tibljТуберкулез и болезни легкихTuberculosis and Lung Diseases2075-12302542-1506Медицинские знания и технологии10.21292/2075-1230-2022-100-1-41-48tiblj-1605Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESСравнение различных методов определения лекарственной чувствительности Mycobacterium tuberculosis к рифампицинуComparison of Different Methods for Drug Susceptibility Testing of Mycobacterium tuberculosis to RifampicinУмпелеваТ. В.UmpelevaT. V.

Умпелева Татьяна Валерьевна - ведущий научный сотрудник научно-исследовательскогоотдела микробиологии и доклинических исследований

620039, г. Екатеринбург, 22 Партсъезда, д. 50

Tatiana V. Umpeleva - Leading Researcher of Research Department of Microbiology and Preclinical Studies

50, XXII Parts"ezda St., Yekaterinburg, 620039

tumpeleva@ya.ruМазуринаЕ. А.MazurinaE. A.

Мазурина Елена Александровна - лаборант-исследователь научно-исследовательского отдела микробиологии и доклинических исследований

620039, г. Екатеринбург, 22 Партсъезда, д. 50

Elena A. Mazurina - Laboratory Researcher of Research Department of Microbiology and Preclinical Studies

50, XXII Parts"ezda St., Yekaterinburg, 620039

l.mazurina2011@ya.ruВахрушеваД. В.VakhrushevaD. V.

Вахрушева Диана Владимировна - заведующая научно-исследовательским отделом микробиологии и  доклинических исследований

620039, г. Екатеринбург, 22 Партсъезда, д. 50

Diana V. Vakhrusheva - Head of Research Department of Microbiology and Preclinical Studies

50, XXII Parts"ezda St., Yekaterinburg, 620039

vakhrusheva@urniif.ruЕремееваН. И.EremeevaN. I.

Еремеева Наталья Ивановна - ведущий научный сотрудник научно-исследовательского отдела  микробиологии и доклинических исследований

620039, г. Екатеринбург, 22 Партсъезда, д. 50

Natalya I. Eremeeva - Leading Researcher of Research Department of Microbiology and Preclinical Studies

50, XXII Parts"ezda St., Yekaterinburg, 620039

eremeevani@ya.ruФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр фтизиопульмонологии и инфекционных заболеваний» МЗ РФРоссияNational Medical Research Center of Phthisiopulmonology and Infectious DiseasesRussian Federation20221102202210014148Copyright © Умпелева Т.В., Мазурина Е.А., Вахрушева Д.В., Еремеева Н.И., 20222022Умпелева Т.В., Мазурина Е.А., Вахрушева Д.В., Еремеева Н.И.Umpeleva T.V., Mazurina E.A., Vakhrusheva D.V., Eremeeva N.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.tibl-journal.com/jour/article/view/1605

Цель исследования: сопоставление результатов тестирования чувствительности/устойчивости к рифампицину молекулярно-генетическими методами и фенотипическими тестами изолятов микобактерий туберкулеза, выделенных из клинического материала больных туберкулезом.Материалы и методы. В исследование включены 915 образцов ДНК M. tuberculosis и 426 культур. Использованы генотипические тесты (TB-TEST (БИОЧИП-ИМБ, Россия), GenoType MTBDRplusV2) и фенотипические технологии (метод абсолютных концентраций, система Bactec MGIT 960, набор Sensititre Myco TB).Результаты. Получен высокий процент (98,7%; ДИ 97,7-99,7%) подтверждения результатов молекулярно-генетического теста (TB-TEST) фенотипическим тестом (метод абсолютных концентраций). Показано, что в некоторых случаях система Bactec MGIT 960, а также метод абсолютных концентраций демонстрировали ложноотрицательные результаты устойчивости к рифампицину.

The objective: to compare results of drug susceptibility testing to rifampicin by molecular genetic methods and phenotypic tests of Mycobacterium tuberculosis isolates obtained from clinical specimens of tuberculosis patients.Subjects and Methods. 915 samples of M. tuberculosis DNA and 426 cultures were used in this study. Genotypic tests (TB-TEST (BIOCIP-IMB, Russia), GenoType MTBDRplusV2) and phenotypic technologies (absolute concentration method, Bactec MGIT 960 system, Sensititre Myco TB kit) were used.Results. A high percentage (98.7%; CI 97.7-99.7%) of confirmation of the results of the molecular genetic test (TB-TEST) by the phenotypic test (absolute concentration method) was demonstrated. In some cases, the Bactec MGIT 960 system as well as the absolute concentration method were shown to produce false negative results of rifampicin resistance in some cases.

лекарственная устойчивостьмутацииTB-TESTметод абсолютных концентрацийdrug resistancemutationsTB-TESTabsolute concentration methodReferencesАндреевская С. Н., Андриевская И. Ю., Киселева Е. А., Ларионова Е. Е., Смирнова Т. Г., Черноусова Л. Н., Эргешов А. Э. Влияние мутаций, связанных с устойчивостью к рифампицину, на «фитнес» штаммов M. tuberculosis // Туб. и социально-значимые заболевания. – 2016. – № 2. – С. 33-37.Аndreevskaya S.N., Аndrievskaya I.Yu., Kiseleva E.А., Larionova E.E., Smirnova T.G., Chernousova L.N., Ergeshov А.E. The effect of mutations associated with resistance to rifampicin on the fitness of M. tuberculosis strains. Tub. I Sotsialno-Znachimye Zabolevaniya, 2016, no. 2, pp. 33-37. (In Russ.)Вахрушева Д. В., Еремеева Н. И., Умпелева Т. В., Белоусова К. В. Опыт применения технологии «ТБ-ТЕСТ» («БИОЧИП-ИМБ», Россия) в диагностическом алгоритме // Туб. и болезни легких. – 2017. – Т. 95, № 10. – С 29-35.Vakhrusheva D.V., Eremeeva N.I., Umpeleva T.V., Belousova K.V. Experience of using TB-TEST technology (BIOCHIP-IMB, Russia) within the diagnostic algorithm. Tuberculosis and Lung Diseases, 2017, vol. 95, no. 10, pp. 29-35. (In Russ.)Исакова А. И., Носова Е. Ю., Гармаш Ю. Ю., Богданов К. А., Трусов В. Н., Сафонова С. Г. Современные молекулярно-генетические технологии в диагностике туберкулеза при исследовании операционного материала // Туб. и социально-значимые заболевания. – 2018. – № 1. – С. 12-19.Isakova А.I., Nosova E.Yu., Garmash Yu.Yu., Bogdanov K.А., Trusov V.N., Safonova S.G. Modern molecular genetic technologies in the diagnosis of tuberculosis when testing surgical specimens. Tub. I Sotsialno-Znachimye Zabolevaniya, 2018, no. 1, pp. 12-19. (In Russ.)Носова Е. Ю., Хахалина А. А., Галкина К. Ю., Краснова М. А., Крылова Л. Ю., Сафонова С. Г. Определение множественной и широкой лекарственной устойчивости Mycobacterium tuberculosis с помощью различных молекулярных тестсистем и BACTECTM MGITTM 960 // Туберкулез и социально значимые заболевания. – 2015. – № 3. – С. 11-17.Nosova E.Yu., Khakhalina А.А., Galkina K.Yu., Krasnova M.А., Krylova L Yu., Safonova S.G. Diagnosis multiple and extensive drug resistance of Mycobacterium tuberculosis using various molecular test systems and BACTECTM MGITTM 960. Tuberkulez i Sotsialno-Znachimye Zabolevaniya, 2015, no. 3, pp. 11-17. (In Russ.)Черноусова Л. Н., Севастьянова Е. В., Ларионова Е. Е., Смирнова Т. Г., Андреевская С. Н., Попов С. А. Федеральные клинические рекомендации по организации и проведению микробиологической и молекулярно-генетической диагностики туберкулеза. – 2014.Chernousova L.N., Sevastyanova E.V., Larionova E.E., Smirnova T.G., Аndreevskaya S.N., Popov S.А. Federalnye klinicheskie rekomendatsii po organizatsii i provedeniyu mikrobiologicheskoy i molekulyarno-geneticheskoy diagnostiki tuberkuleza. [Federal clinical recommendations in organization and implementation of microbiological and molecular-genetic diagnostics of tuberculosis]. 2014.Abuali M. M., Katariwala R., LaBombardi V. J. A comparison of the Sensititre® MYCOTB panel and the agar proportion method for the susceptibility testing of Mycobacterium tuberculosis // Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. – 2011. – № 31 (5). – Р. 835–839.Abuali M.M., Katariwala R., LaBombardi V.J. A comparison of the Sensititre® MYCOTB panel and the agar proportion method for the susceptibility testing of Mycobacterium tuberculosis. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis., 2011, no. 31 (5), pp. 835-839.Campbell E. A., Korzheva N., Mustaev A., Murakami K., Nair S., Goldfarb A., Darst S. A. Structural mechanism for rifampicin inhibition of bacterial RNA polymerase // Cell. – 2001. – № 104 (6). – Р. 901-912.Campbell E.A., Korzheva N., Mustaev A., Murakami K., Nair S., Goldfarb A., Darst S.A. Structural mechanism for rifampicin inhibition of bacterial RNA polymerase. Cell, 2001, no. 104 (6), pp. 901-912.Di A., Levin B. R. The biological cost of antibiotic resistance // Curr. Opin. Microbiol. – 1999. – № 2. – Р. 489-493.Di A., Levin B.R. The biological cost of antibiotic resistance. Curr. Opin. Microbiol., 1999, no. 2, pp. 489-493.Hall L., Jude K. P., Clark S. L., Dionne K., Merson R., Boyer A., Parrish N. M., Wengenack N. L. Evaluation of the sensititre MycoTB plate for susceptibility testing of the Mycobacterium tuberculosis complex against first- and second-line agents // J. Clin. Microbiol. – 2012. – № 50 (11). – Р. 3732-3734.Hall L., Jude K.P., Clark S.L., Dionne K., Merson R., Boyer A., Parrish N.M., Wengenack N.L. Evaluation of the sensititre MycoTB plate for susceptibility testing of the Mycobacterium tuberculosis complex against first- and second-line agents. J. Clin. Microbiol., 2012, no. 50 (11), pp. 3732-3734.Mokrousov I., Otten T., Vyshnevskiy B., Narvskaya O. Allele-specific rpoB PCR assays for detection of rifampin-resistant Mycobacterium tuberculosis in sputum smears // Antimicrob. Agents Chemother. – 2003. – № 47 (7). – Р. 2231-2235.Mokrousov I., Otten T., Vyshnevskiy B., Narvskaya O. Allele-specific rpoB PCR assays for detection of rifampin-resistant Mycobacterium tuberculosis in sputum smears. Antimicrob. Agents Chemother., 2003, no. 47 (7), pp. 2231-2235.Morlock G. P., Plikaytis B. B., Crawford J. T. Characterization of spontaneous, in vitro-selected, rifampin-resistant mutants of Mycobacterium tuberculosis strain H37Rv // Antimicrob. Agents Chemother. – 2000. – № 44 (12). – Р. 3298-3301.Morlock G.P., Plikaytis B.B., Crawford J.T. Characterization of spontaneous, in vitro-selected, rifampin-resistant mutants of Mycobacterium tuberculosis strain H37Rv. Antimicrob. Agents Chemother., 2000, no. 44 (12), pp. 3298-3301.Rigouts L., Gumusboga M., De Rijk W. B., Nduwamahoro E., Uwizeye C., De Jong B., Van Deun A. Rifampin resistance missed in automated liquid culture system for Mycobacterium tuberculosis isolates with specific rpoB mutations // J. Clin. Microbiol. – 2013. – № 51(8). – Р. 2641-2645.Rigouts L., Gumusboga M., De Rijk W.B., Nduwamahoro E., Uwizeye C., De Jong B., Van Deun A. Rifampin resistance missed in automated liquid culture system for Mycobacterium tuberculosis isolates with specific rpoB mutations. J. Clin. Microbiol., 2013, no. 51 (8), pp. 2641-2645.Siu G. K. H., Zhang Y., Lau T. C. K., Lau R. W. T., Ho P. L., Yew W. W., Tsui S. K. W., Cheng V. C. C., Yuen K. Y., Yam W. C. Mutations outside the rifampicin resistance-determining region associated with rifampicin resistance in Mycobacterium tuberculosis // J. Antimicrob. Chemother. – 2011. – № 66 (4). – Р. 730-733.Siu G.K.H., Zhang Y., Lau T.C.K., Lau R.W.T., Ho P.L., Yew W.W., Tsui S.K.W., Cheng V.C.C., Yuen K.Y., Yam W.C. Mutations outside the rifampicin resistance-determining region associated with rifampicin resistance in Mycobacterium tuberculosis. J. Antimicrob. Chemother., 2011, no. 66 (4), pp. 730-733.Toungoussova O. S., Sandven P., Mariandyshev A. O., Nizovtseva N. I., Bjune G., Caugant D. A. Spread of drug-resistant Mycobacterium tuberculosis strains of the Beijing genotype in the Archangel Oblast, Russia // J. Clin. Microbiol. – 2002. – № 40 (6). – Р. 1930-1937.Toungoussova O.S., Sandven P., Mariandyshev A.O., Nizovtseva N.I., Bjune G., Caugant D.A. Spread of drug-resistant Mycobacterium tuberculosis strains of the Beijing genotype in the Archangel Oblast, Russia. J. Clin. Microbiol., 2002, no. 40 (6), pp. 1930-1937.Wehrli W. Rifampin: Mechanisms of action and resistance // Rev. Infect. Dis. – 1983. – № 5 (3). – Р. S407–S411.Wehrli W. Rifampin: Mechanisms of action and resistance. Rev. Infect. Dis., 1983, no. 5 (3), pp. S407–S411.Williams D. L., Spring L., Collins L., Miller L. P., Heifets L. B., Gangadharam P. R. J., Gillis T. P. Contribution of rpoB mutations to development of rifamycin crossresistance in Mycobacterium tuberculosis // Antimicrob. Agents Chemother. – 1998. – № 42 (7). – Р. 1853-1857.Williams D.L., Spring L., Collins L., Miller L.P., Heifets L.B., Gangadharam P.R.J., Gillis T.P. Contribution of rpoB mutations to development of rifamycin crossresistance in Mycobacterium tuberculosis. Antimicrob. Agents Chemother., 1998, no. 42 (7), pp. 1853-1857.World Health Organization, Catalogue of mutations in Mycobacterium tuberculosis complex and their association with drug resistance. – 2021.World Health Organization. Catalogue of mutations in Mycobacterium tuberculosis complex and their association with drug resistance. 2021.World Health Organization, Technical manual for drug susceptibility testing of medicines used in the treatment of tuberculosis. – 2018.World Health Organization. Technical manual for drug susceptibility testing of medicines used in the treatment of tuberculosis. 2018.World Health Organization, Technical report on critical concentrations for drug susceptibility testing of isoniazid and the rifamycins (rifampicin, rifabutin and rifapentine). – 2021. 4, 38-44.World Health Organization. Technical report on critical concentrations for drug susceptibility testing of isoniazid and the rifamycins (rifampicin, rifabutin and rifapentine). 2021, 4, 38-44.Yang B., Koga H., Ohno H., Ogawa K., Fukuda M., Hirakata Y., Maesaki S., Tomono K., Tashiro T., Kohno S. Relationship between antimycobacterial activities of rifampicin, rifabutin and KRM-1648 and rpoB mutations of Mycobacterium tuberculosis // J. Antimicrob. Chemother. – 1998. – № 42 (5). – Р. 621-628.Yang B., Koga H., Ohno H., Ogawa K., Fukuda M., Hirakata Y., Maesaki S., Tomono K., Tashiro T., Kohno S. Relationship between antimycobacterial activities of rifampicin, rifabutin and KRM-1648 and rpoB mutations of Mycobacterium tuberculosis. J. Antimicrob. Chemother., 1998, no. 42 (5), pp. 621-628.Yu, X., Ma, Y. F., Jiang, G. L., Chen, S. T., Wang, G. R., Huang, H. R. Sensititre® MYCOTB MIC plate for drug susceptibility testing of Mycobacterium tuberculosis complex isolates // The International Journal of Tuberculosis and Lung Disease: the Official Journal of the International Union Against Tuberculosis and Lung Disease. – 2016. – № 20 (3). – Р. 32-334.Yu, X., Ma, Y.F., Jiang, G.L., Chen, S.T., Wang, G.R., Huang, H.R. Sensititre® MYCOTB MIC plate for drug susceptibility testing of Mycobacterium tuberculosis complex isolates. The International Journal of Tuberculosis and Lung Disease: the Official Journal of the International Union Against Tuberculosis and Lung Disease, 2016, no. 20 (3), pp. 32-334.Zimenkov D. V., Kulagina E. V., Antonova O. V., Zhuravlev V. Y., Gryadunov D. A. Simultaneous drug resistance detection and genotyping of Mycobacterium tuberculosis using a low-density hydrogel microarray // J. Antimicrob. Chemother. – 2009. – № 71 (6). – Р. 1520-1531.Zimenkov D.V., Kulagina E.V., Antonova O.V., Zhuravlev V.Y., Gryadunov D.A. Simultaneous drug resistance detection and genotyping of Mycobacterium tuberculosis using a low-density hydrogel microarray. J. Antimicrob. Chemother., 2009, no. 71 (6), pp. 1520-1531.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.