Analysis of the dynamics of Neisseria gonorrhоeaе resistance to antimicrobial drugs in the Russian Federation for the period 2005–2021

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. Neisseria gonorrhoeae can rapidly develop resistance to antimicrobial agents due to innate mechanisms for the acquisition of antimicrobial resistance genes. Because of the rapid formation of resistance mechanisms of N. gonorrhoeae to the antimicrobial agents used in gonococcal therapy, the risk of incurable forms of the disease is high. The purpose of the study is to to summarize the results of RU-GASP over a 16-year period and assess the trends of N. gonorrhoeae resistance to antimicrobials used in the regimens of antibiotic therapy of gonococcal infection in Russia.

Materials and methods. Study Objective. The study included 5356 isolates of N. gonorrhoeae received from January 2005 to December 2021 in State Scientific Center of Dermatovenerology and Cosmetology, Moscow of the Ministry of Health of Russia under the RU-GASP program from specialized medical organizations of dermatovenerological profile of 37 subjects of the Russian Federation. Primary identification of N. gonorrhoeae was performed using bacterioscopic and bacteriological methods. The cultures identified as N. gonorrhoeae were frozen in a cryogenic medium and transported to SSCDC. Received cultures were verified by biochemical criteria on a VITEK 2 Compact analyzer. For cultures identified as N. gonorrhoeae with less than 99% probability, a time-of-flight ionization mass spectrometer MALDI Microflex (Bruker Daltonics GmbH, Germany) was used for mass spectrometric analysis.

Antimicrobial susceptibility testing. Sensitivity testing of N. gonorrhoeae to six antimicrobials — penicillin, spectinomycin, ceftriaxone, tetracycline, azithromycin and ciprofloxacin was performed by serial dilution in agar with determination of minimum suppressive concentrations (MSC, mg/L). N. gonorrhoeae sensitivity to antibacterial agents was evaluated according to EUCAST criteria (The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing, 2022, http://www.eucast.org).

Results. The study showed the absence of significant changes in the ratio of sensitive and resistant to the action of antimicrobial drugs strains of N. gonorrhoeae that is a consequence of the effectiveness of the RU-GASP program, which allowed to exclude in time from therapeutic use the drugs for which a high proportion of the identified resistant strains was observed.

Conclusion. Analysis of RU-GASP results over a 16-year period confirms the use of third-generation cephalosporins (Ceftriaxone, Cefixime) as the drugs of choice for therapy of gonococcal infection, and the aminocyclic antibiotic spectinomycin as an alternative drug. The continued evolution of the molecular mechanisms of antibiotic resistance of N. gonorrhoeae dictates the need to continue the RU-GASP program.

About the authors

Julia Z. Shagabieva

Federal State Research Center of Dermatovenereology and Cosmetology

Author for correspondence.
Email: shagabieva1412@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7595-0276
SPIN-code: 7270-5113

Cand. Sci. (Chem.)

Russian Federation, Moscow

Nikita Y. Nosov

Federal State Research Center of Dermatovenereology and Cosmetology

Email: nosovnj@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3967-8359
SPIN-code: 8806-8539

Cand. Sci. (Biol.)

Russian Federation, Moscow

Marina V. Shpilevaya

Federal State Research Center of Dermatovenereology and Cosmetology

Email: aniram1970@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-9957-4009
SPIN-code: 6600-3311

Cand. Sci. (Biol.)

Russian Federation, Moscow

Dmitry G. Deryabin

Federal State Research Center of Dermatovenereology and Cosmetology

Email: dgderyabin@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2495-6694
SPIN-code: 8243-2537

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Moscow

Olga A. Obraztsova

Federal State Research Center of Dermatovenereology and Cosmetology

Email: valeeva19@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5728-2139
SPIN-code: 6355-4699

Cand. Sci. (Biol.)

Russian Federation, Moscow

Evgenia R. Nikonorova

All-Russian Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants

Email: gatiatulinaer@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6360-2194
SPIN-code: 5392-5170

MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Victoria S. Solomka

Federal State Research Center of Dermatovenereology and Cosmetology

Email: solomka@cnikvi.ru
ORCID iD: 0000-0002-6841-8599
SPIN-code: 1486-3284

Dr. Sci. (Biol.)

Russian Federation, Moscow

Alexey A. Kubanov

Federal State Research Center of Dermatovenereology and Cosmetology

Email: alex@cnikvi.ru
ORCID iD: 0000-0002-7625-0503
SPIN-code: 8771-4990

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor, Academician of the Russian Academy of Sciences

Russian Federation, Moscow

References

  1. Newman L, Rowley J, Vander Hoorn S, Wijesooriya NS, Unemo M, Low N, et al. Global Estimates of the Prevalence and Incidence of Four Curable Sexually Transmitted Infections in 2012 Based on Systematic Review and Global Reporting. PLoS One. 2015;10(12):e0143304. doi: 10.1371/journal.pone.0143304
  2. Ma KC, Mortimer TD, Hicks AL, Wheeler NE, Sánchez-Busó L, Golparian D, et al. Adaptation to the cervical environment is associated with increased antibiotic susceptibility in Neisseria gonorrhoeae. Nat Commun. 2020;11(1):4126. doi: 10.1038/s41467-020-17980-1
  3. Global health sector strategy on Sexually Transmitted Infections, 2016–2021. World Health Organization; 2016. https://www.who.int/publications/i/item/WHO-RHR-16.09 (4 April 2023)
  4. Cole MJ, Unemo M, Hoffmann S, Chisholm SA, Ison CA, van de Laar MJ. The European gonococcal antimicrobial surveillance programme, 2009. Euro Surveill. 2011;16(42):19995.
  5. Unemo M, Ison CA, Cole M, Spiteri G, van de Laar M, Khotenashvili L. Gonorrhoea and gonococcal antimicrobial resistance surveillance networks in the WHO European region, including the independent countries of the former Soviet Union. Sex Transm Infect. 2013;89(Suppl 4):iv42–iv46. doi: 10.1136/sextrans-2012-050909
  6. Kubanov A, Solomka V, Plakhova X, Chestkov A, Petrova N, Shaskolskiy B, et al. Summary and Trends of the Russian Gonococcal Antimicrobial Surveillance Programme, 2005 to 2016. J Clin Microbiol. 2019;57(6):e02024-18. doi: 10.1128/JCM.02024-18
  7. Warner PF, Zubrzycki LJ, Chila M. Polygenes and modifier genes for tetracycline and penicillin resistance in Neisseria gonorrhoeae. J Gen Microbiol. 1980;117(1):103–110. doi: 10.1099/00221287-117-1-103
  8. Лесная И. Н., Соломка В. С., Фриго Н. В., Кубанов А. А., Полевщикова С. А., Сидоренко С. В. Выбор препаратов для лечения гонококковой инфекции на основании результатов мониторинга антибиотикорезистентности N. gonorrhoeae. Вестник дерматологии и венерологии. 2010;(5):65–73 [Lesnaja IN, Solomka VS, Frigo NV, Kubanov AA, Polevshhikova SA, Sidorenko SV. Selection of drugs for treatment of gonococcal infection based on the results of the monitoring of N. gonorrhoeae antibiotic resistance. Vestnik dermatologii i venerologii. 2010;(5):65–73. (In Russ.)]
  9. Golparian D, Bazzo ML, Golfetto L, Gaspar PC, Schörner MA, Schwartz Benzaken A, et al. Genomic epidemiology of Neisseria gonorrhoeae elucidating the gonococcal antimicrobial resistance and lineages/sublineages across Brazil, 2015–16. J Antimicrob Chemother. 2020;75(11):3163–3172. doi: 10.1093/jac/dkaa318
  10. Unemo M, Golparian D, Eyre DW. Antimicrobial resistance in Neisseria gonorrhoeae and Treatment of Gonorrhea. Methods Mol Biol. 2019;1997:37–58. doi: 10.1007/978-1-4939-9496-0_3
  11. Азизова Р. А., Юнусова Ш. Э., Дадамухамедова Х. Э., Бобоев Х. Н., Раимкулов Р. С. Анафилактический шок — последствия цефалоспоринов. Science and innovation. 2022;1(8):373–378 [Azizova RA, Junusova ShJe, Dadamuhamedova HJe, Boboev HN, Raimkulov RS. Anaphilactic shock — consequences of cephalosporins. Science and innovation. 2022;1(8):373–378. (In Russ.)] doi: 10.5281/zenodo.739213
  12. Yaesoubi R, Cohen T, Hsu K, Gift TL, St Cyr SB, Salomon JA, et al. Evaluating spatially adaptive guidelines for the treatment of gonorrhea to reduce the incidence of gonococcal infection and increase the effective lifespan of antibiotics. PLoS Comput Biol. 2022;18(2):e1009842. doi: 10.1371/journal.pcbi.1009842
  13. Global action plan to control the spread and impact of antimicrobial resistance in Neisseria gonorrhoeae. World Health Organization; 2016. https://www.who.int/publications/i/item/9789241503501 (4 April 2023)
  14. Shaskolskiy B, Dementieva E, Kandinov I, Filippova M, Petrova N, Plakhova X, et al. Resistance of Neisseria gonorrhoeae isolates to beta-lactam antibiotics (benzylpenicillin and ceftriaxone) in Russia, 2015–2017. PLoS One. 2019;14(7):e0220339. doi: 10.1371/journal.pone.0220339
  15. Unemo M, Ross J, Serwin A, Gomberg M, Cusini M, Jensen JS. 2020 European guideline for the diagnosis and treatment of gonorrhoea in adults. Int J STD AIDS. 2020; 956462420949126. doi: 10.1177/0956462420949126
  16. Unemo M, Lahra MM, Escher M, Eremin S, Cole MJ, Galarza P, et al. WHO global antimicrobial resistance surveillance for Neisseria gonorrhoeae 2017–2018: a retrospective observational study. Lancet Microbe. 2021;2(11):e627–e636. doi: 10.1016/S2666-5247(21)00171-3
  17. Кубанов А. А., Соломка В. С., Рахматулина М. Р., Дерябин Д. Г. Устойчивость Neisseria gonorrhoeae к антимикробным препаратам и средства терапии гонококковой инфекции: вчера, сегодня, завтра. Вестник дерматологии и венерологии. 2022;98(3):15–23 [Kubanov AA, Solomka VS, Rahmatulina MR, Derjabin DG. Antimicrobial resistance of Neisseria gonorrhoeae and gonococcal infection therapy: yesterday, today, tomorrow. Vestnik dermatologii i venerologii. 2022;98(3):15–23. (In Russ.)] doi: 10.25208/vdv1317
  18. Gonorrhoea: Annual Epidemiological Report for 2018. European Centre for Disease Prevention and Control; 2019. https://www.ecdc.europa.eu/sites/default/files/documents/gonorrhoea-annual-epidemiological-report-2018.pdf (4 June 2023).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Relative frequency (in %) of different strains between 2005 and 2021. R — resistant, I — susceptible, increased exposure, S — susceptible, standard dosing regimen

Download (210KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Relative frequency (in %) of different strains between 2005 and 2021. R — resistant, I — susceptible, increased exposure, S — susceptible, standard dosing regimen

Download (159KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Relative frequency (in %) of different strains between 2005 and 2021. R — resistant, I — susceptible, increased exposure, S — susceptible, standard dosing regimen

Download (135KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Relative frequency (in %) of different strains between 2005 and 2021. R — resistant, I — susceptible, increased exposure, S — susceptible, standard dosing regimen

Download (228KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Relative frequency (in %) of different strains between 2007 and 2021. R — resistant, I — susceptible, increased exposure, S — susceptible, standard dosing regimen

Download (170KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Relative frequency (in %) of different strains between 2005 and 2021. R — resistant, I — susceptible, increased exposure, S — susceptible, standard dosing regimen

Download (207KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Shagabieva J.Z., Nosov N.Y., Shpilevaya M.V., Deryabin D.G., Obraztsova O.A., Nikonorova E.R., Solomka V.S., Kubanov A.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».