7.2 Анализ и представление данных

AMRcloud предоставляет широкие возможности для анализа и представления данных по антибиотикорезистентности. Основные варианты, наиболее часто встречающиеся в отчётах и научных публикациях по исследованиям устойчивости зоонозных и индикаторных бактерий от животных представлены ниже.

Информация приведена для метода серийных разведений, но те же самые возможности AMRcloud предоставляет и при использовании диско-диффузионного метода.

7.2.1. Структура данных

Сведения о структуре данных, позволяющие сразу получить представление об объектах исследования, доступны во вкладке «Структура данных» в виде круговых диаграмм и карт.

Ниже для примера приведена диаграмма по группам бактерий (все данные на этом и других рисунках взяты из открытого проекта ФГБУ «ВГНКИ» на платформе AMRcloud [7] ).

Информация о структуре данных, представленная в виде кольцевой диаграммы

7.2.2. Устойчивость ко всему спектру исследованных антибиотиков

При определении спектра устойчивости ко всем исследованным антибиотикам необходимо иметь в виду, что у разных видов микроорганизмов одного рода и у микроорганизмов одного и того же вида, выделенных от разных животных, профили устойчивости могут значительно отличаться.

Поэтому построение графика устойчивости микроорганизмов ко всем исследованным антибиотикам следует производить отдельно для каждого вида микроорганизмов и вида животных, от которых они были выделены, как на рисунке 2.

Зелёный столбик — это доля чувствительных изолятов, красный — доля устойчивых изолятов, вертикальные чёрточки с ограничителем — доверительный интервал, N — количество исследованных изолятов.

Столбчатая диаграмма cпектра устойчивости E. faecalis, выделенного от кур, интерпретация по стандарту EUCAST 2021 (пример).

Для отображения на экране спектра устойчивости ко всем исследованным антибиотикам необходимо выбрать в AMRcloud вкладку «Антибиотики (все)».

Для вывода с теми же данными в форме таблицы, следует воспользоваться вкладкой «Таблица» во вкладке «Антибиотики (все)».

В зависимости от задач исследования и для оценки влияния типа образца и образца целесообразно также на примере одной или нескольких комбинацией «вид микроорганизма — вид животного» построить графики отдельно для разных категорий «тип образца» и образец. Например, из типа образца «пищевая продукция» могут быть выделены микроорганизмы с уровнями устойчивости, отличающимися от типа «биоматериал животных», поскольку пищевая продукция с большой вероятностью может быть загрязнена изолятами от людей.

По той же самой причине могут быть отличия в уровнях устойчивости изолятов из разных категорий «образец». Так, при выделении бактерий из цекума минимальна вероятность контаминации бактериями от людей, а из смывов с конвеерной ленты она значительна.

7.2.3. Устойчивость к выбранному антибиотику

Для приоритетных антибиотиков целесообразно провести более детальный анализ. Например, для E. coli это колистин — резервный для медицины препарат, устойчивость к которому главным образом обусловлена активным использованием для животных в профилактических целях.

График распределения МПК (для метода серийных разведений)

Выше дано описание того, что сравнение графика распределения МПК с табличным является дополнительным инструментов контроля качества данных. В отчётах и научных публикациях также помещают графики распределения МПК.

Для построения графика распределения МПК следует выбрать вкладку «Выбранный антибиотик», далее «МПК». В данном случае могут быть взяты все образцы какого-то конкретного вида бактерии, независимо от вида животных и других параметров (рисунок 3).

График распределения МПК колистина для E. coli

Для сравнения, ниже (рисунок 4) приведён табличный график распределения МПК с сайта EUCAST [19] , для построения которого были использованы данные по 6014 изолятам (см. раздел 7.1. «Выбор разведений при постановке метода серийных разведений с определением МПК и контроль качества»).

График распределения МПК колистина для E. coli (источник EUCAST)

При сопоставлении графиков, с одной стороны, заметно то, что в нашем исследовании диапазон МПК оказывается значительно уже, чем у EUCAST, и пики на двух графиках различны. C другой стороны наш диапазон не выходит за пределы диапазона EUCAST, т.е. смещения распределения относительно табличного не наблюдается. Таким образом, может быть сделан вывод о валидности экспериментальных данных.

График зависимости устойчивости от вида, категорий животных, типа образца, года исследований, конкретных хозяйств и т.д.

С целью более детального анализа ситуации с приоритетными антибиотиками целесообразно установить, от каких факторов она зависит. Для этого необходимо во вкладке «Выбранный антибиотик» открыть подвкладку «S/I/R графики», затем подвкладку «Группировать по» (рисунок 5).

Распределение категорий чувствительности E. coli к колистину в зависимости от вида животного

Из графика видно, насколько сильно устойчивость отличается у бактерий, полученных от разных животных.

Карта устойчивости

Построение карты устойчивости к конкретному антибиотику доступно во вкладке «Выбранный антибиотик», далее подвладка «Карта» (рисунок 6). Красным цветом на рисунке бозначена доля устойчивых изолятов, зелёным — доля чувствительных, число — количество устойчивых или чувствительных изолятов.

Распределение категорий чувствительности к колистину E. coli, выделенной от кур, в зависимости от географического расположения

Ассоциированная и множественная устойчивость

При открытии во вкладке «Ассоциированная устойчивость» подвкладки «Матрица», на экран выводится таблица, в которой для каждой пары антибиотиков можно узнать, какая доля изолятов (в %), устойчивых к первому антибиотику, будет устойчива и ко второму.

Множественная устойчивость изолятов, т.е. одновременная устойчивость к разным классам антибиотиков, является важным показателем общих уровней устойчивости, и соответствующие данные почти всегда включают в отчёты и публикации.

Согласно международным подходам, в частности, используемым в отчётах ECDC/EFSA (cм. 4. Раздел «Системы мониторинга и источники данных об антибиотикорезистентности зоонозных и индикаторных бактерий, выделяемых от животных»), изолят считается обладающим множественной устойчивость, или мультирезистентным, если он устойчив как минимум к трём антибиотикам из разных классов.

Для получения данных о множественной устойчивости, во вкладке «Ассоциированная устойчивость» необходимо использовать подвкладку «Множественная устойчивость», в поле «Антибиотик» следует выбрать по одному представителю из каждого класса антибиотиков, а в поле «R как минимум к N антибиотикам» выбрать значение 3.

AMRcloud позволяет определить одновременную устойчивость к любому количеству антибиотиков. На основании этих данных могут быть построены графики спектра множественной устойчивости, которые часто помещают в отчёты и статьи, посвящённые исследованиям антибиотикорезистентности бактерий, выделяемых от животных.

На графике (рисунок 10) по оси абсцисс обозначена доля изолятов, обладающей одновременной устойчивостью к 1–5 классам антибиотиков, а по оси ординат — разные комбинации бактерий и животных (E. faecalis и E. faecium от овец, свиней, индеек, коров и кур).

Обозначения на рисунке:

E. faecium — овцы (N = 31)
E. faecalis — свиньи (N = 49)
E. faecium — индейка (N = 34)
E. faecalis — утки (N = 31)
E. faecium — коровы (N = 104)
E. faecalis — коровы (N = 51)
E. faecium — цыплята (N = 41)
E. faecalis — цыплята (N = 146)
sus (S + I) — доля изолятов, относящихся к категории чуствительных или чувствительным при повышенной экспозиции ко всем исследованным антибиотикам.
res 1, 2, 3… — доля изолятов, одновременно устойчивых к 1, 2, 3… антибиотикам из разных классов.

Изоляты E. faecalis и E. faecium, выделенные от овец, свиней, индеек, коров и кур, с устойчивостью к нескольким классам антибиотиков (Excel) {{< lit-link id=26 >}}

Резюмируя изложенное выше, можно предложить минимальный набор вкладок AMRcloud (таблица 12), которые необходимо использовать для полноценного анализа данных по мониторингу устойчивости зоонозных бактерий, выделяемых от животных и из продуктов питания (на примере данных с МПК).

Таблица 12. Минимальный набор вкладок для анализа данных в AMRcloud (на примере данных с МПК)

Вкладки	Подвкладки
Структура данных	«Структура данных по» группам и видам микроорганизмов «Структура данных по» группам и видам животных «Структура данных по» типу образца и образцу «Структура данных по» месту отбора проб
Антибиотики все	«График» отдельно для каждого вида микроорганизма и каждого вида животного (каждой комбинации микроорганизм/вид животного), также на примере какой-то одной комбинации построить графики для разных типов и видов образцов.
Выбранный антибиотик	«График» для наиболее важных антибиотиков (также отдельно для каждой комбинации микроорганизм/вид животного) «Группировать по» виду животного, по месту отбора проб, по типу образца «Карта» «МПК», сравнение с табличными значениями EUCAST
Ассоциированная устойчивость	«Матрица» «Множественная устойчивость», оценка одновременной устойчивости к трём антибиотикам из разных классов

Изменено 15 января 2024