Научная статья на тему 'Молекулярно-генетическая и филогенетическая характеристика штаммов Streptococcus pneumoniae, выделенных от больных менингитом и носителей'

Молекулярно-генетическая и филогенетическая характеристика штаммов Streptococcus pneumoniae, выделенных от больных менингитом и носителей Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
61
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СЕКВЕНС-ТИПЫ / SEQUENCE-TYPES / ИЗОЛЯТЫ / ISOLATES / БОЛЬНЫЕ БАКТЕРИАЛЬНЫМ МЕНИНГИТОМ / BACTERIAL MENINGITIS PATIENTS / НОСИТЕЛИ / СЕРОТИП / SEROTYPE / АЛЛЕЛЬНЫЕ ПРОФИЛИ / CARRIERS / ALLELE PROFILE

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Алешкин В.А., Караулов А.В., Слободенюк В.В., Афанасьев С.С., Урбан Ю.Н.

Цель. Анализ генетических и филогенетических взаимоотношений между штаммами S. pneumoniae, выделенными от больных менингитом и носителей. Материалы и методы. Исследовали 23 изолята S. pneumoniae (9 от больных бактериальным менингитом, 9 из носоглотки бактерионосителей, 5 штаммов музейной коллекции МНИИЭМ им. Г.Н. Габричевского). Контролем служили штаммы: S. pneumoniae ATCC 49619, S. mitis ATCC 49456. Определение серотипов S. pneumoniae проводили в реакции латекс-агглютинации и реакции набухания капсулы. Для молекулярно-генетического исследования использовали мультиплексную ПЦР согласно протоколам ВОЗ и определяли гены пневмолизина (ply), аутолизина (lytA), поверхностного клеточного адгезина А (psaA) и полисахарида капсулы (cpsA). Мультилокусное секвенс-типирование проводили по схеме ВОЗ по участкам семи генов «домашнего хозяйства» aroE, gdh, gki, recP, spi, xpt и ddl. Для обработки полученных данных и построения дендрограммы использовали компьютерные программы из доступных интернет-ресурсов. Результаты. Установили, что анализируемые изо-ляты S. рneumoniae принадлежат к 19 секвенс-типам, которые могут быть объединены в 4 субкластера. Результаты молекулярно-генетического и серологического типирования были полностью сопоставимы. Заключение. Отнесение изолятов одного серотипа или серогруппы к разным секвенс-типам свидетельствует о происходящем изменении внутри серотипа и, как следствие, об изменении аллельного профиля циркулирующих изолятов S. pneumoniae. Принадлежность изолятов к отдельным субкластерам свидетельствует о тесной эволюционной связи между изолятами, полученными от больных с бактериальным менингитом и носителей. Отдельные изоляты не были ранее зарегистрированы в России и, по-видимому, были завезены с территорий других стран.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Алешкин В.А., Караулов А.В., Слободенюк В.В., Афанасьев С.С., Урбан Ю.Н.

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

MOLECULAR-GENETIC AND PHYLOGENETIC CHARACTERISTIC OF STREPTOCOCCUS PNEUMONIAE STRAINS ISOLATED FROM PATIENTS WITH MENINGITIS AND CARRIERS

Aim. Analyze genetic and phylogenetic interrelations between S. pneumoniae strains isolated from meningitis patients and carriers. Materials and methods. 23 S. pneumoniae isolates (9 from bacterial meningitis patients, 9 from nasopharynx of bacterial carriers, 5 strains from museum collection of Gabrichevsky Moscow Research Institute of Epidemiology and Microbiology) were studied. S. pneumoniae ATCC 49619, S. mitis ATCC 49456 served as control strains. S. pneumoniae serotype determination was carried out in latex-agglutination reaction and quelling reaction. Multiplex PCR according to WHO protocols was used for molecular-genetic study and pneumolysin (ply), autolysin (lytA), surface cellular adhesin A (psaA) and capsule polysaccharide (cpsA) gene determination. Multilocus sequence-typing was carried out according to WHO scheme for 7 «housekeeping» segments aroE, gdh, gki, recP, spi, xpt and ddl. Computer programs from available internet resources were used for data processing and dendrogram building. Results. The S. рneumoniae isolates analyzed were established to belong to 19 sequence types that may be combined into 4 subclusters. Results of molecular-genetic and serologic typing were completely comparable. Conclusion. Attribution of isolates from the same serotype and serogroup to different sequence-types gives evidence on the ongoing changes within serotype and as a result changes in allele profile of circulating S. pneumoniae isolates. Membership of isolates in separate subclusters gives evidence on close evolution relationship between isolates obtained from patients with bacterial meningitis and carriers. Certain isolates had not previously been registered in Russia and were probably imported from the territories of other countries.

Текст научной работы на тему «Молекулярно-генетическая и филогенетическая характеристика штаммов Streptococcus pneumoniae, выделенных от больных менингитом и носителей»

ЛИТЕРАТУРА

1. Агапова Е.Н., Мултых Е.В., Цинкаловский И.В. Заболевания геморрагичекой лихорадкой с почечным синдромом в одном из районов Краснодарского края. Вопр. микробиол., эпи-демиол. и клиники инфекц. болезней. Краснодар, 1968, с.243-248.

2. Брудный Р.А., Пиликова О.М., Рубахова Ю.В. и др. Распространение арбовирусов и вируса ГЛПС в Краснодарском крае. В: Трудах Причерноморской ПЧС Госкомсанэпиднадзора РФ. Новороссийск, 1994, В. 1, с. 297-302.

3. Дзагурова Т.К., Ткаченко Е.А. Башкирцев В.Н. и др. Выделение и идентификация штаммов хантавирусов — возбудителей ГЛПС в европейской части России. Мед. вирусология. 2008, 25: 142-150.

4. Дзагурова Т.К., Юничева Ю.В., Морозов В.Г. и др. Клинико-этиологические различия геморрагической лихорадки с почечным синдромом, вызванной геновариантами вируса Добрава/Белград. Медицинская вирусология. 2007, 24: 109- 121.

5. Окулова Н.М., Ткаченко Е.А., Юничева Ю.В. и др. Циркуляция хантавирусов среди мелких млекопитающих на территории южной части Краснодарского края и республики Адыгея. Млекопитающие горных территорий. М., 2005.

6. Окулова Н.М., Юничева Ю.В., Дзагурова Т.К. и др. Горные и степные очаги хантавирусов в Краснодарском крае и республике Адыгея. Дальневосточный журнал инфекционной патологии. Хабаровск, 2008, В. 13, с. 179-180.

7. Окулова Н.М., Юничева Ю.В., Варшавский А.А. и др. Распределение мелких млекопитающих Северо-Западного Кавказа. Биологическое разнообразие и проблемы охраны фауны Кавказа. Ереван, Асогик, 2011.

8. Окулова Н.М., Василенко Л.Е., Рябова Т.Е. Многолетняя динамика численности и размножения лесных мышей (п/род Sylvaemus) Северо-Западного Кавказа. Биоразнообразие и устойчивое развитие. Симферополь, 2012.

9. Ткаченко Е.А., Окулова Н.М., Юничева Ю.В. и др. Эпизоотологические особенности природного очага геморрагической лихорадки с почечным синдромом в субтропической зоне Краснодарского края. Вопросы вирусологии. 2005, 50: 14-19.

10. Klempa B., Tkachenko E.A., Dzagurava T. K. et al. Hemorrahic fever with renal syndrome caused by 2 lineages of Dobrava Hantavirus, Russia. Emerg. Infect. Dis. 2008, 14 (4): 617-625.

11. Klempa B., Avsic-Zupanc T., Clement J., Dzagurova T.K. et al.Complex evolution and epidemiology of Dobrava-Belgrade hantavirus: definition of genotypes and their characteristics. Arch. Virol. 2012, 23: 1-18.

Поступила 12.02.13

Контактная информация: Окулова Наталия Михайловна,

117071, Москва, Ленинский проспект, 33, р.т. (495) 318-40-00

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ЭПИДЕМИОЛОГИЯ

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2013

В.А.Алешкин1, А.В.Караулов2, В.В.Слободенюк1, С.С.Афанасьев1, Ю.Н.Урбан1, Е.А.Воропаева1, М.С.Афанасьев2, Е.А.Егорова1, В.А.Метельская1, А.В.Алешкин1, О.Г.Гречишникова1, А.Л.Байракова1, Ю.В.Несвижский2, Е.О.Рубальский1

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ И ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ШТАММОВ STREPTOCOCCUS PNEUMONIAE, ВЫДЕЛЕННЫХ ОТ БОЛЬНЫХ МЕНИНГИТОМ И НОСИТЕЛЕЙ

Московский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н.Габричевского, 2Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М.Сеченова

Цель. Анализ генетических и филогенетических взаимоотношений между штаммами S. pneumoniae, выделенными от больных менингитом и носителей. Материалы и методы. Исследовали 23 изолята S. pneumoniae (9 от больных бактериальным менингитом, 9 из

носоглотки бактерионосителей, 5 штаммов музейной коллекции МНИИЭМ им. Г.Н. Габричевского). Контролем служили штаммы: S. pneumoniae ATCC 49619, S. mitis ATCC 49456. Определение серотипов S. pneumoniae проводили в реакции латекс-агглютинации и реакции набухания капсулы. Для молекулярно-генетического исследования использовали мультиплексную ПЦР согласно протоколам ВОЗ и определяли гены пневмолизина (ply), аутолизина (lytA), поверхностного клеточного адгезина А (psaA) и полисахарида капсулы (cpsA). Мультилокусное секвенс-типирование проводили по схеме ВОЗ по участкам семи генов «домашнего хозяйства» — aroE, gdh, gki, recP, spi, xpt и ddl. Для обработки полученных данных и построения дендрограммы использовали компьютерные программы из доступных интернет-ресурсов. Результаты. Установили, что анализируемые изо-ляты S. рneumoniae принадлежат к 19 секвенс-типам, которые могут быть объединены в 4 субкластера. Результаты молекулярно-генетического и серологического типирования были полностью сопоставимы. Заключение. Отнесение изолятов одного серотипа или серогруппы к разным секвенс-типам свидетельствует о происходящем изменении внутри серотипа и, как следствие, об изменении аллельного профиля циркулирующих изолятов S. pneumoniae. Принадлежность изолятов к отдельным субкластерам свидетельствует о тесной эволюционной связи между изолятами, полученными от больных с бактериальным менингитом и носителей. Отдельные изоляты не были ранее зарегистрированы в России и, по-видимому, были завезены с территорий других стран.

Журн. микробиол., 2013, № 5, С. 53—60

Ключевые слова: секвенс-типы, изоляты, больные бактериальным менингитом, носители, серотип, аллельные профили

V.A.Aleshkin1, A.V.Karaulov2, V.V.Slobodenyuk1, S.S.Afanasiev1, Yu.N.Urban1, E.A.Voropaeva1, M.S.Afanasiev2, E.A.Egorova1, V.A.Metelskaya1, A.V.Aleshkin1, O.G.Grechishnikova1, A.L.Bairakova1, Yu.V.Nesvizhsky2, E.O.Rubalsky1

MOLECULAR-GENETIC AND PHYLOGENETIC CHARACTERISTIC OF STREPTOCOCCUS PNEUMONIAE STRAINS ISOLATED FROM PATIENTS WITH MENINGITIS AND CARRIERS

1Gabrichevsky Moscow Research Institute of Epidemiology and Microbiology, 2Sechenov First Moscow State Medical University, Russia

Aim. Analyze genetic and phylogenetic interrelations between S. pneumoniae strains isolated from meningitis patients and carriers. Materials and methods. 23 S. pneumoniae isolates (9 from bacterial meningitis patients, 9 from nasopharynx of bacterial carriers, 5 strains from museum collection of Gabrichevsky Moscow Research Institute of Epidemiology and Microbiology) were studied. S. pneumoniae ATCC 49619, S. mitis ATCC 49456 served as control strains. S. pneumoniae serotype determination was carried out in latex-agglutination reaction and quelling reaction. Multiplex PCR according to WHO protocols was used for molecular-genetic study and pneumo-lysin (ply), autolysin (lytA), surface cellular adhesin A (psaA) and capsule polysaccharide (cpsA) gene determination. Multilocus sequence-typing was carried out according to WHO scheme for 7 «housekeeping» segments — aroE, gdh, gki, recP, spi, xpt and ddl. Computer programs from available internet resources were used for data processing and dendrogram building. Results. The S. рneumoniae isolates analyzed were established to belong to 19 sequence types that may be combined into 4 subclusters. Results of molecular-genetic and serologic typing were completely comparable. Conclusion. Attribution of isolates from the same serotype and serogroup to different sequence-types gives evidence on the ongoing changes within serotype and as a result changes in allele profile of circulating S. pneumoniae isolates. Membership of isolates in separate subclusters gives evidence on close evolution relationship between isolates obtained from patients with bacterial meningitis and carriers. Certain isolates had not previously been registered in Russia and were probably imported from the territories of other countries.

Zh. Mikrobiol. (Moscow), 2013, No. 5, P. 53—60

Key words: sequence-types, isolates, bacterial meningitis patients, carriers, serotype, allele profile

ВВЕДЕНИЕ

Вид S. pneumoniae является одним из основных возбудителей неинвазивных (отит, синусит, трахеит, бронхит, пневмония) и инвазивных заболеваний (бактериальный менингит, первичная бактериемия у детей, спонтанный бактериальный перитонит, сепсис, перикардит, эндокардит, миозит, остеомиелит и др.) [7, 11]. Пневмококковые инфекции широко распространены в мире. От заболеваний, вызванных пневмококками, в 2005 г. умерли 1,6 млн человек, из которых 50 — 75% (0,7 — 1 млн) составили дети в возрасте от 0 до 5 лет [5, 10]. В настоящее время заболеваемость пневмококковыми инфекциями в Европе составляет 16 — 20 человек на 100 тысяч населения. В США пневмококковая инфекция ежегодно вызывает около 5 млн отитов, 20 тыс. случаев менингитов и бактериемий. В Российской Федерации доля пневмококковых менингитов составляет от 14 до 16% (чаще болеют взрослые — 68 — 74%, дети до 5 лет

— около 15% от общего числа заболевших). У детей пневмококковый острый средний отит встречается в 60%, синуситы — в 45% и пневмонии — в 65 — 80% случаев. Пневмококковые менингиты составляют 5 — 26% всех гнойных бактериальных менингитов у детей [2, 3]. При этом 40% населения являются носителями пневмококков. Уровень носительства S. pneumoniae в целом варьирует в зависимости от эпидемических условий от 10 до 80%, а у детей — от 20 до 50%, но в условиях скученности и формирования новых детских коллективов может достигать 80%. Высок уровень носительства в детских садах (до 70%) и интернатах (до 86%) [1, 4]. Дети первых лет жизни

— основной источник пневмококковой инфекции. Согласно международным и российским данным, на пневмококковую инфекцию приходится до 76% этиологически расшифрованных случаев внебольничной пневмонии у взрослых и до 94% осложненных случаев у детей [6, 8, 11].

Одним из основных факторов вирулентности S. pneumoniae является капсульный полисахарид. С помощью серологических методов определения капсульного полисахарида выделяют около 90 иммунологически различных типов S. pneumoniae. Многие серотипы довольно редко встречаются при заболеваниях, и только около 15 серотипов являются причиной инвазивных заболеваний во всем мире [11]. Хотя серотипирова-ние и является универсальным методом, используемым для характеристики пневмококков, оно не позволяет определить, изолируется ли один и тот же тип или внутри серотипа происходит изменение, выявление которого является необходимым для полноценного и всестороннего наблюдения за эпидемическим процессом, позволяет выявлять гипервалентные патогенные бактерии, отслеживать их распространение и закономерности эволюции. Провести характеристику генетических и филогенетических взаимоотношений между штаммами можно с помощью молекулярно-генетических методов, объектом которых является геном бактерии. Один из таких методов — метод мультилокусного секвенирования-типирования (МЛСТ) [8, 9, 11]. В основе данного метода лежит секвенирование внутренних фрагментов семи генов «домашнего хозяйства». Каждому фрагменту гена, последовательность которого отличается даже на один нуклеотид, присваивается отдельный аллельный номер. Аллельные номера семи локусов определяют аллельный профиль изолята, и каждый аллельный профиль определяет секвенс-тип штамма [8, 9].

Цель данной работы — молекулярно-генетическая и филогенетическая характеристика штаммов S. pneumoniae, выделенных от больных менингитом и носителей.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследовали 23 изолята S. pneumoniae (9 изолятов выделены от больных бактериальным менингитом из спинномозговой жидкости, 9 изолятов — от пациентов из носоглотки, 5 штаммов взяты из музейной коллекции МНИИЭМ им. Г.Н.Габричевского). Контролем в проведении бактериологического теста чувствительности к опо-хину и теста на растворимость в желчи служили штаммы S. pneumoniae ATCC 49619, S. mitis ATCC 49456. Определение чувствительности изолятов к оптохину (задержка

роста с оптохином >14 мм — основание для предположительной идентификации пневмококков; зона задержки роста <14 мм или отсутствие таковой свидетельствует о необходимости проведения теста на растворимость в желчи) и тест растворимости в желчи (исчезновение мутности в пробирке с дезоксихолатом натрия в течении 10 мин. — положительный результат; частичная растворимость суспензии изолята — отрицательный результат) проводили согласно требованиям руководства [13]. Определение серотипов S. pneumoniae проводили в реакции латекс-агглютинации с применением набора Pneumotest-Latex и реакции набухания капсулы с применением индивидуальных антисывороток (Statens Serum Institute, SSI Diagnostica, Дания).

Для молекулярно-генетического исследования чистую культуру каждого изолята выращивали на триптиказо-соевом агаре с добавлением 5% бараньей крови во влажной атмосфере с 5% CO2 в течение 18 — 24 ч при температуре 37°C. Выделение ДНК из изолятов S.pneumoniae проводили ферментативным экспресс-методом согласно протоколу, представленному на интернет ресурсе CDC [http://www.cdc.gov/ncidod/ biotech/strep/pcr.htm]. ПЦР-амплификацию гена пневмолизина (ply), аутолизина (lytA), гена поверхностного клеточного адгезина А (psaA) и гена полисахарида капсулы (cpsA) проводили с помощью ранее описанных праймеров и методики [12, 13]. Для проведения типирования пневмококков использовали мультиплексную ПЦР согласно протоколам ВОЗ [13]. МЛСТ-анализ S. pneumoniae проводили согласно разработанной схеме ВОЗ [http://www.mlst.net/]. В данной схеме используются определенные участки семи генов «домашнего хозяйства» aroE, gdh, gki, recP, spi, xpt и ddl, для амплификации которых применяются последовательности праймеров, приведенные из [www.mlst.net]. Амплификацию проводили в объеме 25 ^l при следующем температурном режиме: 1 цикл 94°C — 5 мин, 30 циклов 94°C — 15 сек, 54°C — 30 сек,72°С — 45 сек; 1 цикл 72°C — 10 мин; хранение при 4°C. Оценка амплификации проводилась методом электрофореза в 1% агарозном геле. Продукты амплификации визуализировали на трансиллюминаторе ECX-20L (Vilber Lourmat, Германия) с помощью системы регистрации результатов Gel Imager (Helicon, Россия). Секвенирование последовательностей локусов генов «домашнего хозяйства» проводили на автоматическом секвенаторе ABI Prism 3100 Genetic Analyzer (Applied Biosystems, США). Для секве-нирования использовались праймеры, аналогичные праймерам для проведения амплификации. Для каждого изолята определяли аллельный профиль, который соответствует сиквенс-типу (СТ).

Обработку полученных данных секвенирования проводили с использованием программного софта Sequence Output, доступного на [www.mlst.net]. Для построения филогенетического дерева использовался метод невзвешенного попарного арифметического среднего (UPGMA) [http://spneumoniae.mlst.net/]. Дополнительно проводился eBURST анализ, позволяющий определить взаимоисключающие группы родственных генотипов в популяции и определить основателя группы генотипов.

РЕЗУЛ ЬТАТЫ

При культивировании изолятов на триптиказо-соевом агаре наблюдался характерный для S. pneumoniae рост в виде мелких, серых, плоских колоний с вдавленной центральной частью, окруженных характерной зоной a-гемолиза зеленого цвета. При окрашивании культур по Грамму регистрировали грамположительные ланцетовидные диплококки, одиночные кокки или кокки в виде коротких цепочек.

Определение чувствительности к оптохину позволило предположительно идентифицировать 22 изолята из 23 как вид S. pneumoniae (табл. 1). Один изолят был устойчив к оптохину при зоне задержки роста <14 мм. Зона задержки роста положительного контроля S. pneumoniae ATCC 49619 >14 мм. Зона задержки роста отрицательного контроля S. mitis ATCC 49456 <14 мм. Мутность в пробирках с дезоксихола-том натрия исчезала в течение 10 минут у всех 23 изолятов, что указывало на принадлежность всех изолятов к виду S. pneumoniae. В пробирке с суспензией штам-

Таблица 1. Бактериологическая и молекулярно-генетическая характеристика изолятов S.pneumoniae

№ Штамм Источник Серотип Оптохин Желчь Гены патогенности

п/п выделения ПЦР Серология ply lytA psaA cpsA

1 794/1 нос 19F 19F + +

2 55/1 нос 6А/6В/6С 6А/6В/6С* + + + + + +

3 264 нос 17F 17F + + + + + +

4 48/4 нос 9N/9L 9N/9L* + + + + + +

5 7515 нос 6А/6В/6С 6B - + — + + +

6 20336 нос 6А/6В/6С 6A + + + + + +

7 19426 нос 14 14 + + + + — +

8 8997 нос 19F 19F + + + + + +

9 9804 нос 19F 19F + + + + + +

10 10 СМЖ 17F 17F + + + + + +

11 1934 СМЖ 19F 19F + + + + + +

12 118 СМЖ 18A/B/ C/F 18C + + + + + +

13 143 СМЖ 9N/9L 9L + + + + + +

14 12.28 СМЖ 19F 19F + + + + + +

15 12.26 СМЖ 4 4 + + + + + +

16 12.29 СМЖ 14 14 + + + + + +

17 12.23 СМЖ 6А/6В/6С 6A + + + + + +

18 12.21 СМЖ 6А/6В/6С 6A + + + + + +

19 ST 1 музей 1 1 + + + + + +

20 ST 4 музей 4 4 + + + + + +

21 ST 17F музей 17F 17F + + + + + +

22 ST 14 музей 14 14 + + + + + +

23 ST 19F музей 19F 19F + + + + + +

Примечание: * Серотипирование проводилось только серогрупповыми сыворотками, СМЖ — спинномозговая жидкость, нос — носоглотка (здесь и в табл. 2).

ма S. pneumoniae ATCC 49619 (положительный контроль) наблюдалось исчезновение мутности, а в пробирке с суспензией штамма S. mitis ATCC 49456 (отрицательный контроль) мутность сохранялась.

По результатам серотипирования 5 изолятов S. pneumoniae принадлежали к группе 6 (6A/6B/6C), из них 2 изолята серотипа 6A из СМЖ, 3 изолята из носоглотки (6А, 6В и 6A/6B/6C); 5 изолятов — к серотипу 19F (3 изолята из носоглотки, 2 из СМЖ); 2 изолята — к серогруппе 9N/9L, серотипу 14 и 17F (по одному из СМЖ и носоглотки); 2 изолята — к серотипу 18С и 4 из СМЖ. Музейные штаммы S. pneumoniae относились к серотипам 1, 4, 17F, 14 и 19F.

Результаты молекулярно-генетического типирования изолятов S. pneumoniae с помощью мультиплексных ПЦР были полностью сопоставимы с результатами серологического типирования (табл. 1). ПЦР-амплификация эпитопов генов пневмоли-зина (ply), аутолизина (lytA), поверхностного клеточного адгезина А (psaA) и полисахарида капсулы (cpsA) исследуемых изолятов S. pneumoniae выявила один изолят отрицательный по ply (7515 — серотип 6В) и один изолят отрицательный по psaA (19 426 — серотип 14). Отрицательные результаты ПЦР свидетельствуют об отсутствии эпитопов у данных изолятов либо о наличии мутационных изменений в эпитопах, на участки которых ориентированы используемые в реакции олигонуклеотидные прай-меры [12, 13].

В результате проведенного МЛСТ участков семи генов «домашнего хозяйства» aroE, gdh, gki, recP, spi, xpt и ddl исследуемых изолятов S. pneumoniae были сформированы аллельные профили и определены СТ по каждому профилю (табл. 2). Для 23 изолятов были определены 19 СТ. На основании попарного сравнения аллельных профилей полученных СТ была построена UPGMA дендрограмма, отображающая

эволюционное расстояние между кластерами СТ по среднему расстоянию всех пар объектов в них (рис.). Все 23 изолята S. pneumoniae являются близкородственными и составляют единый кластер, распределяясь внутри кластера по степени гомологии, за исключением СТ 5661, к которому относится музейный штамм с серотипом 19F. Данный СТ располагается в основании общего кластера, но находится на отдельной ветви, что существенно отличает его от остальных СТ и свидетельствует о его более древнем происхождении. Дополнительное проведение eBURST анализа аллельного профиля СТ позволило сформировать 4 субкластерные группы, наиболее близкие по эволюционному происхождению и имеющие наименьшую филогенетическую дистанцию. К 1 субкластерной группе относятся изоляты S. pneumoniae 9804 и 1934, выделенные из носоглотки и СМЖ, соответственно. Оба они относятся к серотипу 19F и 320 СТ (дистанция=1.0). Изолят 48/4 (СТ 3104) из носоглотки и 143 (СТ 517) из СМЖ относятся к группе 2 и составляют единую серогруппу 9N/9L. В 3 группу входят изоляты 12.23 и 12.21, полученные из СМЖ, и 20336, выделенный из носоглотки. Все три изолята относятся к серотипу 6А и 473 СТ. К 4 группе относится изолят 12.26 (246 СТ), выделенный из СМЖ, и музейный штамм ST 4 (244 СТ), относящиеся к сероти-пу 4. Дистанция попарного арифметического среднего 2 — 4 групп СТ равна 2.0. Все остальные СТ изучаемых изолятов и музейных штаммов S. pneumoniae отличаются от 4 субкластерных групп по сходству между собой менее чем на 5 локусов. Также следует отметить, что в 4 субкластерные группы объединены по наибольшей степени гомологии не только изоляты, относящиеся к общему СТ и серотипу (группа 1 и 3), но и изоляты, имеющие разные СТ, но относящиеся к одному общему серотипу/се-рогруппе (группа 2 и 4). Общий вид дендрограммы имеет достаточно ветвистую структуру, что обусловлено достаточным генетическим разнообразием и генетической структурой исследуемых изолятов S.pneumoniae, выделенных из СМЖ и носоглотки.

Таблица 2. Результаты секвенирования генов «домашнего хозяйства» и определение СТ изолятов S. pneumoniae

№ п/н Штамм Источник выделения Аллельный профиль по генам «домашнего хозяйства» СТ

aroE gdh gki recP spi xpt ddl

1 794/1 нос 1 5 4 12 5 3 8 423

2 55/1 нос 2 13 9 1 6 19 14 490

3 264 нос 7 2 9 1 10 1 45 7196

4 48/4 нос 2 8 2 4 6 1 71 3104

5 7515 нос 7 6 1 2 6 15 14 146

6 20336 нос 7 25 4 4 15 291 28 473

7 19426 нос 7 11 10 29 6 8 1 1227

8 8997 нос 1 5 4 12 5 3 8 423

9 9804 нос 4 16 19 15 6 3 1 320

10 10 СМЖ 7 12 53 4 6 28 18 4841

11 1934 СМЖ 4 16 19 15 6 20 1 320

12 118 СМЖ 10 16 54 1 15 20 31 3750

13 143 СМЖ 2 5 2 4 6 1 1 517

14 12.28 СМЖ 15 17 4 16 6 19 17 239

15 12.26 СМЖ 16 13 4 5 6 10 18 246

16 12.29 СМЖ 1 5 4 5 32 4 8 2436

17 12.23 СМЖ 7 10 4 4 15 20 28 473

18 12.21 СМЖ 7 10 4 4 15 20 28 473

19 ST 1 музей 10 18 4 1 15 19 9 5633

20 ST 4 музей 16 2 4 1 6 10 18 244

21 ST 17F музей 7 5 1 1 6 31 14 392

22 ST 14 музей 7 5 1 8 14 11 14 124

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

23 ST 19F музей 16 272 9 10 17 1 6 5661

58

UPGMA дендрограмма попарных различий в аллельных профилях.

Минимальное количество идентифицируемых локусов для сравнения с определением групп в eBURST алгоритме равно 5.

При анализе базы данных MLST [www.mlst.net] и ранее полученных СТ в сравнении с выявленными СТ S. pneumoniae установлено, что в России ранее встречались только 4 СТ (423, 3104, 4841 и 239 СТ), причем, 2 из них (3104 и 4841) регистрировались только в России. СТ 7196 серотипа 35С был выявлен ранее только в Дании, СТ 1227 серотипа 14 — в Швейцарии, СТ 3750 серотипа 20 — в Египте и СТ 2436 серотипа 14 — в Великобритании. Встречаемость других СТ представлена повсеместно в разных странах как СТ разных серотипов, так и СТ определенного серотипа при различных патологиях дыхательных путей, менингитах, бактериемиях, заболеваниях глаз и ушей. Выявленные СТ (490, 146, 7196, 473, 1227, 320, 3750, 517, 246 и 2436) ранее не были зарегистрированы в России.

ОБСУЖДЕНИЕ

Таким образом, МЛСТ-анализ выявил принадлежность изолятов к 19 секвенс-типам. Наиболее близкие по происхождению изоляты были сгруппированы на ден-дрограмме на 4 субкластерные группы СТ на основании наименьшей дистанции попарного арифметического среднего аллельных профилей. В группы входили изо-ляты, относящиеся к общему СТ и серотипу, либо к общей серогруппе/серотипу и разным СТ. Отнесение изолятов одного серотипа или серогруппы к разным СТ свидетельствует о происходящем изменении внутри серотипа и, как следствие, об изменении аллельного профиля циркулирующих изолятов S.pneumoniae. Принадлежность изолятов S. pneumoniae к общей субкластерной группе свидетельствует о тесной эволюционной связи между изолятами, полученными от больных с бактериальным менингитом и от носителей.

Примечательно, что изоляты S. pneumoniae, вызывающие бактериальный гнойный менингит и встречающиеся у носителей, относились как к ранее определяемым СТ,

циркулирующим на территории России, так и к ранее не зарегистрированным в России. Это может быть расценено как результат миграции штаммов определенных СТ с территорий других стран, в которых они встречаются.

Л ИТЕРАТУРА

1. Баранов А.А., Намазова Л.С., Таточенко В.К. Пневмококковая инфекция и связанные с ней заболевания — серьезная проблема современного здравоохранения. Педиатр. фармакол. 2008, 5 (1): 28-33.

2. Белошицкий Г.В. Эпидемиологическая характеристика пневмококковых менингитов: Автореф. дис. канд. мед. наук. М., 2005.

3. Белошицкий Г.В., Королева И.С., Кошкина Н.И. Пневмококковые менингиты в Российской Федерации. Эпидемиол. вакцинопроф. 2009, 2: 6-10.

4. Козлов Р.С. Пневмококки: прошлое, настоящее и будущее. Смоленск, Смоленская государственная медицинская академия, 2005.

5. Конъюгированная пневмококковая вакцина для иммунизации детей. Рекомендации ВОЗ. Педиатр. фармакол. 2007, 4 (5): 1-3.

6. Мартынова А.В. Эпидемиологический анализ заболеваемости инвазивными и не инвазив-ными формами пневмококковых инфекций в различных группах населения. Вестн. РАМН. 2007, 9: 12-16.

7. Dobay O., Rozgonyi F, Hajdu E. et al. Antibiotic susceptibility and serotypes of Streptococcus pneumoniae isolates from Hungary. J. Antimicrob. Chemother. 2003, 51 (4): 887-893.

8. Fuminori Sakai, Naoko Chiba, Akiko Ono et al. Molecular epidemiologic characteristics of Streptococcus pneumoniae isolates from children with meningitis in Japan from 2007 through 2009. J. Infect. Chemother. 2011, 17 (3): 334-340

9. Hanage W. P., Kaijalainen T. Using multilocus sequence data to define the pneumococcus. J. Bacteriology. 2005, 187 (17): 6223-6230.

10. Pneumococcal conjugate vaccine for childhood immunization-WHO position paper. Weekly Epidemiol. Rec. 2007, 82 (12): 93-104.

11. Tumanen E. I., Mitchel T. J., Morrison D. A. et al. Pneumococcus. 2004.

12. Verhelst R., Kaijalainen T., Thierry De Baere et al. Comparison of five genotypic techniques for identification of optochin-resistant pneumococcus-like isolates. J. Clin. Microbiol. 2003, 41 (8): 3521-3525.

13. WHO manual. Laboratory methods for the diagnosis of meningitis caused by Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae and Haemophilus influenzae. WHO/IVB.11.09.2011.

Поступила 12.02.13

Контактная информация: Алешкин Владимир Андреевич, д.б.н., проф., 125212, Москва, ул.Адмирала Макарова, 10, р.т. (495)452-18-16

ВАКЦИНОЛОГИЯ И ВАКЦИНОПРОФИЛАКТИКА

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2013

Е.А.Курбатова1, Д.С.Воробьев1, Н.Б.Егорова1, А.П.Батуро1, Э.Е.Романенко1, М.Е.Маркова1, С.И.Елкина1, Ю.В.Волох1, Ю.Е.Цветков2, Е.В.Сухова2, Д.В.Яшунский3, Н.Э.Нифантьев2, Н.А.Михайлова1

ШТАММОВЫЕ РАЗЛИЧИЯ ВНУТРИВИДОВОЙ ИММУНОГЕННОЙ АКТИВНОСТИ АНТИГЕННЫХ КОМПОНЕНТОВ STREPTOCOCCUS PNEUMONIAE

1НИИ вакцин и сывороток им. И.И.Мечникова; 2Институт органической химии им.

Н.Д.Зелинского; 3НИИ биомедицинской химии им. В.Н.Ореховича, Москва

Цель. Изучение внутривидовой иммуногенной активности антигенных белково-полисахаридных компонентов S. pneumoniae. Материалы и методы. Антигенные компоненты штаммов S. pneumoniae серотипов 3, 6А, 6В, 14, 10А, 18А, 19А, 19F, 23F и бескап-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.