ХОЛЕРА: ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ЭПИДЕМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА В 2021 Г., ПРОГНОЗ НА 2022 Г.

Носков А.К.; Кругликов В.Д.; Москвитина Э.А.; Монахова Е.В.; Миронова Л.В.; Крицкий А.А.; Лопатин А.А.; Чемисова О.С.; Соболева Е.Г.; Иванова С.М.; Водопьянов А.С.; Стенина С.И.; Писанов Р.В.; Левченко Д.А.; Подойницына О.А.; Непомнящая Н.Б.; Ежова М.И.

DOI: 10.21055/0370-1069-2022-1-24-34

УДК 616.932:614.4

А.к. носков1, В.д. кругликов1, Э.А. москвитина1, Е.В. монахова1, л.В. миронова2, А.А. крицкий3, А.А. лопатин4, о.с. Чемисова1, Е.Г. соболева1, с.м. иванова4, А.с. Водопьянов1, с.и. стенина1,

р.В. Писанов1, д.А. левченко1, о.А. Подойницына1, н.Б. непомнящая1, м.и. ежова1

холера: тенденции развития ЭПидЕмичЕСкоГо ПроцЕССА в 2021 г.,

прогноз на 2022 г.

'ФКУЗ «Ростовский-на-Дону научно-исследовательский противочумный институт», Ростов-на-Дону, Российская Федерация;

2ФКУЗ «Иркутский научно-исследовательский противочумный институт Сибири и Дальнего Востока», Иркутск, Российская Федерация; 3ФКУЗ «Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб», Саратов, Российская Федерация; 4ФКУЗ «Противочумный центр», Москва, Российская Федерация

цель работы - обобщение результатов мониторинга холеры в 2021 г., оценка современных тенденций развития эпидемического процесса и прогнозирование эпидемиологической ситуации в Российской Федерации на 2022 г. В период 2012-2021 гг. в мире зарегистрировано 4117264 случая холеры с распространением инфекции в 83 странах всех континентов с тенденцией снижения заболеваемости в странах Азии и Африки. Динамика помесячной заболеваемости в 2021 г. связана с чрезвычайными ситуациями как факторами эпидемиологического риска. Эпидемии и вспышки холеры регистрировались на фоне пандемии COVID-19 и представляли двойную нагрузку для систем здравоохранения. вместе с тем обобщение результатов мониторинга холеры на территориях субъектов РФ показало, что прогноз об эпидемическом благополучии на 2021 г. полностью оправдался. Определено, что увеличение количества нетоксигенных штаммов Vibrio cholerae 01 (67), выделенных из водных объектов, по сравнению с 2020 г. (25) в основном связано с принадлежностью ряда изолятов к клональным комплексам. Изучение филогенетических связей продемонстрировало, что обнаружение штаммов, имеющих генотипы, которые уже выявлялись у выделенных в предыдущие годы, свидетельствовало об их персистентном потенциале. Выявление штаммов с новыми генотипами, которые ранее устанавливались у штаммов, циркулирующих на других территориях, указывало на возможность их периодических завозов. Прогноз эпидемиологической ситуации по холере в России на 2022 г. связан с продолжением существования рисков завоза. При отсутствии реализации данных эпидемиологических рисков прогнозируется стабильная эпидемиологическая обстановка по этой инфекции на территории страны. Предполагается продолжение обнаружения в водных объектах окружающей среды эпидемически незначимых штаммов холерных вибрионов O1 серогруппы, в том числе их клонов и/ или клональных комплексов, включая штаммы, которые могут явиться этиологическим фактором спорадических случаев или вспышек заболеваний.

Ключевые слова: холера, эпидемический процесс, Vibrio cholerae 01, эпидемиологическая ситуация, нетокси-генные штаммы, генотипирование, филогенетические связи, прогноз.

Корреспондирующий автор: Кругликов Владимир Дмитриевич, e-mail: vdkru58@mail.ru.

Для цитирования: Носков А.К., Кругликов В.Д., Москвитина Э.А., Монахова Е.В., Миронова Л.В., Крицкий А.А., Лопатин А.А., Чемисова О.С., Соболева Е.Г, Иванова С.М., Водопьянов А.С., Стенина С.И., Писанов РВ., Левченко Д.А., Подойницына О.А., Непомнящая Н.Б., Ежова М.И. Холера: тенденции развития эпидемического процесса в 2021 г, прогноз на 2022 г Проблемы особо опасных инфекций. 2022; 1:24-34. DOI: 10.21055/0370-1069-2022-1-24-34

Поступила 19.01.2021. Принята к публ. 28.02.2022.

A.K. Noskov1, V.D. Kruglikov1, E.A. Moskvitina1, E.V. Monakhova1, L.V. Mironova2, A.A. Kritsky3, A.A. Lopatin4, O.S. Chemisova1, E.G. Soboleva1, S.M. Ivanova4, A.S. Vodop'yanov1, S.I. Stenina1, R.V. Pisanov1, D.A. Levchenko1, O.A. Podoinitsyna1, N.B. Nepomnyashchaya1, M.I. Ezhova1

Cholera: Trends in the Development of the Epidemic Process in 2021, Forecast for 2022

'Rostov-on-Don Research Anti-Plague Institute, Rostov-on-Don, Russian Federation; 2Irkutsk Research Anti-Plague Institute of Siberia and Far East, Irkutsk, Russian Federation; 3Russian Research Anti-Plague Institute "Microbe", Saratov, Russian Federation; 4Plague Control Center, Moscow, Russian Federation

Abstract. The aim of the work was to summarize the results of cholera monitoring in 2021, to assess current trends in the development of the epidemic process, and to predict the epidemiological situation in the Russian Federation for 2022. It was established that within the period of 2012-2021, 4117264 cases of cholera with the spread of infection across 83 countries on all continents were registered in the world and there was a downward trend in the incidence in Asia and Africa. The dynamics of monthly morbidity in 2021 was associated with emergencies as factors of epidemiological risk. Epidemics and outbreaks of cholera were documented against the background of COVID-19 pandemic and laid a double burden on healthcare systems. At the same time, based on the overview of the results of cholera monitoring in the constituent entities of the Russian Federation, it was shown that the forecast of epidemic well-being given for 2021 was fully justified. It has been determined that the increase in the number of non-toxigenic strains of Vibrio cholerae O1 (67) isolated from water bodies compared to 2020 (25) is mainly due to the appurtenance of a number of isolates to clonal complexes. The study of phylogenetic relation has demonstrated that the detection of strains with genotypes which were previously identified in the isolates evidences the persistence potential. The identification of strains with new genotypes, which were earlier established in the strains circulating in other territories, pointed at the possibility of the occasional im-

portations. The forecast of the epidemiological situation on cholera in Russia for 2022 is associated with the continuous existence of risks of introduction. If these epidemiological risks are not realized, a favorable epidemiological situation is predicted regarding this infection in the country. It is expected that the detection of epidemiological^ insignificant strains of V. cholerae O1 in environmental water bodies, along with their clones and/or clonal complexes, will remain, including strains that may be an etiological factor in sporadic cases or outbreaks of disease.

Key words: cholera, epidemic process, Vibrio cholerae O1, epidemiological situation, non-toxigenic strains, genotyp-ing, phylogenetic relations, forecast.

Conflict of interest: The authors declare no conflict of interest.

Corresponding author: Vladimir D. Kruglikov, e-mail: vdkru58@mail.ru.

Citation: Noskov A.K., Kruglikov V.D., Moskvitina E.A., Monakhova E.V., Mironova L.V., Kritsky A.A., Lopatin A.A., Chemisova O.S., Soboleva E.G., Ivanova S.M., Vodop'yanov A.S., Stenina S.I., Pisanov R.V., Levchenko D.A., Podoinitsyna O.A., Nepomnyashchaya N.B., Ezhova M.I. Cholera: Trends in the Development of the Epidemic Process in 2021, Forecast for 2022. Problemy Osobo Opasnykh Infektsii [Problems of Particularly Dangerous Infections]. 2022; 1:24-34. (In Russian). DOI: 10.21055/0370-1069-2022-1-24-34

Received 19.01.2021. Accepted 28.02.2022.

Noskov A.K., ORCID: https://orcid.org/0000-0003-05502221 Kruglikov V.D., ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6540-2778 Moskvitina E.A., ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5020-1466 Monakhova E.V., ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9216-7777 Mironova L.V., ORCID:https://orcid.org/0000-0001-8481-6442 Kritsky A.A., ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5506-4285 Lopatin A.A., ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5426-3311 Chemisova O.S., ORCID: https://orcid.org/ 000-0002-4059-2878 Soboleva E.G., ORCID: https://orcid.org/ 0000-0001-7571-7848

Холера остается актуальной проблемой для здравоохранения ряда стран мира с учетом регистрации непрогнозируемых вспышек, крупномасштабных эпидемий на фоне чрезвычайных ситуаций (ЧС) различного происхождения в странах Азии (Йемен, Бангладеш, Индия, Непал), Африки (Нигерия, Нигер, Демократическая Республика Конго (ДРК), Мозамбик и др.), ранее в странах Карибского бассейна (Гаити). Природные чрезвычайные ситуации, приравненные к стихийным бедствиям (засухи и наводнения), и продолжающаяся пандемия COVID-19 усугубляют социальные проблемы [1-7]. Внутри-, межгосударственная и межконтинентальная миграция населения, играющая основную роль в генезе вспышек и эпидемий на различных континентах, продолжает определять эпидемиологические риски завоза холеры в россию.

Цель работы состояла в оценке современных тенденций развития эпидемического процесса, обобщении результатов мониторинга холеры в 2021 г. и прогнозировании эпидемиологической ситуации в Российской Федерации на 2022 г.

Тенденции развития эпидемического процесса при холере в мире за период 2012-2021 гг. и эпиде-

Ivanova S.M., ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6999-1875 Vodop'yanov A.S., ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9056-3231 Stenina S.I., ORCID: https://orcid.org/ 0000-0003-4879-6717 Pisanov R.V., ORCID: https://orcid.org/ 0000-0002-7178-8021 Levchenko D.A., ORCID: https://orcid.org//0000-0002-5073-2918 Podoinitsyna O.A., ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9996-4189 Nepomnyashchaya N.B., ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0868-6791 Ezhova M.I., ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4254-3313

миологические риски, связанные с возможностью завоза холеры на территорию России. При мониторинге холеры в мире установлено, что за рассматриваемый временной период ВОЗ информировала о 4117264 случаях холеры с распространением инфекции в 83 странах всех континентов: в Африке -в 36 странах, Азии - 24, Америке - 10, Европе - 11 и Австралии с Океанией - 2. В структуре заболеваемости холерой наибольший удельный вес приходился на Азию - 68,7 % (2829443), в Африке он составил 23,8 % (979923), в Америке - 7,5 % (307761), Европе - 0,003 % (118) и Австралии с Океанией -0,0005 % (19) [8-15]. Летальность в 2021 г. в мире -1,4 %, в Африке - 2,9 %, Азии - 0,03 %. В динамике заболеваемости холерой с 2012 по 2021 год выявлена тенденция снижения с прогнозом на один год (коэффициент аппроксимации R2=0,5123) (рис. 1).

Тренды на снижение заболеваемости определены в Азии ^2=0,5587) и Африке ^2=0,4084). При среднем многолетнем показателе заболеваемости в мире 6,598 0/оооо, в Азии он составил 7,572 0/0000, в Африке - 12,307 0/ 0000, что было обусловлено ЧС различного происхождения, способствующими активизации и функционированию эпидемического процес-

Рис. 1. Динамика заболеваемости холерой в мире, 2012-2021 гг.

Fig. 1. Dynamics of cholera incidence in the world, 2012-2021

са на указанных континентах. Установлена взаимосвязь между динамикой помесячной заболеваемости в 2021 г. и имевшими место ЧС, природными и социальными условиями как факторами эпидемиологического риска. Так, рост заболеваемости относительно среднемесячного уровня (0,236 %ооо) с июня (0,348 0/0000) по октябрь (0,386 0/0000) был обусловлен продолжающимися во времени и по территориям эпидемиями в Нигерии, Нигере, ДРК и Йемене на фоне чс социального (политическая и экономическая нестабильность, внутренняя миграция населения), природного (ливни, наводнения с частичным или полным разрушением социальной инфраструктуры городов, в части, касающейся водоснабжения и водоотведения) характера, других социальных и природных условий и, как следствие, гуманитарных кризисов.

Небезынтересно отметить, что после февраля 2019 г. холеру в Гаити, которая определяла интенсивность заболеваемости в Америке, регионе Карибского бассейна и мире (с 2011 г.), не регистрировали при продолжающемся гуманитарном кризисе, чс природного происхождения (землетрясение, 2021 г.) и других социальных рисках [16].

За анализируемый период зарегистрирован 1591 завоз холеры, в том числе в страны Азии - 1244 (78,2 %), Африки - 143 (9,0 %), Америки - 89 (5,6 %), Европы - 99 (6,2 %) и Австралию с Океанией - 16 (1,0 %). Характерно, что в Азии и Африке завозы были в основном межгосударственными, в том числе трансграничными, как правило, с распространением инфекции; в Европе - без распространения.

Эпидемиологическая обстановка в мире характеризовалась наличием в Азии стойких (Индия, Бангладеш) и формированием вторичных эндемичных очагов в 14 административных территориях Непала и Йемена. По данным T. Zohra et al. [17], холера являлась эндемичной в пакистане на основании обнаружения токсигенных штаммов Vibrio cholerae в сточных водах ряда регионов. В Африке выявлена 41 эндемичная административная территория в 16 странах восточной (зимбабве, кения, Замбия, Сомали, Танзания, Уганда, Мозамбик, Малави, Эфиопия), Западной (Нигерия, Гана, Либерия), Центральной (Ангола, ДРК, Камерун) и Северной (Южный Судан) Африки. Молекулярно-биоло-гическая характеристика штаммов V. cholerae O1 El Tor, обусловивших эпидемии и вспышки на различных континентах (Азия, Африка) в последнее десятилетие, приведена в работах M.P. Bugayong et al. [18], S R. Nayak et al. [19], E. Ekeng et al. [20], B.B. Pal et al. [21], A.M. Smith et al. [22], K.L. Thong et al. [23] и др.

отмечены случаи холеры, обусловленные V. cholerae О139, в течение последних десяти лет в Бангладеш [24] и Индии [25]. Заслуживает внимания метаанализ клинических штаммов V. cholerae о1 из различных стран мира, показавший общую, относительно высокую устойчивость к тетрациклинам [26].

Необходимо подчеркнуть, что эпидемии и вспышки холеры регистрировались на фоне пандемии COVID-19 и представляли двойное бремя для систем здравоохранения Африки. При этом ущерб, вызванный пандемией COVID-19 на континенте, превышал все предыдущие и современные вспышки заболеваний с точки зрения масштабов и стойкости последствий [27]. Из-за отсутствия эффективного надзора и ослабления системы здравоохранения, поскольку усилия были направлены на борьбу с COVID-19, данные о вспышках холеры в большинстве африканских стран были ограничены и неопределенны [28]. M. Alsabri et al. [29] констатируют, что Йемен в условиях гуманитарного кризиса борется не только с COVID-19, но и с другими инфекциями, в том числе холерой, не имея ресурсов для решения социальных проблем.

Вместе с тем нельзя не отметить реализацию резолюции Семьдесят первой Всемирной ассамблеи здравоохранения (WHA71.4), пункт 11.2, 26 мая 2018 г., раздел «Профилактика холеры и борьба с ней», Глобальной дорожной карты, включающей мероприятия по улучшению водоснабжения, гигиены и санитарии (WASH), а также вакцинации, направленных на снижение бремени холеры в странах Азии и Африки [30-35].

Обобщение результатов мониторинга холеры в РФ в 2021 г., прогноз эпидемиологической ситуации на 2022 г. При эпидемиологическом мониторинге холеры на территории России в 2021 г. больных (вибриононосителей) холерой не зарегистрировано, как и выделения из объектов окружающей среды (ООС) эпидемически значимых штаммов V. cholerae.

Удельный вес изолированных нетоксигенных штаммов холерных вибрионов О1 серогруппы из водных объектов по точкам отбора за период 20122021 гг. приведен на рис. 2.

Установлено, что наибольший процент штаммов V. cholerae 01 приходился ежегодно на точки отбора проб в местах неорганизованного рекреационного водопользования. Отмечено снижение доли холерных вибрионов в местах организованного рекреационного водопользования и сброса хозяйственно-бытовых сточных вод и др. Приведенные результаты мониторинга контаминации V. cholerae О1 водных объектов указывают на оправданность существующей тактики эпидемиологического надзора в части, касающейся выявления потенциальных факторов эпидемиологического риска в реализации водного пути распространения возбудителя в случае завоза холеры. По аналитическим данным Референс-центра по мониторингу холеры (Ростовский-на-Дону противочумный институт) и Противочумного центра Роспотребнадзора, в 2021 г. в 10 субъектах РФ из ООС выделено 67 нетоксигенных штаммов V. cholerae О1, т.е. в 2,7 раза больше, чем в 2020 г. [7]. Установлено, что 83,5 % штаммов изолировано на территориях субъектов, входящих в Южный федеральный округ (Республика

Рис. 2. Удельный вес штаммов V. chole-rae, выделенных из водных объектов с учетом точек отбора проб. РФ, 20122021 гг.

Fig. 2. Specific gravity of V. cholerae strains isolated from water bodies taking into account sampling points. Russian Federation, 2012-2021

Калмыкия - 15 штаммов; Ростовская область - 10; Республика Крым - 10) и Дальневосточный федеральный округ (Приморский край - 21 штамм). Выявлено, что обнаруженные штаммы были типичными по родовым и видовым свойствам, принадлежали к биовару Эль Тор. По сравнению с 2020 г., сохранилась тенденция количественного превалирования штаммов V. cholerae 01 El Tor, относящихся к серовару Инаба (64,2 %).

В результате скрининга по ПЦР-генотипам [36] показано, что выделенные штаммы разделились на две ветви: первая - с генетической характеристикой ctxA~tcpA~, а вторая - ctxA~tcpA+. Штаммы, отнесенные к первой ветви, представлены семью генотипами, объединенными в четыре кластера. Штаммы второй ветви принадлежали к одному ПЦР-генотипу.

При INDEL-типировании не выявлено новых генотипов среди штаммов 2021 г. по сравнению с установленными нами ранее [7]. При этом оказалось, что увеличение числа изолятов в 2021 г. связано с выявлением клональных комплексов. так, штаммы (ctxA~tcpA+), выделенные в Ростовской области, распределились между двумя генотипами, которые встречались на данной территории ранее. Все штаммы, изолированные в Республике Крым, составляли один клон, прежде не установленный на данной территории. Однако штаммы с указанным генотипом циркулировали в предыдущие годы в водоемах

Ростовской и Свердловской областей, Приморского края и Республики Калмыкия. Все штаммы, выделенные в 2021 г. в Приморском крае, представляли собой один клон, так же как и три штамма, изолированных в Свердловской области. Штаммы, выделенные в забайкальском крае, кроме одного, также имели один генотип. Среди штаммов, выделенных в водоемах Республики Калмыкия, были штаммы, которые имели генотипы, не встречавшиеся ранее на этой территории.

Итоги сравнительного анализа SNP-типирова-ния [37] имеющихся на сегодняшний день полногеномных сиквенсов ДНК (WGSs) штаммов 2021 г. в сравнении с изолятами предшествующих лет представлены на дендрограмме (рис. 3).

Как видно из рис. 3, штаммы, выделенные в Ростовской области в 2020-2021 гг., сформировали общий кластер, дистанцированный от других штаммов, однако образовали две ветви, соответствующие клональным комплексам, выявленным при ПЦР- и INDEL-типировании. При этом в первую ветвь (2021 г.) попал также штамм, выделенный в этом регионе в 2018 г. Штаммы, выделенные в Республике Крым, распределились по четырем различным группам, что может быть следствием нескольких независимых заносов. Штаммы, изолированные в Свердловской области, были отнесены к одному клону и имели одинаковый генотип.

LH

94-Ростовская обпасть-2018 87-Ростовская область-2021 71-Ростовская область-2021 138-Ростовская область-2021 240-Ростовская область-2020 237-Ростовская область-2020 220-Ростовская область-2020 20576-Ростовская область-2020

8-Реслублика Калмыкия-2021 2826-Республика Калмыкия-2021 26-Республика Калмыкия-2021 13-Республика Калмыкия-2021 2-Респуолика Калмыкия-2021 18903-Ростов-на-Д ону-2006 21-Республика Калмыкия-2021 20-Республика Калмыкия-2021 500-1-Республика Крым-2021 626-Свердловская область-2021 625-Свердловская область-2021 590-Свердловская область-2021 140-Республика Калмыкия-2021 . 3007-Республика Калмыкия-2021 Ч 283-2 Республика Крым 2021 ' 18159-Вологодская область-2021 L 19092-Ростов-на-Дону-2009 , 291-12-Республика Крым-2021 1283-1 Республика Крым 2021 120587-Республика Татарстан-2020 , 290-7-Респуолика Крым-2021 J 18730-Ростов-на-Дону-2004 Ч19430-РОСТОВ-2013 119055-Ростов-на-Дону-2008 289-15-Республика Крым-2021 26361-Вологодская область-2021 23-Республика Бурятия-2021

20581-Забайкальский край-2020

20593-Иркутская область-2020 20592-Иркутская область-2020

20588-Республика Татарстан-2020

20594-Забаикальский кЬай-2020 144-Хабаровский край-2021 20590-Приморский край-2020

20582-Респуолика Бурятия-2020 20580-Забаикальскии край-2020

20589-Удмуртская Республика-2020 20586-Удмуртская Республика-2020 20585-Удмуртская Республика-2020

20583-Удмуртская Республика-2020 Р 20584-Удмуртская Республика-2020 1133-3абайкальский край-2021 - 25732-Вологодская область-2021 20579-Забайкальский край-2020

82-21В-Приморский край-2021 497-21В-Приморский край-2021 139-Забайкальский край-2021

Рис. 3. Дендрограмма SNP-генотипов штаммов V. chole-rae O1, выделенных в РФ

Fig. 3. Dendrogram of SNP-genotypes of V. cholerae O1 strains isolateain the Russian Federation

Штаммы из Республики Калмыкия распределились между двумя кластерами, они оказались близки штаммам из Ростовской и Свердловской областей, республик Татарстан и Крым. Генотипы штаммов из Вологодской области близки к таковым штаммов из Ростовской области и республик Крым и Калмыкия, а также штаммов из республик Бурятия, Татарстан, Иркутской области и Забайкальского края. Отдельный кластер образован штаммами 2020-2021 гг. из Бурятии, Татарстана, Иркутской области, Забайкальского и Приморского краев. Помимо этого, три штамма (два из Приморского и один из Забайкальского края) образовали отдельный кластер, существенно отличающийся от других изолятов.

С целью определения структуры детерминант факторов персистенции, обеспечивающих выживание вибрионов в ООС, и факторов патогенности,

определяющих их потенциальную опасность как возбудителей ОКИ, мы провели более подробный биоинформационный анализ на примере WGSs штаммов, выделенных в Ростове-на-Дону (4 изолята 2020 г., 3 - 2021 г. и 1 - 2018 г.). Как известно, многие из искомых факторов являются, по сути, факторами патогенности/персистенции, реализуя те или иные функции в разных экологических нишах.

По результатам Blast-поиска представители двух клональных комплексов содержали наборы интактных генов факторов патогенности/персистен-ции, перечисленных в таблице.

Все штаммы объединяло присутствие острова патогенности VPI c геном tcpA типа Эль Тор. Пили TCP являются не только ключевым фактором колонизации кишечника, но и способствуют биоплен-кообразованию на хитиновых поверхностях водных членистоногих [38], повышая таким образом персис-

Основные различия штаммов холерных вибрионов — представителей клональных комплексов по данным биоинформационного анализа полногеномных сиквенсов

Main differences between Vibrio cholerae strains — representatives of clonal complexes according to bioinformatics analysis

of whole genome sequences

Детерминанты Determinants Годы / Штаммы Years / Strains

2020 / 173, 220, 237, 240 (4 из 8 ) 2020 / 173, 220, 237, 240 (4 of 8) 2021 / 71, 87, 138 (3 из 10) 2021 / 71, 87, 138 (3 of 10) 2018 / 94 (единичный) 2018 / 94 (single)

Кластер T3SS Cluster T3SS полный complete - -

Остров VPI-2 Island VPI-2 неполный incomplete полный complete полный complete

nanH* 66-67 SNP pt pt

nagA* 37 SNP 12 SNP 12 SNP

vchC Pt А9пн без сдвига рамки A9bp without frame shift А9пн без сдвига рамки A9bp without frame shift

cytR** Pt 11 SNP 11 SNP

aphA** Д8пн, усечен (342 пн) A8bp, truncated (342 bp) pt (540 пн) pt (540 bp) pt (540 пн) pt (540 bp)

Другие детерминанты, общие для всех штаммов и в большинстве идентичные Other determinants shared by all strains and mostly identical остров VPI c геном tcpAET, основной и 3 дополнительных кластера T6SS, кластеры, ответственные за синтез цитотоксина MARTX и биопленкообразование msh, vp.s1-rbm-vp.s2, гены гемолизина hlyA, металлопротеаз hapA, prtV, сериновых протеаз vesA, vesB, vesC, ivaP, r.s.sP цитотонического фактора/эстеразы cef, регуляторов toxR, luxO, hapR, hn.s, cytR, vpsR, vpsT VPI island with tcpAET gene, main and 3 auxilliary T6SS clusters, clusters responsible for synthesis of MARTX cytotoxin and biofilm formation msh, vps1-rbm-vps2, genes of hemolysin hlyA, metalloproteases hapA, prtV, serine proteases vesA, vesB, vesC, ivaP, rssP, cytotonic factor/esterase cef, regulators toxR, luxO, hapR, hns, cytR, vpsR, vpsT

Отсутствующие у всех штаммов Absent in all strains профаги CTX, preCTX, RS1, острова пандемичности VSP-1 и VSP-2, гены cholix-токсина chxA, термостабильного токсина stn/sto CTX, preCTX, RS1 prophages, pandemicity islands VSP-1 and VSP-2, genes of cholix toxin chxA, thermostable toxin stn/sto

Примечания: pt - прототипные гены; A - делеция; * - гены nan-nag-области; ** - гены регуляторов транскрипции. Notes: pt - prototype genes; A - deletion; * - genes from nan-nag region; ** - genes of transcription regulators.

тентный потенциал. Общим было и отсутствие ряда генетических маркеров (таблица). Вместе с тем имелись и различия по некоторым детерминантам, представленным разными аллелями.

Самым заметным отличием явилось наличие в WGSs штаммов 2020 г. кластера генов системы секреции третьего типа (T3SS), отсутствующего у штаммов 2021 и 2018 гг. Данный кластер содержал все гены регуляторов транскрипции, транслоконов и эффекторов, аллели которых отличались от таковых референс-штамма АМ-19226 (AATY0200000000), но сохраняли интактность, что указывает на возможность их экспрессии. Известно, что эффекторы T3SS способствуют колонизации кишечника и вызывают тяжелую летальную диарею у лабораторных животных [39]. Высказывалось предположение о ее возможном вкладе в выживаемость вибрионов в водных ООС в ассоциации с их обитателями [40].

У представителей обоих клональных комплексов выявлены и кластеры другой контакт-зависимой системы секреции (T6SS): основные и три дополнительных [41] - Аих1, Аих2 и АихЗ, тогда как Аих4 отсутствовал. Все перечисленные детерминанты T6SS с большой долей вероятности обеспечивают

экспрессию данной системы секреции, которая играет важную роль не только в персистенции, убивая конкурентные бактерии, способствуя колонизации хитина ракообразных и защищая от поедания одноклеточными хищниками [42], но и является мощным фактором патогенности, участвующим в колонизации кишечника и убивающим макрофаги [43].

Остров патогенности УР1-2 штаммов 2021 и 2018 гг. был полным, тогда как у клонов 2020 г. утратил протяженный дистальный участок, но сохранил nan-nag-область, ответственную за катаболизм и транспорт сиаловых кислот - источника углерода для питания как в ООС, так и в кишечнике [44]. Гены этой области различались по числу и локализации SNP у представителей двух комплексов.

У всех штаммов присутствовали интактные гены других факторов патогенности/персистенции, в большинстве своем идентичные либо близкие друг другу, кроме гена коллагеназы vchC штаммов 2021 и 2018 гг., содержащего делецию 9 п.н., не вызвавшую сдвига рамки считывания. с другой стороны, штаммы 2020 г. отличались усеченным геном глобального регулятора aphA в результате делеции 8 п.н., сдвига рамки и образования преждевременного стоп-кодона.

Таким образом, как показали данные анализа WGSs, представители обоих клональных комплексов, несмотря на некоторые различия, обладают наборами интактных детерминант факторов, обеспечивающих высокий персистентный потенциал. Очевидно, их экспрессия в совокупности с условиями ООС и явилась причиной довольно продолжительного присутствия в водоемах. Более того, не исключена и возможность переживания штамма 2018 г., который, не встретив в свое время благоприятных условий для размножения, каким-то образом сохранился и спустя три года дал начало клональному комплексу 2021 г. Все изученные штаммы представляют потенциальную опасность возникновения спорадических заболеваний либо локальных вспышек.

Проведенное специалистами Иркутского научно-исследовательского противочумного института сибири и дальнего Востока дополнительное молекулярно-генетическое исследование на основании MLVA-типирования по пяти локусам вариабельных тандемных повторов [45] штаммов, выделенных из водоема в Приморском крае в 2021 г., подтвердило их принадлежность к одному клону: все штаммы входили в один кластер на дендрограмме (рис. 4). Характерной особенностью указанного кластера оказалось отсутствие амплификации локуса VcD. При этом, несмотря на относительно продолжительное (на протяжении двух недель) обнаружение холерного вибриона в пробах воды, изолированные штаммы характеризовались идентичным MLVA-генотипом (13_0_12_5_0) и лишь в одном случае идентифицирован однолокусный вариант с увеличенным числом повторов по VcA (14_0_12_5_0). Варианты холерно-

го вибриона с аллельным профилем, идентифицированным у приморских штаммов, ранее на территории Сибири и Дальнего Востока не обнаруживались. При реконструкции филогении с использованием глобальной выборки геномов V сЬ1вгав группа штаммов из Приморского края также сформировала отдельный кластер в составе филогенетический линии L4, включающей выделенные на разных территориях в мире нетоксигенные варианты холерного вибриона. Кластер приморских штаммов дистанцирован от изолятов с других территорий Сибири и Дальнего Востока 2021 г. выделения. Уникальность молекулярно-генетических свойств клона V ско1е-гае О1 из р. Седанки Приморского края позволяет предполагать его заносное происхождение.

Изолированные в Забайкальском крае в 2021 г. два штамма V с^1егае 01 распределились на два самостоятельных генотипа как при MLVA-типирова-нии, так и при полногеномном анализе. Следует отметить, что один из них по MLVA-профилю оказался идентичен изоляту из Республики Бурятия (2021 г.). Однако при полногеномном анализе, несмотря на принадлежность изолятов из забайкальского края и республики Бурятия к одному кластеру, штамм из забайкальского края демонстрирует большее сходство с ранее выделенным (2019 г.) на указанной территории V ско!егае 01. Второй изолят из забайкальского края входит в гетерогенную группу, включающую как ранее выделенные на данной территории штаммы, так и штаммы с других территорий, в том числе из Хабаровского края 2021 г.

Эпидемически незначимые штаммы V ско1е-гае 01 ежегодно выделяются из водных объектов в

VNTRJrags

Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio Vibrio

cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae cholerae

01 Inaba

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

01 Inaba

01 Inaba 01 Inaba

01 Inaba

1-21-V 10-21-V 12-21-V 12094/09/21-1

15-21-V

16-21-V

2-21-V 29-21-V

4-21-V 462-21-V 497-21-V

5-21-V

6-21-V

75-21-V

76-21-V

8-21-V 82-21-V

9-21-V

12094/09/21-2

3-20

106-4-2020

1557

144

139412160821 541-B-2020 112-4-2020 2336-2020 133412160821 23 1-20 2-20

100-4-2020

2021 2021 2021 2021 2021 2021 2021 2021 2021 2021 2021 2021 2021 2021 2021 2021 2021 2021 2021 2020 2020 2020 2021 2021 2020 2020 2020 2021 2021 2020 2020 2020

Приморский край Владивосток р. Седанка р. Седанка, стационарная точка

Приморский край Владивосток р. Седанка р. Седанка, ниже на 100м. по течению от стационарной точки