7. Работа с AMRcloud

• 7.1 Сведения об изолятах и шаблон для загрузки данных в AMRcloud
• 7.2 Анализ и представление данных

7.1 Сведения об изолятах и шаблон для загрузки данных в AMRcloud

Для загрузки данных в AMRcloud их необходимо сохранить в формате xlsx или csv (форматы файлов могут быть созданы в программе Excel).

Таблица содержит сведения о каждом изоляте и МПК (в мг/л) или диаметр зон подавления роста (в мм) для каждого изолята и антибиотика. При этом важно, чтобы названия антибиотиков были написаны на английском языке без ошибок.

Можно рекомендовать следующий шаблон для Excel-таблицы с МПК для 70 наиболее часто включаемых в программах мониторинга антибактериальных препаратов.

В шаблоне даны правильные названия антибиотиков, распознаваемые программой.

Названия некоторых полей указаны на английском языке, т.к. AMRcloud автоматически считывает эти названия при создании набора данных.

В таблице 11 представлены поля со сведениями об изолятах из шаблона Excel-таблицы. Заполнить информацию в этих полях целесообразно для более полноценного анализа полученных данных.

Таблица 11. Рекомендуемая структура таблицы для загрузки данных в AMRcloud

Название столбца	Комментарий
Organism_Group	Группа микроорганизмов, например, «Enterococcus» или «Salmonella»
Organism_Species	Вид микроорганизма, например, Enterococcus faecalis. В случае, если точная информация о виде микроорганизма отсутствует, его в данном поле необходимо указывать как «Enterococcus spp.», для Salmonella entericа в случае отсутствия сведений о серотипе, следует указывать «Salmonella entericа». При этом необходимо учитывать, что при автоматической интерпретации данных по критериям микробиологической устойчивости EUCAST (EUCAST ECOFFs) в AMRcloud, количества антибиотиков, для которых интерпретация будет проведена, может значительно отличаться для вида/серотипа и рода/вида микроорганизма. Например, если указать изолят как «Salmonella Dublin, то будет определена устойчивость только к одному антибиотику, если тот же изолят Salmonella Dublin указать как «Salmonella entericа», то устойчивость будет определена уже для 47 антибиотиков, т.к. будут применены критерии общие для всех серотипов Salmonella entericа. Таким образом, для максимально полной интерпретации данных по сальмонеллам по критериям микробиологической устойчивости, целесообразно для всех изолятов в данном поле указывать «Salmonella enterica». Для энтерококков, стафилококков, стрептококков, необходимо указывать вид, для листерий критерии интерпретации EUCAST ECOFFs есть только для вида Listeria monocytogenes. Уточнить видо- и родо-специфические критерии микробиологической устойчивости можно на официальном сайте EUCAST [19] .
Unique_ID	Уникальный порядковый номер изолята, например «1532».
Isolate_ID	Порядковый номер изолята, для удобства в работе в нём могут быть зашифрованы какие-то сведения о нём, например «Efbroilertush2» — «Enterococcus faecalis, бройлеры, смыв с тушки, номер 2». Данное поле не является обязательным, для каждого изолята достаточно и уникального порядкого номера.
Date	Дата в следующих форматах «2018–12-31», «2018–31-12», «31–12-2018», «12–31-2018».
Группа_животных	Одна из следующих групп: птица, крупный рогатый скот, мелкий рогатый скот, свиньи, рыба и т.д.
Вид_животного	Например, домашний гусь (Anser anser). Для разных видов животных устойчивость у одних и тех же бактерий может значительно отличаться, например, у кишечной палочки от индейки устойчивость к разным антибиотикам, как правило, выше, чем от кур.
Категория	Например, для кур — цыплята бройлеры и куры несушки, для крупного и мелкого рогатого скота — мясной и молочный скот. Также могут быть категории молоди и взрослых животных, либо несколько категорий разного возраста, самцы и самки, порода животных и т.д. Все эти параметры также могут оказывать влияние на уровни устойчивости и, при наличии соответствующих данных, целесообразно учесть их при анализе. В данное поле также могут быть указаны сведения о том, применялись ли для животных антибиотики. Если информации много и нужна более тщательная её фильтрация, целесообразно создать дополнительное поле с информацией о животном, например, «Применение антибиотиков».
Тип_образца	Один из следующих типов: Биоматериал животных, объекты внешней среды, пищевое сырьё/продукция, входящий материал (корм, подстилка).
Образец	Конкретное указание типа материала, из которого был выделен изолят: фекалии, цекум, смыв, назальный смыв, смыв с тушки, смыв с убойной ленты, мясо, молоко и т.д.
Тип места отбора проб	Один из следующих типов: хозяйство, убойный пункт, объект розничной торговли и т.д.
Место отбора проб	При наличии такой информации и договорённости с предприятием о возможности могут быть указаны конкретные хозяйства, убойные пункты, объекты розничной торговли. Для крупных птицеводческих хозяйств можно указать конкретные цеха для того, чтобы отдельно анализировать данные по разным эпидемиологическим единицам. Например, ООО «Важная птица», цех №7.
Geo_Point	Местонахождение отбора проб. Возможно указание как в виде точных координат, так и в виде ближайшего населённого пункта, области или региона. Например, «Шебекино, Белгородская область», «Ракитянский район, Белгородская область» или «Алтайский край».
Метод	Данное поле необходимо, если были использованы различные протоколы выделения/определения чувствительности бактерий к антибиотикам. Например «Протокол EUCAST» или «Планшеты Sensititre»

Также в зависимости от задач исследований и наличия данных могут быть добавлены дополнительные поля со сведениями об изолятах. При загрузке данных AMRcloud позволяет выбрать для фильтрации 10 полей.

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] ).

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.

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).

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»).

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).

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.

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).

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