphylococcus aureus. isolated from Sudanese patients in Khartoum State. New Microbes New Infect. 38, 100784(2020).
  33. Mohsin, S. M., Al-Ghanimi, A. A. K., Alwan, D. H. Molecular detection of virulence and antibiotic resistance genes of Staphylococcus aureus. isolated from diabetic foot infection. Med J Babylon. 22 (4), 1369-1377 (2025).
  34. Wang, M., Zhang, Q. Characteristics of virulence genes of clinically isolated Staphylococci .in Jingzhou area. Contrast Media Mol Imaging. 2022, 8804616(2022).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Видео скоро будет доступно

Похожие статьи