ГЕНОТИПИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ПОПУЛЯЦИИ NEISSERIA GONORRHOEAE В АРХАНГЕЛЬСКЕ (РОССИЯ): МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ И СВЯЗЬ С УСТОЙЧИВОСТЬЮ К АНТИМИКРОБНЫМ ПРЕПАРАТАМ

Кубанов А.А.; Барышков К.В.; Честков А.В.; Шаскольский Б.Л.; Грядунов Д.А.; Дерябин Д.Г.

https://doi.org/10.17116/molgen20183603143

Генотипическое разнообразие популяции Neisseria gonorrhoeae в Архангельске (Россия): механизмы формирования и связь с устойчивостью к антимикробным препаратам

А.А. КУБАНОВ1, К.В. БАРЫШКОВ2, А.В. ЧЕСТКОВ1, Б.Л. ШАСКОЛЬСКИЙ3, Д.А. ГРЯДУНОВ3, Д.Г. ДЕРЯБИН1

'ФГБУ «Государственный научный центр дерматовенерологии и косметологии» Минздрава РФ, 107076, Москва, Россия; 2ГБУЗ АО «Архангельский клинический кожно-венерологический диспансер», 163045, Архангельск, Россия; 3ФГБУН «Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта» РАН, 119991, Москва, Россия

В соответствии с протоколом NG-MAST-генотипирования (Neisseria gonorrhoeae Multi Antigen Sequence Typing) проведен анализ 132 клинических изолятов N. gonorrhoeae, выделенных в Архангельске в 2014—2016 гг. Установлено существенное генотипическое разнообразие анализируемой выборки, представленной 53 NG-MAST-типами, из которых 30 имели новые комбинации или неизвестные аллели генов porB и tbpB и были описаны впервые. Продемонстрированы 3 варианта формирования подобного разнообразия: длительное сохранение некоторых NG-MAST-типов с последовательной передачей по «сексуальным цепям» (40,1% от численности анализируемой выборки), интродукция новых молекулярных типов (27,3%), последовательное накопление точечных мутаций в генах porB и tbpB с появлением ранее неизвестных генотипических вариантов N. gonorrhoeae (32,6%). Образующиеся de novo NG-MAST-типы наследуют профиль мутаций резистентности к антимикробным препаратам в генах penA, ponA, rpsJ, gyrA и parC, что ведет к их сохранению в локальной популяции N. gonorrhoeae, хотя сами названные детерминанты не играют заметной роли в современной молекулярной эволюции возбудителей гонококковой инфекции.

Ключевые слова: Neisseria gonorrhoeae, молекулярное типирование, NG-MAST, устойчивость к антимикробным препаратам.

Genotypic heterogenity of Neisseria gonorrhoeae population in Arkhangelsk (Russia): diversity mechanism and relationship with antibiotic resistance

A.A. KUBANOV1, K.V. BARYSHKOV2, A.V. CHESTKOV1, B.L. SHASKOLSKIY3, D.A. GRYADUNOV3, D.G. DERYABIN1

'State Research Center of Dermatovenerology and Cosmetology, Health Ministry of Russian Federation, 107076, Moscow, Russia; 2Arkhangelsk Regional Clinical Dermatologic and Venereologic Dispensary, 163045, Arkhangelsk, Russia; 3Engelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of Sciences, 199991, Moscow, Russia

The 132 gonococcal strains collected in Arkhangelsk (Russia) in 2014—2016 were typed according Neisseria gonorrhoeae multi antigen sequence typing (NG-MAST) protocol. The high population diversity was described: 53 NG-MAST types were revealed where 30 had new porB or tbpB allele or allele's combination and were firstly described NG-MAST types. Three ways of diversity development are shown: persistent transmission of some strains along «sexual chains» (40.1% of the local N. gonorrhoeae population); introduction of new molecular types (27.3%); and accumulation of point mutations in the porB and tbpB genes that led to appearance of previously unknown N. gonorrhoeae genotypic variants (32.6%). The novel NG-MAST types inherited the mutation profile in the penA, ponA, rpsJ, gyrA, and parC genes, which leads to conservation of resistance to antimicrobials in the local N. gonorrhoeae population, whereas these determinants did not play a role in the modern N. gonorrhoeae molecular evolution.

Keywords: Neisseria gonorrhoeae, molecular typing, NG-MAST, resistance to antimicrobials.

Введение

Современные представления о молекулярной эпидемиологии гонококковой инфекции основаны на использовании NG-MAST-генотипирования (от англ. — Neisseria gonorrhoeae Multi Antigen Sequence Typing) [1]. В основу данного подхода положено секвенирование внутренних вариабельных участков двух генов N. gonorrhoeae: porB, кодиру-

ющего белок поринового канала [2], и tbpB, кодирующего бета-субъединицу трансферринсвязывающего белка [3]. По результатам сравнения нуклеотидных последовательностей названных аллелей с вариантами, представленными в международной базе данных www.ng-mast.net, им при-

Для корреспонденции: Дерябин Дмитрий Геннадьевич, д.м.н., проф., заведующий отделом лабораторной диагностики ИППП и дерматозов ФГБУ ГНЦДК Минздрава РФ; 107076, Москва, Россия; e-mail: deryabin@cnikvi.ru

сваиваются цифровые обозначения, комбинация которых определяет NG-MAST-тип, являющийся индивидуальной генетической характеристикой изучаемого штамма. В случае выявления ранее неизвестных последовательностей или новых комбинаций аллелей porB и tbpB сведения о них дополняются в базу данных с присвоением ранее неизвестному молекулярному типу очередного цифрового обозначения. Опыт NG-MAST-типирования популяций N. gonorrhoeae в крупных городах продемонстрировал его высокую дискриминирующую способность с возможностью отслеживания миграции возбудителя гонококковой инфекции по «сексуальным цепям» [4] и формирования генетически связанных кластеров, объединяемых этнической или сексуально-поведенческой общностью пациентов [5]. Другой аспект подобного анализа определяется контролем над распространением антибиотикорезистентных генотипов, достаточно четко ассоциированных с определенными NG-MAST-типами N. gonorrhoeae [6].

В Российской Федерации последовательные исследования эпидемиологии гонококковой инфекции с использованием метода NG-MAST генотипирования с начала XXI века проводятся в Архангельске [7—9]. Первое подобное наблюдение в 2004 г. заставило констатировать существенное разнообразие локальной популяции N. gon-orrhoeae, представленной 40 различными сиквенс-типа-ми, большинство из которых (1523—1536; 1539—1545) были описаны впервые [7]. В 2011 г. в меньшей по численности выборке было идентифицировано 29 сиквенс-типов, из которых только 6 (228, 285, 387, 1043, 1523 и 1544) обнаруживались в регионе ранее, а 11 (5042, 5742, 5825, 5852, 6213, 6234—6239) имели новые комбинации известных аллелей или неизвестные аллели porB- и tbpB-генов [8]. Результаты нашего недавнего исследования [9] вновь подтвердили сохранение выраженного генетического разнообразия популяции N. gonorrhoeae в Архангельске, существенно отличающейся от таковых в других субъектах Российской Федерации и характеризующейся присутствием ранее описанных и впервые выявленных сиквенс-типов с локальным характером распространения. При этом оценка накопленных данных наряду с возможностью интродукции новых молекулярных типов из других субъектов Российской Федерации и сопредельных государств вследствие активной миграции населения устойчиво приводила к заключению о происходящем de novo появлении принципиально новых NG-MAST-типов, хотя механизмы подобной генетической изменчивости N. gonorrhoeae до настоящего времени не анализировались. Не получили своего развития и представления об ассоциации между принадлежностью возбудителей гонококковой инфекции к определенным сиквенс-типам и их устойчивостью к антимикробным препаратам [8], в том числе в контексте предупреждения эпидемического распространения мультирезистентных штаммов N. gonorrhoeae, в соответствии с критериями ВОЗ [10], являющихся одним из ключевых приоритетов для междисциплинарных медико-биологических исследований.

В этой связи целью настоящей работы явилось использование метода NG-MAST-типирования для исследования генотипического разнообразия современной популяции N. gonorrhoeae в Архангельске с акцентом на выявление возможных механизмов его формирования, в том числе с учетом роли генетических детерминант резистентности к антимикробным препаратам в возникновении, накоплении и распространении новых сиквенс-типов возбудителя гонококковой инфекции.

Материал и методы

Материалом для исследования явились 132 клинических изолята N. gonorrhoeae, полученных от пациентов с гонококковой инфекцией, проходивших лечение на базе ГБУЗ АО «Архангельский клинический кожно-вене-рологический диспансер» в 2014 г. (36 штаммов), 2015 г. (32 штамма) и 2016 г. (64 штамма). Первоначальное выделение микроорганизмов из образцов биологического материала (соскобы слизистой оболочки уретры, цервикаль-ного канала, шейки матки, прямой кишки) проводили на шоколадном агаре с добавлением 1% ростовой добавки ISOVitalex и 1% селективной добавки VCAT («Becton Dickinson», США). Выросшие колонии микроскопировали и исследовали с использованием оксидазного теста, после чего окончательную верификацию оксидазоположительных грамотрицательных диплококков осуществляли на анализаторе VITEK 2 Compact («bioMerieux», Франция) с использованием идентификационных NH-карт. Выделение тотальной ДНК из чистых культур N. gonorrhoeae проводили с использованием набора реагентов «ДНК-экспресс» (НПФ «Литех», Россия).

Для амплификации внутренних вариабельных участков генов porB (490 б.п.) и tbpB (390 б.п.) использовали праймеры и протоколы, описанные в работах [1, 4]. Наличие продуктов амплификации подтверждали электрофорезом в 1% агарозном геле в присутствии бромистого этидия с визуализацией на трансиллюминаторе («Bio-Rad», США) при 310 нм. Амплифицированные ДНК-фрагменты обрабатывали экзонуклеазой I (20 ед./мкл) и щелочной фосфа-тазой (1 ед./мкл) («Fermentas», Латвия), после чего проводили второй раунд ПЦР с мечеными терминирующими ну-клеотидами Big Dye Terminator v3.1 Sequencing RR-100 («Applied Biosystems», США). Продукты реакции анализировали на автоматическом секвенаторе ABI 3730XL Genetic Analyzer («Applied Biosystems», США), после чего анализировали с использованием штатного программного обеспечения 3730 Data Collection v.3.0 и Sequencing Analysis 5.3.1. Определение известных и регистрацию новых нуклеотид-ных последовательностей фрагментов генов porB и tbpB, а также соответствующих им сиквенс-типов N. gonorrhoeae проводили с использованием базы данных www.ng-mast. net.

Идентификацию мутаций в хромосомных генах penA, ponA, rpsJ, gyrA, parC, кодирующих мишени для пенициллина, тетрациклина и фторхинолонов, проводили путем амплификации с последующей гибридизацией на гидроге-левом ДНК-чипе, содержащем иммобилизованные олиго-нуклеотиды, соответствующие диким и мутантным вариантам исследуемых генов. Для этого целевые фрагменты ДНК индивидуального штамма N. gonorrhoeae (3 мкл исходного образца) амплифицировали в мультиплексной ПЦР с использованием реакционной смеси (30 мкл), содержащей 3 мкл ПЦР-буфера, 3 мкл Taq-ДНК-полимеразы, 200 мкМ смесь дНТФ и 8 мкМ конъюгата флюоресцентного красителя и дУТФ. Количественное соотношение прямого и обратного праймеров в реакционной смеси составляло 1:10, что позволяло нарабатывать преимущественно одноцепо-чечные фрагменты, последовательности которых комплементарны последовательностям иммобилизованных зондов. Режим ПЦР: денатурация при 95 °С, 50 циклов по схеме 95 °С — 30 с, 64 °С — 30 с, 72 °С — 30 с и элонгация при 72 °С — 5 мин. Процедуру гибридизации ПЦР-продуктов проводили на ДНК-чипе, содержащем 21 ячейку с иммо-

билизованными олигонуклеотидами, а также контрольные ячейки с ковалентно связанным флюоресцентным красителем, используемым для вычисления интенсивности свечения ячеек после гибридизации [11]. Регистрацию и учет результатов исследования проводили с использованием оборудования ООО «Биочип-ИМБ» (Россия). Заключение об отсутствии или наличии исследуемых мутаций делали на основе сигнала флюоресценции гибридизующих-ся фрагментов с зондом, соответствующим ДНК дикого или мутантного типа.

Филогенетический анализ исследуемой популяции N. gonorrhoeae на основе сходства аллелейporB и tbpB проводили с использованием программы MEGA6 [12]. Для оценки значения мутаций антибиотикорезистентности в молекулярной эволюции N. gonorrhoeae использовали метод корреляционного анализа и критерий Вилкоксона—Ман-на—Уитни (U).

Результаты и обсуждение

Секвенирование целевых генов у 132 штаммов N. gonorrhoeae, циркулировавших в Архангельск в 2014—2016 гг., позволило идентифицировать 44 варианта аллели гена porB и 21 вариант аллели гена tbpB, нумерация которых в системе NG-MAST приведена в обозначениях к филогенетической дендрограмме (рис. 1). При этом анализ нуклеотид-ных последовательностей 14 аллелей porB (7324, 7325, 7329, 7330, 7336, 7337, 7376, 7377, 7783, 7785, 7786, 8093—8095) и 8 аллелей tbpB (2096, 2108, 2302—2304, 2390, 2446 и 2447) характеризовал их как ранее неизвестные, в связи с чем они были депонированы в базе данных www.ng-mast.net под приведенными выше номерами. В свою очередь анализ комбинаций названных аллелей свидетельствовал о присутствии в составе анализируемой выборки 53 различных NG-MAST-типов N. gonorrhoeae, нумерация которых вы-

в NG-MAST

porb tbpb

286 48

549 2302

745 2109

ЗвЗ 1714

1942 1052

9095 1052

37 118

2037 119

В22 118

421 2390

949 2390

7325 25

7799 25

383 321

7379 174

949 291

9828 281

1499 S63

7793 812

2009 812

7337 4

8094 4

5919 t

1043 685 "

112540 7330 29

2020 4

7074 4

1802 4

5937 4

7329 74

7074 27

5919 27

3450 27

1842 27

5859 27

37 1124

23 1124

5976 27

974 27 7339 27

37 27

975 27 975 2303 875 2448 5923 27

14 33

5879 8

7377 в

8093 6

7297 2099

1972 2447

7324 27

- 13458 7795 2304

2014 2015 2015 1 2

Генетические детерминанты

резистентности репА ропА rpsj дугА рагС

О О О О О

О •

О

О •

•

о о о

о о о о

о • о о

а • о а

о о о о

О • о о

О о о о

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

о о о о

о • • •

а • • •

• • • о

о • о о

• • • •

о • о о

• • • •

а • • •

• • • •

а • о о

о о о

• • • •

о о о

• • • •

о о о о

о о а о

о о о о

о 9 • а

о о о о

о а а а

о о о о

• • о о

о о о о

а • • •

о о о о

о о • о

Рис. 1. Характеристика NG-MAST-генотипов N. gonorrhoeae, изолированных в Архангельске в 2014—2016 гг.

Слева — дендрограмма, отражающая филогенетические взаимоотношения между сиквенс-типами N. gonorrhoeae (номера на ветвях дендрограммы); справа — номера генов porB и tbp B, характерных для определенного сиквенс-типа; количество штаммов определенного сиквенс-типа, изолированных в 2014, 2015 и 2016 г.; присущий им профиль мутаций в генах, определяющих устойчивость к антимикробным препаратам (й — нет мутаций; й — есть мутации; » — мутации обнаруживаются у некоторых штаммов).

несена на ветви дендрограммы (см. рис. 1). При этом 23 из них в диапазоне номеров 21—12 096 были известны до проведения настоящего исследования, а 30, имеющие новые комбинации или впервые описанные аллели генов porB и tbpB, зарегистрированы в базе данных www.ng-mast.net в диапазоне номеров 12 444—14 606.

Среди наиболее многочисленных по числу штаммов NG-MAST-генотипов лидирующее положение занимали 807 (n=12), 1544 (n=13), 9476 (n=18) и 12 531 (n=10), стабильно обнаруживаемые в исследуемой выборке в течение 2014—2016 гг. При этом только сиквенс-тип 807 характеризовался значительной широтой распространения в других субъектах Российской Федерации [9], а также Белоруссии [13] и Казахстане [14], в то время как другие многочисленные сиквенс-типы имели исключительно локальное происхождение и распространение. В частности, NG-MAST-генотип 1544 был впервые описан в Архангельске в 2004 г. [7], 9476 — в 2013 г. [9], а 12531 — при проведении настоящего исследования; информация об иных регионах их обнаружения в доступных источниках отсутствует. На этом фоне другие молекулярные варианты N. gonorrhoeae имели значительно меньшую численность, встречались на протяжении только одного или двух лет проводимого исследования, причем более половины зарегистрированных сиквенс-типов (29 из 53) были представлены одиночными штаммами.

Полученные данные подтвердили представления о выраженной гетерогенности популяции N. gonorrhoeae в Архангельске, в том числе в значительной степени (43,2% от общего количества анализируемых штаммов) представленной новыми, ранее неизвестными генотипами. При этом сравнение результатов настоящего исследования с данными 2011 г. [8] свидетельствовало о сохранении только 7 из 29 ранее выявленных сиквенс-типов (387, 807, 1043, 1241, 1544, 1580 и 5042), соответствующие которым изоляты сформировали 26,5% от анализируемой выборки. Сравнение же данных 2004 г. [7] и 2014—2016 гг. позволило констатировать сохранение лишь 4 сиквенс-типов (387, 1043, 1534 и 1544), доля которых в анализируемой выборке снижалась до 12,9%. Тем самым результаты проведенного исследования указывали на объективный характер динамического обновления локальной популяции N. gonorrhoeae, сопровождающегося замещением «старых» генотипов возникающими de novo молекулярными вариантами возбудителя гонококковой инфекции.

С целью выявления возможных механизмов этого процесса нами был проведен филогенетический анализ популяции N. gonorrhoeae в Архангельске, который на основе степени подобия нуклеотидных последовательностей генов porB и tbpB объединил исследуемые штаммы в два крупных и один мелкий кластер с выделением ряда одиночных NG-MAST-типов (см. рис. 1). При этом первый крупный кластер (сиквенс-типы от 387 до 9499) дополнительно мог быть разделен на 6 геногрупп, в то время как второй (сик-венс-типы от 12 539 до 9480) был достаточно гомогенным, что в значительной степени объяснялось наличием у большинства из входящих в него штаммов 27 аллели гена tbpB. Полученную картину дополняли данные анализа генетических детерминант резистентности N. gonorrhoeae к антимикробным препаратам, неравномерно распределенных по ветвям дендрограммы и, в частности, отсутствующих внутри геногруппы, состоящей из сиквенс-типов 387— 13459 или, напротив, обильно представленных внутри группы сиквенс-типов 2400—9499.

Полученный результат позволил предположить существование в анализируемой выборке генетически связанных сиквенс-типов, среди которых один (предшественник) являлся прародителем возникающего de novo молекулярного варианта в результате одиночного мутационного события. С целью проверки данного предположения было проведено сравнение нуклеотидных последовательностей близко кластеризуемых штаммов, где в качестве критерия родства выступало наличие только одной нуклеотидной замены в генах porB или tbpB при идентичности профиля мутаций в генахpenA, ponA, rpsJ, gyrA и parC. В свою очередь в качестве предшественника в подобных парах считался первично выявляемый сиквенс-тип по номеру описания в системе NG-MAST и году обнаружения в локальной популяции N. gonorrhoeae.

Проведенный анализ позволил выявить чрезвычайно близкий характер генетического подобия у 9 пар или троек сиквенс-типов. Так, отличия между описанным в 2011 г. NG-MAST генотипом 5042 и новым сиквенс-типом 14 021 заключались только в одной нуклеотидной замене G338A в гене porB при идентичности гена tbpB 1052 и отсутствии значимых мутаций в генах-мишенях для антимикробных препаратов (см. таблицу). Впервые выявленный в 2004 г. и сохранившийся в локальной популяции до 2014 г. сиквенс-тип 1043 отличался от сиквенс-типа 12 540 только нуклеотидной заменой G65A с передачей образовавшемуся de novo молекулярному варианту N. gonorrhoeae аллели tbpB 25, а также мутаций ins345Asp в гене penA (устойчивость к пе-нициллинам) и Val57Met в гене rpsJ (устойчивость к тетра-циклинам). Еще одним примером являются последовательно описанные в 2015 и 2016 гг. сиквенс-типы 12 524 и 13 454, объединяемые общностью аллели tbpB 812 и множественным профилем мутаций в генах penA (ins345Asp), ponA (Leu421Pro), rpsJ(Val57Met), gyrA (Ser91Phe, Asp95Gly) и parC (Ser87Arg) при наличии всего одной нуклеотидной замены C347T в гене porB.

С другой стороны, целый ряд NG-MAST-генотипов, в том числе отдельно кластеризуемые сиквенс-типы 21, 12 447, 12 530, 13 458 и 14 805, характеризовались наличием множественных генотипических отличий от прочих участников анализируемой выборки, а также ранее не выявлялись в Архангельске, что указывало на возможность их интродукции в локальную популяцию N. gonorrhoeae.

Соответственно результаты генотипического анализа возбудителей гонококковой инфекции, циркулирующих в Архангельске в 2014—2016 гг., свидетельствовали о трех возможных вариантах формирования разнообразия локальной популяции N. gonorrhoeae (рис. 2). Первым из них является сохранение стабильности генотипа с последовательной передачей по «сексуальным цепям (4 сиквенс-типа; 53 штамма, или 40,1% от численности анализируемой выборки). Второй вариант предусматривает возможность минимальной генотипической изменчивости, ведущей к появлению ранее неизвестных молекулярных вариантов N. gonorrhoeae (21 сиквенс-тип; 43 штамма, или 32,6%). В свою очередь третий вариант увеличения генотипического разнообразия определяется действующими миграционными потоками, лежащими в основе переноса новых молекулярных типов из других субъектов Российской Федерации и сопредельных государств (28 сиквенс-типов; 36 штаммов, или 27,3%).

В завершение проведенного исследования была оценена роль мутаций антибиотикорезистентности в современной молекулярной эволюции N. gonorrhoeae по двум пара-

Примеры генетически связанных NG-MAST-типов N. gonorrhoeae и характеризующий их профиль мутаций

Номера Мутации в гене porB в обозначенном интервале Мутацш в гета:^ °пределяющих устойчивость сиквенс- _к антимикробным препаратам_

типов_нуклеотидных пар_penA_ponA_rPSJ_gyrA parC

5042 320 AAATCGAATACGATGATCAAACTTATAGTA 355 wt wt wt wt wt

14021 325 AAATCGAATACAATGATCAAACTTATAGTA 355 wt wt wt wt wt

1043 61 AAGGACAACGTCAATGCTTGGGAATCCGGC 90 ins345Asp wt Val57Met wt wt

12540 61 AAGAACAACGTCAATGCTTGGGAATCCGGC 90 ins345Asp wt Val57Met wt wt

Ser91Phe

12524 325 AAATCGAATACGATGATCAAGCTTATAGTA 355 ins345Asp Leu421Pro Val57Met S oPi Ser87Arg

Asp95Gly Ser91Phe,

13454 325 AAATCGAATACGATGATCAAGTTTATAGTA 355 ins345Asp Leu421Pro Val57Met Asp95Gly Ser87Arg

Рис. 2. Источники формирования генотипического разнообразия популяции N. gonorrhoeae в Архангельске в 2014—2016 гг.

а — длительно сохраняющиеся генотипические варианты; б — вновь возникающие варианты; в — интродуцированные варианты.

метрам: 1) зависимость численности штаммов определенного NG-MAST-типа от присутствия в их геномах детерминант резистентности в генах penA, ponA, rpsJ, gyrA, parC; 2) особенности профиля мутаций резистентности в группах штаммов, реализующих различные стратегии существования в локальной популяции (стабильность, изменчивость, интродукция). При этом первый вариант анализа указывал на отсутствие статистической значимости (r= —0,0184; p>0,05) мутаций резистентности в определении широты распространения какого-либо определенного сиквенс-типа. В свою очередь значения критерия иэмп для мутационных профилей в группах N. gonorrhoeae, сохраняющих стабильность генотипа, последовательно меняющих его при передаче по «сексуальным цепям» или привнесенных в локальную популяцию вследствие миграционных потоков, также находились в зоне незначимости (p>0,05).

Таким образом, результаты проведенного исследования позволили оценить современное генотипическое разнообразие возбудителей гонококковой инфекции в Архангельске в 2014—2016 гг. и при сравнении с ранее полученными данными 2004 и 2011 г. констатировать динамическое обновление локальной популяции N. gonorrhoeae. В рамках данного феномена впервые объективно продемонстрированы 3 возможных варианта формирования подобного разнообразия, наряду с интродукцией в локальную популяцию принципиально новых, ранее отсутствующих молекулярных типов, определяемых сохранением ограниченного количества стабильных генотипов, а также последовательной изменчивостью ряда из них при передаче по «сексуальным цепям». При этом в качестве движущей силы подобной генетической изменчивости может быть назван интенсивный окислительный стресс и связанный с ним мутагенез, являющиеся неотъемлемым элементом взаимодействия клеток N. gonorrhoeae с нейтрофильными фагоцитами [15]. Возникающие в результате этого нуклеотидные замены в генах, используемых в системе молекулярного типирования, формально описываются как новые NG-MAST-типы, однако полностью наследуют профиль детерминант резистентности исходного молекулярного типа. В то же время сами проанализированные детерминанты не играют заметной роли в возникновении, накоплении и распространении отдельных сиквенс-типов N. gonorrhoeae, наиболее вероятно — вследствие отсутствия «селективного давления» пеницил-линов, тетрациклинов и фторхинолонов, с начала 2000-х годов выведенных из схем терапии гонококковой инфекции и с успехом замененных цефалоспоринами III поколения (цефтриаксоном).

Исследование выполнено в рамках Государственного задания №056-00015-18-00 ФГБУ «ГНЦДК» Минздрава России. Анализ мутационного профиля антибиотикорези-стентности проведен при поддержке гранта РНФ №17-7520039.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES

1. European centre for disease prevention and control. Molecular typing of Neisseria gonorrhoeae — results from a pilot study 2010—2011. Stockholm, ECDC. 2012.

2. Unemo M, Olcen P, Albert J, Fredlund H. Comparison of serologic and genetic porB-based typing of Neisseria gonorrhoeae: consequences for future characterization. J Clin Microbiol. 2003;41(9):4141-4147.

3. DeRocco AJ, Cornelissen CN. Identification of transferrin-binding domains in TbpB expressed by Neisseria gonorrhoeae. Infect Immun. 2007;75(7):3220-3232.

4. Martin IM, Ison CA, Aanensen DM, et al. Rapid sequencing-based identification of gonococcal transmission clusters in a large metropolitan area. J Infect Dis. 2004;189(8):1497-1505.

5. Risley CL, Ward H, Choudhury B, et al. Geographical and demographic clustering of gonorrhoea in London. Sex Transm Infect. 2007;83(6):481-487.

6. Thakur SD, Levett PN, Horsman GB, Dillon J-AR. Molecular epidemiology of Neisseria gonorrhoeae isolates from Saskatchewan, Canada: utility of NG-MAST in predicting antimicrobial susceptibility regionally. Sex Transm Infect. 2014;90(4):297-302.

7. Unemo M, Vorobieva V, Firsova N, et al. Neisseria gonorrhoeae population in Arkhangelsk, Russia: phenotypic and genotypic heterogeneity. Clin Mi-crobiol Infect. 2007;13(9):873-878.

8. Барышков К.В., Фриго Н.В., Соломка В.С. Молекулярный мониторинг и определение чувствительности N. gonorrhoeae к антимикробным препаратам как инструменты контроля над распространением гонококковой инфекции в Архангельской области. Вестник дерматологии и венерологии. 2013;4:52-62. [Baryshkov KV, Frigo NV, Solomka VS. Molecular monitoring and determination of N. gonorrhoeae sensitivity to an-

timicrobial drugs as tools to control the propagation of gonococcal infection in the Arkhangelsk Region. VestnikDermatologiii Venerologii. 2013;4:52-62. (In Russ.)].

9. Воробьев Д.В., Соломка В.С., Плахова К.И., и др. NG-MAST геноти-пирование штаммов N. gonorrhoeae, выделенных на территории Российской Федерации в 2012—2015 гг. Журнал микробиол, эпидемиол им-мунобиол. 2016;4:42-50. [Vorobyev DV, Solomka VS, Plakhova KI, et al. NG-MAST genotyping of Neisseria gonorrhoeae strains isolated in Russian Federation in 2012—2015. Zh Microbiol (Moscow). 2016;4:42-50. (In Russ.)].

10. World Health Organization. Global action plan to control the spread and impact of antimicrobial resistance in Neisseria gonorrhoeae. Geneva, WHO. 2012.

11. Kubanov A, Vorobyev D, Chestkov A, et al. Molecular epidemiology of drug-resistant Neisseria gonorrhoeae in Russia (Current status, 2015). BMC Infect Dis. 2016;16:389.

12. Tamura K, Stecher G, Peterson D, et al. MEGA6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 6.0. Mol Biol Evol. 2013;30:2725-2729.

13. Lebedzeu F, Golparian D, Titov L, et al. Antimicrobial susceptibility/resistance and NG-MAST characterization of Neisseria gonorrhoeae in Belarus, Eastern Europe, 2010—2013. BMC Infect Dis. 2015;15:29.

14. Kushnir AV, Muminov TA, Bayev AI, et al. Molecular characterization of Neisseria gonorrhoeae isolates in Almaty, Kazakhstan, by VNTR analysis, Opa-typing and NG-MAST. Infect Gen Evol. 2012;12:570-576.

15. Seib KL, Wu H-J, Kidd SP, et al. Defenses against oxidative stress in Neisseria gonorrhoeae: a system tailored for a challenging environment. Micro-biol Mol Biol Rev. 2006;70(2):344-361.

Поступила 08.06.17

Сведения об авторах:

Кубанов А.А. e-mail: alex@cnikvi.ru; SPIN-код: 8771-4990; AuthorID: 666052; ORCID org/0000-0002-7625-0503 Барышков К.В. e-mail: arh.okkvd@mail.ru; AuthorID: 741002

Честков А.В. e-mail: chestkov@cnikvi.ru; SPIN-код: 6359-2366; AuthorID: 160957; ORCID org/0000-0003-0589-1263 Шаскольский Б.Л. e-mail: b.shaskolskiy@biochip.ru; SPIN-код: 2374-4539; AuthorID: 171259; ORCID org/0000-0002-0316-2262 Грядунов Д.А. e-mail: grad@biochip.ru; SPIN-код: 6341-2455; AuthorID: 112279; ORCID org/0000-0003-3183-318X Дерябин Д.Г. e-mail: deryabin@cnikvi.ru; SPIN-код: 8243-2537; AuthorID: 86370; ORCID org/0000-0002-2495-6694

Уважаемые подписчики журнала «Молекулярная генетика, микробиология и вирусология»!

Если Вы не получили один или несколько номеров журнала за 2018 год, просим прислать в редакцию по адресам электронной почты MGMV12@yandex.ru и molgenetika@yandex.ru Ваши контактные данные, а также подписную квитанцию или другие документы, подтверждающие подписку. После получения этой информации Вам будут направлены все недостающие материалы.

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Кубанов А.А., Барышков К.В., Честков А.В., Шаскольский Б.Л., Грядунов Д.А.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Кубанов А.А., Барышков К.В., Честков А.В., Шаскольский Б.Л., Грядунов Д.А.

Genotypic heterogenity of Neisseria gonorrhoeae population in Arkhangelsk (Russia): diversity mechanism and relationship with antibiotic resistance