Научная статья на тему 'Mlva-типирование клинических штаммов генетически измененных Vibrio cholerae biotype El Tor, изолированных в России и Украине в период седьмой пандемии холеры'

Mlva-типирование клинических штаммов генетически измененных Vibrio cholerae biotype El Tor, изолированных в России и Украине в период седьмой пандемии холеры Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
61
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГЕНЕТИЧЕСКИ ИЗМЕНЕННЫЕ ВАРИАНТЫ ХОЛЕРНОГО ВИБРИОНА БИОВАРА ЭЛЬ ТОР / MLVA-ТИПИРОВАНИЕ / ИСТОЧНИК ЗАНОСА ГЕНОВАРИАНТОВ В РОССИЮ И УКРАИНУ / ПОЛИМОРФИЗМ / ПОЛИКЛОНАЛЬНОЕ ПРОИСХОЖДЕНИЕ ГЕНОВАРИАНТОВ / GENETICALLY MODIFIED V. CHOLERAE BIOTYPE EL TOR / MLVA-TYPING / SOURCE OF DRIFT OF GENOVARIANTS TO RUSSIA AND UKRAINE / POLYMORPHISM / POLYCLONAL ORIGIN OF THE GENOVARIANTS

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Савельева И.В., Куличенко А.Н., Савельев В.Н., Ковалев Д.А., Васильева О.В.

Цель. Провести в сравнительном аспекте MLVA-типирование генетически измененных холерных вибрионов биовара Эль Тор, выделенных от больных в период эпидемии (1994 г.) и вспышек (1993,1998 гг.) в Дагестане, с изолятами в г. Мариуполе (Украина) в 1994-2011 гг., в Москве (2010, 2012 гг.), Индии (1964, 2006, 2007 гг.), Бангладеш (1991, 1994, 2001, 2004 гг.) и установить филогенетические связи между штаммами холерных вибрионов, изолированных в разные годы на данных территориях, выяснить источник их заноса. Материалы и метоДы. MLVA-типирование проводили в ПЦР по 5 вариабельным локусам 35 клинических штаммов генетически измененных Vibrio cholerae byotype El Tor. Полученные ампликоны изучали в системе автоматического капиллярного электрофореза Experion («Bio Rad Laboratories», США). Для филогенетического анализа наряду с MLVA-генотипами 35 штаммов Vibrio cholerae из коллекции института использовали опубликованные генотипы штаммов, выделенных в Индии, Бангладеш, Гаити. Результаты. Исследуемые штаммы холерного вибриона отнесены к 21 MLVA-типам, подразделяющимся на 2 основные клады и 1 отдельную ветвь с клональными кластерами и субкластерами, каждый из которых содержит близкородственные штаммы геновариантов холерного вибриона, имеющих различную степень филогенетического родства полную или частичную идентичность аллельных профилей пяти вариабельных локусов. Установлены источники заноса генетически измененных Vibrio cholerae byotype El Tor в Россию и Украину из неблагополучных по холере Индии, Бангладеш, Азербайджана и стран Ближнего Востока. Заключение. Полученные данные свидетельствуют о полиморфизме MLVA-типов генетически измененных штаммов холерного вибриона биовара Эль Тор, эволюционно сформировавшихся в разные годы и вызвавших эпидемии или вспышки холеры на различных территориях в различные временные периоды течения седьмой пандемии холеры, а также позволяют предположить поликлональное происхождение геновариантов Vibrio cholerae биовара Эль Тор и источник их заноса на территорию Российской Федерации и Украины.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Савельева И.В., Куличенко А.Н., Савельев В.Н., Ковалев Д.А., Васильева О.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MLVA-TYPING OF CLINICAL STAMPS OF GENETICALLY CHANGED VIBRIO CHOLERAE BIOTYPE EL TOR INSULATED IN RUSSIA AND UKRAINE IN THE PERIOD OF SEVENTH PANDEMIC CHOLERA

Aim. Conduct in a comparative aspect MLVA-typing of genetically altered cholera vibrio biovar El Tor, isolated from patients during the epidemic (1994) and outbreaks (1993, 1998) in Dagestan with isolates in Mariupol (Ukraine) in 1994-2011 in Moscow (2010, 2012), India (1964, 2006, 2007), Bangladesh 1991, 1994, 2001, 2004) and to establish Phylogenetic connections between strains of cholera vibrios isolated in different years in these territories, to ascertain the source of their drift. Materials and methods. MLVA-tyP-ing was carried out in PCR at 5 variable loci of 35 clinical strains of genetically modified Vibrio cholerae byotyPe El Tor. The obtained amPlicon was studied in the system of automatic caPillary electroPhoresis ExPerion («Bio Rad Laboratories», USA). For Phylogenetic analysis, along with MLVA-genotyPes, 35 strains of Vibrio cholerae from the Institute''s collection used Published genotyPes of strains isolated in India, Bangladesh, Haiti. Results. The investigated strains of cholera vibrio are referred to 21 MLVA-tyPes, divided into 2 main clades and 1 seParate branch with clonal clusters and subclusters, each of which contains closely related strains of cholera vibrio genovariants having a different degree of Phylogenetic relationshiP full or Partial identity of allelic Profiles of five variable loci. The sources of drift of genetically modified Vibrio cholerae byotyPe El Tor to Russia and Ukraine from disadvantaged cholera of India, Bangladesh, Azerbaijan and the countries of the Middle East have been established. Conclusion. The obtained data testify to the PolymorPhism of MLVA-tyPes of genetically altered strains of cholera vibrio of the biologist El Tor, evolved in different years and caused ePidemics or outbreaks of cholera in different territories during different time Periods of the course of the seventh cholera Pandemic, and also suggest the Polyclonal origin of the Vibrio cholerae biovar El Tor and the source of their drift to the territory of the Russian Federation and Ukraine.

Текст научной работы на тему «Mlva-типирование клинических штаммов генетически измененных Vibrio cholerae biotype El Tor, изолированных в России и Украине в период седьмой пандемии холеры»

10. Le Moigne V., Gaillard J.L., Herrmann J.L. Vaccine strategies against bacterial pathogens in cystic fibrosis patients. Med. Mal. Infect. 2016 Feb;46(1):4-9.

11. Ma J.G., An J.X. Deep sternal wound infection after cardiac surgery: a comparison of three different wound infection types and an analysis of antibiotic resistance. J. Thorac. Dis. 2018 Jan;10(1):377-387.

12. Sambrook J.F., Russell D.W Molecular Cloning, 2001.

13. Zowalaty M.E., Thani A.A., Webster TJ. et al. Pseudomonas aeruginosa: arsenal of resistance mechanisms, decades of changing resistance profiles, and future antimicrobial therapies. Future Microbiol. 2015;10(10):1683-706.

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2018

И.В.Савельева, А.Н.Куличенко, В.Н.Савельев, Д.А.Ковалев, О.В.Васильева, А.М.Жиров, Е.И.Еременко, Е.И.Подопригора, Б.В.Бабенышев, И.В.Кузнецова, Л.В.Гусева

mlva-типирование клинических штаммов генетически измененных vibrio cholerae biotype el tor, изолированных в россии и украине в период седьмой пандемии холеры

Ставропольский противочумный институт

Цель. Провести в сравнительном аспекте MLVA-типирование генетически измененных холерных вибрионов биовара Эль Тор, выделенных от больных в период эпидемии (1994 г.) и вспышек (1993,1998 гг.) в Дагестане, с изолятами в г. Мариуполе (Украина) в 1994—2011 гг., в Москве (2010, 2012 гг.), Индии (1964, 2006, 2007 гг.), Бангладеш (1991, 1994, 2001, 2004 гг.) и установить филогенетические связи между штаммами холерных вибрионов, изолированных в разные годы на данных территориях, выяснить источник их заноса. Материалы и методы. MLVA-типирование проводили в ПЦР по 5 вариабельным локусам 35 клинических штаммов генетически измененных Vibrio cholerae byotype El Tor. Полученные ампликоны изучали в системе автоматического капиллярного электрофореза Experion («Bio Rad Laboratories», США). Для филогенетического анализа наряду с MLVA-генотипами 35 штаммов Vibrio cholerae из коллекции института использовали опубликованные генотипы штаммов, выделенных в Индии, Бангладеш, Гаити. Результаты. Исследуемые штаммы холерного вибриона отнесены к 21 MLVA-типам, подразделяющимся на 2 основные клады и 1 отдельную ветвь с клональными кластерами и субкластерами, каждый из которых содержит близкородственные штаммы геновариантов холерного вибриона, имеющих различную степень филогенетического родства — полную или частичную идентичность аллельных профилей пяти вариабельных локусов. Установлены источники заноса генетически измененных Vibrio cholerae byotype El Tor в Россию и Украину из неблагополучных по холере Индии, Бангладеш, Азербайджана и стран Ближнего Востока. Заключение. Полученные данные свидетельствуют о полиморфизме MLVA-типов генетически измененных штаммов холерного вибриона биовара Эль Тор, эволюционно сформировавшихся в разные годы и вызвавших эпидемии или вспышки холеры на различных территориях в различные временные периоды течения седьмой пандемии холеры, а также позволяют предположить поликлональное происхождение геновариантов Vibrio cholerae биовара Эль Тор и источник их заноса на территорию Российской Федерации и Украины.

Журн. микробиол., 2018, № 6, С. 37—43

Ключевые слова: генетически измененные варианты холерного вибриона биовара Эль Тор, MLVA-типирование, источник заноса геновариантов в Россию и Украину, полиморфизм, поликлональное происхождение геновариантов

I.V.Savelieva, A.N.Kulichenko, V.N.Saveliev, D.A.Kovalev, O.V.Vasilieva, A.M.Zhirov, E.I.Eremenko, E.I.Podoprigora, B.V.Babenyshev, I.V.Kuznetsova, L.V.Guseva

mlva-typing of clinical stamps of genetically changed VIBRIO CHOLERAE biotype EL TOR insulated in russia and ukraine in the period of seventh pandemic cholera

Stavropol Research Institute for Plague Control, Russia

Aim. Conduct in a comparative aspect MLVA-typing of genetically altered cholera vibrio biovar El Tor, isolated from patients during the epidemic (1994) and outbreaks (1993, 1998) in Dagestan with isolates in Mariupol (Ukraine) in 1994-2011 in Moscow (2010, 2012), India (1964, 2006, 2007), Bangladesh 1991,

1994, 2001, 2004) and to establish phylogenetic connections between strains of cholera vibrios isolated in different years in these territories, to ascertain the source of their drift. Materials and methods. MLVA-typ-ing was carried out in PCR at 5 variable loci of 35 clinical strains of genetically modified Vibrio cholerae byotype El Tor. The obtained amplicon was studied in the system of automatic capillary electrophoresis Experion («Bio Rad Laboratories», USA). For phylogenetic analysis, along with MLVA-genotypes, 35 strains of Vibrio cholerae from the Institute's collection used published genotypes of strains isolated in India, Bangladesh, Haiti. Results. The investigated strains of cholera vibrio are referred to 21 MLVA-types, divided into 2 main clades and 1 separate branch with clonal clusters and subclusters, each of which contains closely related strains of cholera vibrio genovariants having a different degree of phylogenetic relationship — full or partial identity of allelic profiles of five variable loci. The sources of drift of genetically modified Vibrio cholerae byotype El Tor to Russia and Ukraine from disadvantaged cholera of India, Bangladesh, Azerbaijan and the countries of the Middle East have been established. Conclusion. The obtained data testify to the polymorphism of MLVA-types of genetically altered strains of cholera vibrio of the biologist El Tor, evolved in different years and caused epidemics or outbreaks of cholera in different territories during different time periods of the course of the seventh cholera pandemic, and also suggest the polyclonal origin of the Vibrio cholerae biovar El Tor and the source of their drift to the territory of the Russian Federation and Ukraine.

Zh. Mikrobiol. (Moscow), 2018, No. 6, P. 37—43

Key words: genetically modified V. cholerae biotype El Tor, MLVA-typing, source of drift of genovariants to Russia and Ukraine, polymorphism, polyclonal origin of the genovariants

ВВЕДЕНИЕ

Геномная идентификация и типирование бактерий используются для решения задач в области таксономии, эпидемиологии, установления филогенетического родства, исследования механизмов эволюции. В настоящее время разработаны многочисленные методы типирования микроорганизмов, в том числе и Vibrio cholerae, отличающиеся по чувствительности, скорости проведения, сложности, воспроизводимости, трудоемкости и стоимости [7, 15, 18, 19]. Для типирования Vibrio cholerae широко используется метод MLVA (multilocus-variable tandem repeat analysis), предусматривающий сравнительный анализ количества вариабельных тандемных повторов (VNTR — variable number of tandem repeats) в определенных локусах, расположенных на I и II хромосомах холерного вибриона [1, 10, 12].

Цель работы — провести MLVA-типирование генетически измененных холерных вибрионов биовара Эль Тор, выделенных от больных в период эпидемии (1994 г.) и вспышек (1993,1998 гг.) холеры в Дагестане с изолятами в г. Мариуполе (Украина) в 1994-2011 гг., в Москве (2010, 2012 гг.), Индии (1964, 2006, 2007 гг.), Бангладеш (1991, 1994, 2001, 2004 гг.) и установить филогенетические связи между штаммами холерных вибрионов, изолированных в разные годы на данных территориях, выяснить источник их заноса на территорию Российской Федерации и Украины.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В работе использованы 35 штаммов генетически измененных холерных вибрионов биовара Эль Тор, выделеных в Дагестане — от больных холерой в 1993 г. (5 штаммов), в 1994 г. (9 штаммов) и в 1998 г. (10 штаммов); 9 штаммов, выделе-ных в г. Мариуполе (Донецкая область, Украина) — 7 штаммов от человека (1994,

1995, 2011 гг.) и 2 из объектов окружающей среды: сточная вода холерного госпиталя (табл. 2, № 29), 1994 г., морская вода канала (табл. 2, № 27), 2011 г.); 2 штамма, выделенных в Москве от пассажиров авиарейса из Индии (2010, 2012 гг.). На момент выделения штаммы холерных вибрионов, идентифицированные в Дагестане и на Украине как типичный токсигенный биовар Эль Тор (Vcholeraе O1, El Tor, Ogawa, Hly -, ctxA+, tcpA+), впоследствии оказались генетически измененными (гибридными) вариантами холерного вибриона биовара Эль Тор, продуцирующими энтероток-син СТ1, обладающие повышенной вирулентностью, что клинически выразилось в

преобладании тяжелых форм течения холеры [2, 4, 5, 13]. В качестве референтного использовали штамм У^^стае O1, Inaba классического биовара № 569В, выделенный от больного в Пакистане в 1965 г.

Все штаммы холерных вибрионов получены из лаборатории «Коллекция патогенных микроорганизмов» ФКУЗ Ставропольский противочумный институт Роспотребнадзора. Для культивирования бактерий использовали агар Хоттингера pH 7,8-8,0 и щелочной бульон.

Выделение бактериальной ДНК осуществляли в соответствии с инструкцией к набору Амплипрайм, «AmpliSens» (Россия). Полученную тотальную ДНК использовали для амплификации фрагментов генома изучаемых штаммов холерных вибрионов.

В качестве вариабельных участков генома У^сЬте использованы 5 докусов: VC0147, VC0436-7, VC01650 (I хромосома); VCA0171, VCA0283 (II хромосома) [6, 8, 10]. В ПЦР-амплификации использовали праймеры к этим локусам, изготовленные в соответствии с [8] в лаборатории биохимии ФКУЗ Ставропольский противочумный институт Роспотребнадзора (табл. 1), получая по 5 ампликонов для каждого из 35 штаммов У^екте.

Амплификацию ДНК проводили в термоциклере («Терцик», Россия). Полученные ампликоны изучали в системе автоматического капиллярного электрофореза Experion («Bio Rad Laboratories», США). Размеры ампликонов в п.н. переводили в цифровой код, соответствующий числу тамдемных повторов, вычитая из размеров 2 праймеров и последовательностей между праймерами до области повторов с делением размера полученной области на размер единицы повтора. Для филогенетического анализа наряду с MLVA-генотипами 35 штаммов Уcholeraе из коллекции института использовали опубликованные генотипы штаммов, выделенных в Индии, Бангладеш, а также определенный in silico MLVA-генотип штамма Уcholeraе HC1037, выделенного на Гаити в 2014 году. Для построения филогенетического дерева применяли метод UPGMA в программе PHYLOVIZ v.2.0. Вариабельность VNTR-локусов оценивали по индексу разнообразия Хантера-Гастона (Hunter-Gaston discrimination, HGDI) [16].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты изучения вариабельных участков генома V. choleraе по 5 локусам: VC0147, VC0436-7, VC01650 (I хромосома); VCA0171, VCA0283 (II хромосома) представлены в табл. 2, из данных которой следует, что 35 изученных генетически измененных штаммов холерных вибрионов биовара Эль Тор представлены 21 MLVA-типами. При этом 5 генетически измененных штаммов ycholerae биовара Эль Тор, выделенные в Махачкале в 1993 г., имели 5 различных MLVA-генотипов (2, 3, 4, 5, 6). Штаммы геновариантов, выделенные в Дагестане в 1994 г., отнесены к 1, 7, 8, 9, 10 и 11 MLVA-типам, а выделенные в 1998 г. — к 12, 13, 14. Штаммы, выделенные в Украине (г. Мариуполь) в 1994 г., обладали MLVA-генотипами 17 и 18, в 1995 г. — 15, в 2011 г. — 15, 16 (вода канала) и 19 (два штамма). Выделенные в 2010 и 2012 гг. в Москве 2 штамма геновариантов холерного вибриона Эль Тор относились к 20 и 21 MLVA-типам. Референтный штамм V. choleraе Classical 569В имел 22 MLVA-тип.

Таблица 1. VNTR-локусы и последовательности праймеров, использованные в работе

Локус

Нуклеотидная последовательность мотива

Праймеры (5' — 3')

VC0147 (белок FtsY) AACAGA F: CCAAACCACTGCAACGGATA

R: G CT G CT C GAC CT GAG AG AG A VC0436-7(межгенная область) GACCCTA F: CGTGGTACTAAGTTCCACGC

R: CGTTTTTACCACGCTCCGCTTC VC01650 (коллaгеназа) GATAATCCA F: CTACCAAGCGGCGGTTAAGCTG

R: TGGGCAACCTGCTGGTAGC ГСА0171(гипотетический белок) TGCTGT F: GCATCATCCACAGCGTTTGG

R: GCTGAAGCCTTTCGCGATCC ГСА0283(гипотетический белок) ACCAGA F: CTT CAT CGG CAAACAAGACA

R: TTGCGCACAATTCTCTTTGA

Таблица 2. MLVA-профили генетически измененных штаммов Vibrio Ло1егае биовара Эль Тор (№№ 1-35, из коллекции института и №№ 36-46 из опубликованых в литературе)

№ Штамм Место, год выделения Аллель гена ctxB Аллельные профили VC0147, VC0436-7, VC01650, VCА0171, VCA0283 MLVA- тип

1 64 Махачкала, 1994 ctxB 1 9,7,8,21,20 1

2 1045 Махачкала, 1993 ctxB 1 9,7,9,14,24 2

3 1308 Махачкала, 1993 ctxB 1 8,6,9,14,24 3

4 1726 Махачкала, 1993 ctxB 1 9,7,7,13,24 4

5 1020 Махачкала, 1993 ctxB 1 9,7,7,13,18 5

6 16241 Махачкала, 1993 ctxB 1 9,7,6,14,18 6

7 16265 Дагестан, с. Гергебиль,1994 ctxB 1 9,7,7,14,18 7

8 17261 Дагестан, с. Маджалис,1994 ctxB 1 8,7,7,14,19 8

9 17260 Дагестан, Акушинский р-н, 1994 ctxB 1 9,6,7,15,18 9

10 17280 Дагестан, Шамильский р-н, 1994 ctxB 1 9,6,7,15,18 9

11 17296 Дагестан,с.Унцукуль, 1994 ctxB 1 10,6,7,15,19 10

12 17307 Дагестан, Дахадаевский р-н, 1994 ctxB 1 10,6,7,15,19 10

13 17332 Дагестан, г. Махачкала, 1994 ctxB 1 9,7,8,15,19 11

14 17374 Дагестан, Ногайский р-н, 1994 ctxB 1 9,7,8,15,19 11

15 3D Дагестан, г. Дербент, 1998 ctxB 1 8,6,8,13,25 12

16 6D Дагестан, Дербентский р-н,1998 ctxB 1 8,6,8,13,25 12

17 8D Дагестан, Дербентский р-н,1998 ctxB 1 8,6,8,13,19 13

18 13D Дагестан, Дербентский р-н,1998 ctxB 1 8,7,8,13,25 14

19 16D Дагестан, Дербентский р-н,1998 ctxB 1 8,7,8,13,25 14

20 17D Дагестан, Дербентский р-н,1998 ctxB 1 8,7,8,13,25 14

21 24D Дагестан, Дербентский р-н,1998 ctxB 1 8,7,8,13,25 14

22 33D Дагестан, Хивский р-н, 1998 ctxB 1 8,7,8,13,25 14

23 39D Дагестан, Хивский р-н, 1998 ctxB 1 8,7,8,13,25 14

24 41D Дагестан, Хивский р-н, 1998 ctxB 1 8,7,8,13,25 14

25 12 K Мариуполь, 1995 ctxB 1 8,3,6,13,19 15

26 31K Мариуполь, 2011 ctxB 7 8,3,6,13,19 15

27 39K Мариуполь, 2011 ctxB 1 9,3,6,13,22 16

28 43K Мариуполь, 1994 ctxB 1 8,6,8,14,26 17

29 56K Мариуполь, 1994 ctxB 1 8,6,8,14,26 17

30 80K Мариуполь, 1994 ctxB 1 8,6,8,14,26 17

31 137K Мариуполь, 1994 ctxB 1 9,6,8,14,25 18

32 239K Мариуполь, 2011 ctxB 1 9,3,6,13,19 19

33 551K Мариуполь, 2011 ctxB 1 9,3,6,13,19 19

34 6878M Москва, 2010 ctxB 1 9,3,6,13,18 20

35 3266/80 Москва, 2012 ctxB 1 9,3,6,13,26 21

36 569B Пакистан, 1965 ctxB 1 10,4,3,16,34 22

37 868 Индия, 1964 ctxB 1 8,6,8,14,35 23

38 178 Индия, 2006 ctxB 1 9,3,6,19,17 24

39 200 Индия, 2006 ctxB 1 9,3,6,22,19 25

40 236 Индия, 2007 ctxB 1 9,3,6,17,16 26

41 350 Индия, 2007 ctxB 1 10,6,7,15,19 10

42 AR32732 Бангладеш, 2004 ctxB 1 9,3,6,22,12 27

43 MQ1795 Бангладеш, 2001 ctxB 1 9,3,6,16,11 28

44 MJ1236 Бангладеш, 1994 ctxB 1 8,7,8,12,19 29

45 MG1 16926 Бангладеш, 1991 ctxB 1 8,7,8,14,23 30

46 HC1037 Гаити, 2014 ctxB 1 7,3,6,14,8 31

Исследования ДНК 35 штаммов геновариантов холерного вибриона показало, что для локусов I хромосомы характерно присутствие 5-6 аллелей, а локусы II хромосомы содержали 8 аллелей. На разный уровень полиморфизма сравниваемых локусов указывает индекс разнообразия Хантера-Гастона, который в наших исследованиях по всем 5 локусам был более 0,95. Для локусов I хромосомы HGDI составил 0,54-0,71, а для локусов II хромосомы — 0,44-0,83, что означает более высокий уровень стабильности первых трех хромосомных локусов с двумя другими, локализованными на II хромосоме. Полученные результаты согласуются с данными других исследователей [3, 6, 8, 14].

Анализ построенной дендрограммы на основе MLVA-типирования по 5 вышеназванным локусам выявил деление всех штаммов на 2 основные клады — А и В, а также отдельную ветвь С, представленную единственным штаммом 569В классического биотипа, выделенным в Пакистане в 1965 году (рис.).

К основной кладе А принадлежали штаммы, выделенные в Дагестане в 1993, 1994 и 1998 годах и в Мариуполе в 1994 году. Дальнейшая детализация клады А разделяет ее на кластеры А1 (штаммы из Дагестана 1993 и 1994 гг.) и А2 (штаммы из Дагестана 1993, 1994 и 1998 гг., из Мариуполя 1994 г.). Кластер А1 включает субкластеры (СБ) А1а и А1Ь с субкластрами низшего ранга. СБ А1а объединяет два штамма с идентичным генотипом из Махачкалы и Ногайского р-на и отличающийся от них двумя локусами штамм 64 из Махачкалы (все выделены в 1994 г.).

СБ А1Ь1 следует считать клональным кластерным комплексом (ККК), генотипы которого отличались не более чем одним локусом, ввиду чего штаммы, выделенные в Махачкале в 1993 г., и штамм, выделенный в Гергебиле в 1994 г., имеют общего предшественника.

СБ А1Ь2 объединил штаммы, выделенные в четырех районах Дагестана в 1994 году и штамм из Индии №250, изолированный в 2007 году, генотип которого сов-

Филогенетическое древо на основе MLVA-типирования 46 штаммов холерных вибрионов биовара Эль Тор по 5 локусам: ГС0147, ГС0436-7, ГС01650 (I хромосома); ¥0А0171, ГСА0283 (II хромосома).

падал с генотипом штаммов 17296 (Унцукульский р-н) и 17307 (Дахадаевский р-н). Это дает основания предположить, что все штаммы кластера A1 имеют общее происхождение и могут быть связаны с заносом холеры из Индии.

Кластер A2 объединяет СБ A2a и A2b с дальнейшим подразделением последнего на A2b1, A2b2 и СБ низшего ранга. В СБ A2a входят два штамма из Махачкалы (1993 г.), имеющие отличия по двум VNTR-локусам. СБ A2b1 объединяет штаммы из Бангладеш (1991 и 1994 гг.) со штаммом из Маджалиса (Дагестан, 1994 г.), также отличающихся между собой по 2 локусам. СБ A2b2 включает два ККК — A2b2a и A2b2b1, внутри каждого из которых генотипы штаммов отличаются только одним локусом. В ККК A2b2a входили 7 штаммов из Дербентского р-на Дагестана и 3 штамма из Хивского района Дагестана, выделенные в 1998 году и имеющие общего предшественника. ККК A2b2b1 содержал три штамма, выделенные в Мариуполе (Украина, 1994 г.) и штамм V.cholerae 868 из Индии, выделенный в 1964 г. Близкое родство генетически измененных штаммов из Дагестана и Украины и штамма V.cholerae 868 biotype El Tor, который, вероятно, не был генетически измененным, говорит о том, что вариабельность MLVA-генотипов не связана с перестройкой генома, определяющей возникновение гибридных вариантов биотипа El Tor. Еще один штамм, выделенный в Мариуполе в 1994 году, имел отличия в двух локусах от представителей ККК A2b2b1. В целом, относительно части штаммов из Дагестана, выделенных в 1993 и 1994 гг., можно предположить их происхождение из Бангладеш. Штаммы из Дагестана, выделенные в 1998 гг., и штаммы из Мариуполя (1994 г.) могут иметь индийское происхождение.

Основная клада B представлена кластерами B1, B2 и ветвью B3. Кластер B1 составляют два ККК, в один из которых входят штаммы, выделенные в Мариуполе (Украина) в 1995 и 2011 гг., Москве в 2010 и 2012 гг., а во второй — штаммы из Индии (2006 г.) и Бангладеш (2007 г.). Кластер B2 объединяет штаммы, выделенные в Бангладеш (2001 г.) и Индии (2006 и 2007 гг.). Такая кластеризация предполагает занос холеры в Россию и Украину из этих двух стран Южной Азии. К дихотомии B1-B2 примыкает ветвь B3, представленная одним штаммом из Гаити, что может подтверждать установленное происхождение холеры в Гаити из этого региона (Непал) [11].

Сказанное позволяет утверждать, что штаммы холерного вибриона, вызвавшие эпидемические вспышки холеры в Дагестане (1993, 1994, 1998), Украине (1994, 1995, 2011), занесены из Индии и Бангладеш, а также из стран Ближнего Востока и из Азербайджана, куда генетически измененные варианты холерного вибриона биовара Эль Тор были ранее занесены из Индии и Бангладеш. Основанием констатации этого факта является то, что аллельные профили вариабельных локусов возбудителя холеры Эль Тор (8, 7, 8, ХХ; 9, 3, 6, ХХ; 10, 6, 7. ХХ), изолированные в Дагестане и Украине, не отличались от таковых, циркулирующих в эти годы в Индии (штаммы №№ 178, 200, 236 с аллелями 9, 3, 6, ХХ; № 350 с аллелью 10, 6, 7. ХХ) и в Бангладеш (штаммы №№ AR 32732, MQ 1795 с аллелью 9, 3, 6, ХХ; №№ MJ1236, MG 116926 c с аллелями 8, 7, 8, ХХ) [9, 10].

Полученные данные свидетельствуют о полиморфизме MLVA-типов генетически измененных штаммов холерного вибриона биовара Эльтор, эволюционно сформировавшихся в разные годы и вызвавших эпидемии или эпидемические вспышки холеры на различных территориях в различные временные периоды течения седьмой пандемии холеры, а также позволяют предполагать поликлональное происхождение генетически измененных вариантов Vibrio cholerae биовара Эль Тор, что согласуется с результатами других исследователей [6, 17].

MLVA-типирование позволяет определять клоны холерных вибрионов, формирующих очаги холеры на конкретных территориях в различные временные периоды течения эпидемии, выявлять новые клоны, свидетельствующие о продолжающихся завозах холеры и, возможно, устанавливать источники инфекции, что необходимо учитывать при осуществлении эпидемиологического надзора за холерой, обусловленной генетически измененными вариантами холерного вибриона биовара Эль Тор.

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

Л ИТЕРАТУРА

1. Водопьянов А.С., Водопьянов С.О., Мишанькин М.Б., Сучков И.Ю. Вариабельные тандемные повторы, выявленные при компьютерном анализе генома Vibrio cholerae. Биотехнология, 2001, 6:85-88.

2. Домашенко О.Н., Беломеря Т.А., Мартынова Н.В., Дараген Г.М., Демкович О.О., Малахова Ю.В., Землянская Г.И., Попова Д.М. Холера в Приазовье. Журнал инфектологии, 2015, 7(2):2-97.

3. Мишанькин Б.Н., Романова Ю.М., Ломов Ю.М. Vibrio cholerae О139, выделенные от людей и из воды открытых водоемов: сравнительное генотипирование. Журн. микробиол. 2000, 3:3-7.

4. Савельев В.Н., Васильева О.В., Савельева И.В., Солодовников Б.В., Бабенышев Б.В., Грижебовский Г.М., Дорошенко И.Г. Ретроспективный анализ генотипов клинических штаммов холерного вибриона Эль Тор, выделенных на Кавказе в период седьмой пандемии холеры. Холера и патогенные для человека вибрионы. Ростов-на-Дону, 2010, 23:81-86.

5. Савельева И.В., Безсмертный В.Е., Савельев В.Н. Серологическая диагностика современной холеры с применением липосомального энтеротоксического диагностикума в реакции связывания комплемента. Инфекция и иммунитет. 2013, 3:286-287.

6. Смирнова Н.И., Кульшань Т.А., Краснов Я.М. MLVA-типирование клинических штаммов Vibrio cholerae, изолированных в разные периоды текущей пандемии холеры. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2015, 33(1):15-22.

7. Boerlin P., Bannerman E., Ischer F. et al. Typing Listeria monocytogenes:a comparison of random amplification of polymorphic DNA with five methods. Res.Microbiol. 1995, 146: 35-49.

8. Choi S.U., Lee J.H., Jeon Y.S. et al. Multilocus variable-number tandem repeat analysis of Vibrio cholerae O1 El Tor strains harbouring classical toxin B. J.Med. Microbiol. 2010, 59(3):763-769.

9. Choi S.Y., Lee J.H., Kim E.J. et al. Classical RS1 and environmtntal RS1 RS1 elements in Vibrio cholerae O1 El Tor strains harbouring a tandem repeat of CTX prophage: revisiting Mozambique in 2005. J.Med. Microbiol. 2010, 59(3):302-308.

10. Danin-Poleg Y., Cohen L.A., Gancz H. et al. Vibrio cholerae Strain Typing and Phylogene Stady Based on Simple Sequence Repeats. J. Clin. Microbiol. 2007, 45(3):736-746.

11. Frerichs R.R., Keim P.S., Barrais R., Piarroux R. Nepalese origin of cholera epidemic in Haiti. Clin. Microbiol. Infect. 2012,18:E158-E163.

12. Heidelberg J.F., Eisen J.A., Nelson W.C. et al. DNA sequence of both chromosomes of the cholera pathogen Vibrio cholera. Nature. 2000, 406:477-483.

13. Kuleshov K.V. et al. Comparative genomic analysis of two isolates of Vibrio cholerae O1 Ogawa El Tor isolated during outbreak in Mariupol in 2011. Infection, Genetics and Evolution. 2016, 44, October: 471-478.

14. Lain C., Octavia S., Reeves R.P., Lan R. Multilocus variable-number tandem repeat analysis of 7th pandemic Vibrio cholerae. BMC Microbiol. 2012, 12(82):1471-2180.

15. Olive D.M., Bean P. Principles and applications of methods for DNA-based typing of microbial organisms. J. Clin. Microbiol. 1999, 37:1661-1669.

16. Paul R. Hunter, Michael A. Huston. Numerical index of the Discriminatory Ability of Typing Systems: an Application of Simpson's index of Diversity. J. of Clinical Microbiology, 1988 Nov. 26(11):2465-2466.

17. Rashed S.M., Azman A.S., Alam M. et al. Genetic Variation of Vibrio cholerae O1 during Outbreaks, Bangladesh, 2010-2011. Emerg.Infect.Dis. 2014. 20 (1):54-60.

18. Van Belkum A., Struelens M., de Visser A. et al. Role of genomic typing in taxonomy, evolutionary genetics, and microbial epidemiology. Clin. Mirobiol. Rev. 2001, 14:547-560.

19. Wiedmann M. Subtyping of bacterial food-borne pathogens. Nutr. Rev. 2002, 60:201-208.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.