CC BY
30
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2017 УДК 579.843.1:579.253:577.21.08
Челдышова Н.Б.1, Смирнова Н.И.1, Заднова С.П.1, Краснов Я.М.1, Крицкий А.А.1, Буаро MM.2,
Кутырев В.В.1
МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИчЕСКИЕ СВОЙСТВА штаммов VIBRIO CHOLERAE БИОВАРА ЭЛь ТОР, ЦИРКУЛИРУющИх НА АФРИКАНСКОМ КОНТИНЕНТЕ
1ФКУЗ Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб», 410005, Саратов; Исследовательский институт прикладной биологии Гвинеи, Киндия, Гвинейская Республика
В обзоре представлены краткие сведения об эпидемиях холеры в Африке. Проведенный сравнительный анализ полученных нами и представленных в GenBank нуклеотидных последовательностей полных геномов 30 клинических штаммов, выделенных на территории Африки в разные периоды 7-й пандемии холеры (1985-2012 гг.), выявил их большое генетическое разнообразие. Установлено, что эпидемии холеры в Африке, начавшиеся в 1970 г., около двух десятилетий были обусловлены типичными штаммами возбудителя, занесенными из Индии и Бангладеш. В настоящее время холера в Африке вызвана новыми вариантами возбудителя, возникшими в Юго-Восточной Азии в результате не только приобретения новых генов благодаря горизонтальному переносу, но и изменения геномов ранее присутствующих островов патогенности и пандемичности. Проведен SNP-анализ 53 штаммов, циркулирующих в Африке (30 штаммов), а также выделенных в Юго-Восточной Азии (23 штамма), позволивший установить филогенетические связи большинства африканских и азиатских штаммов. Обсуждается вопрос о существовании штаммов, являющихся, по-видимому, эндемичными для Африки. Существующее генетическое разнообразие штаммов с разным уровнем вирулентности и резистентности к лекарственным препаратам свидетельствует о необходимости проведения постоянного молекулярного мониторинга возбудителя холеры в Африке.
К л ю ч е в ы е с л о в а: Vibrio choleraе, секвенирование, структура генома, SNP-типирование, филогенетические связи, Африка.
Для цитирования: Челдышова Н.Б., Смирнова Н.И., Заднова С.П., Краснов Я.М., Крицкий А.А., Буаро М.И., Кутырев В.В. Молекулярно-генетические свойства штаммов Vibrio cholerae биовара Эль Тор, циркулирующих на африканском континенте. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2017; 35 (1): 12-19. DOI 10.18821/0208-0613-2017-35-1-12-19.
Холера, острая диарейная болезнь, вызываемая штаммами Vibrio cholerae, продолжает оставаться приоритетной проблемой мирового здравоохранения [1-3]. Семь известных пандемий холеры были вызваны штаммами V. cholerae О1 серогруппы, имеющими 2 хромосомы и относящимися к 2 разным биоварам, классическому и Эль Тор, которые различаются между собой по фено- и генотипическим свойствам. Бактерии V. cholerae классического биовара были возбудителями первых 6 пандемий азиатской холеры (1817-1923 гг.), тогда как последняя, 7-я, начавшаяся в 1961 г. и продолжающаяся до сих пор, вызвана V cholerae биовара Эль Тор [2, 4]. К ключевым факторам патогенности, абсолютно необходимым для развития холерной инфекции, относятся токсин-корегулируемые пили адгезии (ТКПА) и холерный токсин (ХТ), которые соответственно определяют колонизацию вибрионами тонкого кишечника и про-фузную диарею - основной клинический симптом при холере. На протяжении текущей пандемии возбудитель холеры в течение более 50 лет претерпевал различные генетические изменения, наиболее значимые из которых затронули ключевые гены патогенности, пандемич-
Для корреспонденции: Смирнова Нина Ивановна - д.б.н., профессор, зав. отделом микробиологии ФКУЗ РосНИПЧИ «Микроб», Россия; 410005, г. Саратов, ул. Университетская, 46, [email protected]
ности и антибиотикорезистентности [4-6]. Вследствие накопленных в процессе эволюции изменений генома эпидемически опасные штаммы V. cholerae биовара Эль Тор были разделены на 2 основные группы. В первую группу входят типичные штаммы, вызвавшие 7-ю пандемию холеры и доминировавшие на всех континентах до 1991 г., во вторую - атипичные или генетически измененные (геноварианты), впервые появившиеся в 1991 г. [7, 8]. Секвенирование полных геномов типичных штаммов и их вариантов выявило существенные молекулярно-биологические различия между ними. Так, отличительной особенностью геновариантов является присутствие в их профаге СТХф другого аллеля гена СхБ, кодирующего В-субъединицу ХТ, а именно с1хБ1. Этот аллель, характерный для V ^о1егае классического биовара, отличается от аллеля с1хБ3 типичных штаммов наличием однонуклеотидных замен цитозина на тимин (С/Т) в двух в позициях - 115 и 203 [4, 8, 9]. Кроме того, у ряда геновариантов претерпел изменения также и ген ^рА, локализованный в составе острова патогенности (ОП) УР1-1 и отвечающий за синтез основной субъединицы ТКПА. Для такого гена, обозначенного как ^рАст, характерна замена аденина на гуанин (АЮ) в позиции 266 [10]. Изменения в геноме геновариантов коснулись также и острова пандемичности УБР-11, который у большинства современных штаммов имеет делецию от 2 до 20 генов [6, 11]. Указанные особенности геновариантов обусловили их гипервирулентность [12]. Показано, что в период 7-й пандемии глобальное распространение холеры происходило из Бангладеш в виде трех независимых, но перекрывающихся по времени волн, для каждой из которых структура генома возбудителя имела ряд особенностей [13].
В настоящее время одним из наиболее поражаемых холерой континентов является Африка, где ежегодно ею заболевают более 50-60 тыс. человек [1, 3]. В последние годы возросшая миграция населения из эндемичных по холере регионов Африки определяет реальную возможность заноса инфекции с этого континента в другие страны мира, включая Россию. Складывающаяся ситуация послужила основанием для молекулярно-биологического анализа штаммов V. ^о1егае, вызвавших эпидемии холеры в Африке в современный период, изучения путей их распространения. В настоящем обзоре кратко представлены данные о холере в Африке, а также проведен анализ собственных данных и данных литературы о структуре геномов штаммов возбудителя, циркулирующих на этом континенте, и показаны их филогенетические связи.
Эпидемии холеры в Африке. Эпидемиологические расследования позволяют говорить о том, что впервые возбудитель холеры Эль Тор был занесен в Африку в 1970 г. из стран Юго-Восточной Азии [14-16]. В целом, по данным ВОЗ, в течение 11 лет (с 1970 по 1980 г.) холера была зарегистрирована в 36 из 54 стран Африки, число заболевших холерой составило 5% от мирового
уровня. Этот процесс сопровождался формированием вторичных эндемичных очагов холеры, где возбудитель присутствовал постоянно обычно в поверхностных водоемах. Вместе с тем происходили и заносы возбудителя с других континентов. Такая ситуация привела к тому, что с 1981 г. Африка становится самым пораженным холерой континентом в мире [14].
В 1991 г. в мире отмечался новый подъем заболеваемости холерой, которая в Африке в 1991-2000 гг. выросла в 4 и в 7,5 раза по сравнению с 1971-1980 и 1981-1990 гг. соответственно. В следующее десятилетие, с 2001 по 2010 г., на фоне мирового снижения уровня заболеваемости холерой на африканском континенте количество среднегодовых случаев холеры возросло до 155 263, а среднее количество стран, поражаемых холерой ежегодно, до 30. Наиболее пораженными оказались такие страны, как Ангола, Эфиопия, Судан, ДРК и Танзания [17-22]. Особо важно, что подъем заболеваемости был в значительной мере связан с появлением на континенте новых вариантов возбудителя с повышенной патогенностью. В современный период эпидемиологическая обстановка на африканском континенте остается крайне неблагополучной [23-25]. Несмотря на отмеченную тенденцию снижения в динамике заболеваемости холерой на континенте, в ВОЗ продолжают поступать тревожные сообщения об эпидемиях и крупных вспышках. Так, в 2010-2015 гг. эпидемии холеры были зарегистрированы в Нигерии, Камеруне, Сьерра-Леоне, Гвинейской Республике, Танзании, Южном Судане [1, 3]. 2016 г. не стал исключением. К его IV кварталу только в Западной и Центральной Африке эпидемические вспышки холеры были выявлены в 19 странах [26]. Из всех африканских стран, пораженных холерой, наибольший интерес для нас представляет Гвинейская Республика, расположенная в Западной Африке, с которой проводятся совместные исследования в области изучения эпидемиологии и молекулярного мониторинга бактериальных и вирусных инфекций. Первая вспышка холеры в этой стране была зарегистрирована в 1970 г. На протяжении последующих 5 вспышек (1978, 1986 , 1994, 1995 и 1998 гг.) было выявлено более 58 000 больных [16]. И начиная с 2002 г. вспышки холеры про-
исходят практически регулярно, что явилось основанием говорить о формировании эндемичного очага на этой территории. Вместе с тем в 1994 и 2012 гг. были официально зарегистрированы и заносы холерного вибриона на территорию Гвинейской Республики [16, 27, 28]. Таким образом, возбудитель холеры Эль Тор, проникнув в Африку в 1970 г., в течение 45 лет не только стремительно распространился по ее территории. К 2012 г. сформировались вторичные эндемичные очаги холеры, что создает реальные условия для распространения этой особо опасной инфекции как на африканском континенте, так и за его пределами.
Молекулярно-генетический анализ штаммов возбудителя холеры. Известно, что проявление эпидемического процесса зависит не только от социальных и природно-экологических условий, но и от биологических свойств популяции возбудителя. Это и определило необходимость анализа данных о молекулярно-генетических свойствах штаммов, циркулирующих на африканском континенте. Как уже отмечалось, проникновение холеры на африканский континент в 1970 г. произошло сразу в несколько территориально отдаленных друг от друга регионов. Однако сведения о структуре их генома отсутствуют. Можно лишь предполагать, что они относились к типичным штаммам возбудителя холеры Эль Тор, которые с первой волной 7-й пандемии (1970-1989 гг.) достаточно быстро распространились по всей Африке, включая ее южную и центральную части [13].
Результаты нашего анализа секвенированых полных геномов штаммов, выделенных в Кении (штамм КБ9, 1985 г.; номер доступа в NCBI GeneBank АСНХ01000000), Анголе (штамм А5, 1989 г.; CWSE00000000) и Мозамбике (штаммы А152, А154, А155, 1991 г.; NZ_CWOB00000000, Ж_С^Х00000000, CWOE000000000), подтвердили их принадлежность к типичным. Было установлено, что по составу мобильных элементов, несущих ключевые гены патогенности и пандемичности, и их структуре эти штаммы практически не отличались от референтного штамма V. ^о1егае биовара Эль Тор N16961, изолированного в Бангладеш в 1975 г. (рис. 1, а). В геноме этих штаммов присутство-
Рис. 1. Схематическое изображение структуры генома различных штаммов V. ско1егае биовара Эль Тор, выделенных в Африке (б-д), а также референтных штаммов V. ско1етае биовара Эль Тор N16961 (а) и V. ско1етае классического биовара О395 (е).
Результаты ПЦР-анализа и фрагментарного секвенирования эпидемических штаммов V сЬо1егае биовара Эль Тор, выделенных на
территории Гвинейской Республики в 1986 г.
Штамм Источник СТХф Я81ф VPI-1 VPI-2
с1хА сХВЗ крАШк" тор охТ папН hel1760 гер1803
G25 Больной, Конакри + + + + + + + + +
G33 Больной, Форекария + + + + + + + + +
G99 Вода, Молота + + + + + + + + +
G113 Больной, Киндия + + + + + + + + +
G121 Больной, Киндия + + + + + + + + +
G190 Вода, Киндия + + + + + + + + +
G317 Больной, Киндия + + + + + + + + +
М818* Больной, Астрахань, 1972 + + + + + + + + +
569В* Больной, Индия, 1950 + с1хВ1 - и;рАаш! + + + + +
Примечание. * - штаммы V. cholerae М818 биовара Эль Тор и V. cholerae 569В классического биовара взяты в качестве положительных контролей.
вали профаги вирулентности ТЬСф, СТХфЕког с генами ctxB3, и ^1ф, а также острова патогенности
^Р1-1 и VPI-2) и пандемичности ^Р-1 и VSP-II), характерные для вибрионов Эль Тор, вызвавших первые эпидемии холеры в Индии и Бангладеш. Вместе с тем была выявлена генетическая изменчивость указанных штаммов, которая состояла в появлении у ряда изолятов генов резистентности к лекарственным препаратам. Так, в геноме изолятов из Анголы (1989 г.) присутствовал ген резистентности к ампициллину, а штаммы из Кении (1985 г.) несли гены устойчивости к стрептомицину, ампициллину и тетрациклину [29, 30].
Особый интерес для нас представляли штаммы, выделенные в этот же временной период в Гвинейской Республике. Проведенный нами молекулярно-генетический анализ семи штаммов V. ^о1егае 01 биовара Эль Тор, изолированных от больных и из объектов внешней среды в 1986 г. в Гвинее и хранящихся в Государственной коллекции патогенных бактерий при РосНИПЧИ «Микроб», показал, что указанные изоляты также относились к типичным штаммам возбудителя холеры Эль Тор. Согласно данным ПЦР-анализа и фрагментарного сек-венирования, в состав профага СТХф и ОП VPI-1 входили ключевые гены патогенности, характерные для типичных штаммов, а именно гены ctxB3 и rstREltor (профаг СТХфЖог), а также ген ^рАЕког (ОП VPI-1) (см. таблицу). Последующее секвенирование нами полного генома одного из них ^33, номер доступа MQ VН 00000000) и анализ полученных данных подтвердили присутствие в геноме всех профагов, связанных с вирулентностью (ТЬСф, СТХф®"- с генами ^хВ3, ^Я™01 и Я31ф), и ОП с генами типичных штаммов возбудителя (УРН с геном ^рАЕког и VPI-2). Геном также содержал два интактных острова пандемичности VSP-I и VSP-II (см. рис. 1, б). Таким образом, полученные нами данные показывают, что на протяжении почти 20 лет - с 1970 по 1991 г. -на африканском континенте циркулировали типичные штаммы V. ^о'егае биовара Эль Тор, возникшие в Юго-Восточной Азии и занесенные оттуда в Африку с первой волной 7-й пандемии холеры [13].
Тем временем в процессе микроэволюции на территории Бангладеш в 90-х гг. прошлого столетия возникают новые варианты возбудителя, несущие мутации в мобильных элементах, связанных с патогенностью и пандемичностью. Характерной особенностью этих вариантов стало появление в их геноме измененного профага СТХф. Сформировались клоны либо с профагом
СТХф01^ холерных классических вибрионов, либо с гибридным профагом СТХфНуЬг, содержащим новый ал-лельный вариант гена СхВ, а именно с1хВ1, характерный для V. ^о'егае классического биовара, но сохранившим ген rstREltor, присущий типичным вибрионам Эль Тор [4, 8]. Более того, в результате генетической изменчивости к 2002-2003 гг. в этом же регионе формируется еще один новый вариант возбудителя. Возникают клоны, у которых в профаге СТХф выявляется ранее неизвестный аллельный вариант гена с/хВ-с/хВ7, который отличается от аллеля с1хВ1 дополнительной мутацией - заменой С на А в позиции 58. К тому же возникают генетические изменения в острове патогенности VPI-1 и острове пандемичности VSP-I [5-7]. Глобальное распространение таких измененных штаммов с усиленной вирулентностью и высоким пандемическим потенциалом происходило со второй и третьей волной 7-й пандемии [13].
Вполне закономерно, что важным последствием таких событий стало появление в Африке новых вариантов возбудителя холеры Эль Тор. Согласно недавним исследованиям, впервые атипичные штаммы были занесены из Бангладеш в Мозамбик и Зимбабве в 1997-1998 гг., хотя ранее считали, что они появились в первой из этих стран лишь в 2004 г. [31]. В результате секвенирования полного генома одного из них, изолированного в 2004 г. в Мозамбике (В33, номер доступа Ж_АСЖ00000000), обнаружили выраженные генетические отличия его от типичных. Оказалось, что он нес на малой хромосоме 2 профага СТХф с генами rstRClass и с!хВ1, присущими возбудителю холеры классического биовара (см. рис. 1, е). Последовательность гена ША, входящая в состав про-фага, имела сходство с таковой классических вибрионов примерно на 30%. В то же время остальная часть генома профага СТХф этих штаммов не отличалась от ну-клеотидной последовательности СТХфЕИог. Вследствие такой мозаичной структуры эти профаги были обозначены как СТХфМ02 [32, 33]. Кроме того, в их хромосоме отсутствовали профаги ТЬСф и КБ1ф. К тому же в их геноме появился новый мобильный элемент - интегра-тивный конъюгативный элемент, относящийся к SXТ/ Я391 семейству, который определяет резистентность к нескольким лекарственным препаратам (см. рис. 1, в) [34]. Такие штаммы выявлялись и на территории других стран Африки вплоть до 2008 г. [2]. Так, по данным секвенирования одного из штаммов из ЮАР ^4222, 2001 г., NZ_ANNB01000000), эти изоляты также содержали в своем геноме профаги СТХфМ02, имеющие мозаичную
Рис. 2. Филогенетическое древо штаммов V. cholerae биовара Эль Тор, выделенных в различных странах Африки и Юго-Восточной Азии в период 7-й пандемии (а), и количество случаев заболевания холерой, зарегистрированных на африканском континенте за
период с 1970 по 2015 г. (б).
Филогенетическое древо, построенное на основе полногеномного SNP-анализа (программа BioNumerics v. 7.6. метод - Maximum parsimony tree), включает геномы штаммов, выделенных в Африке (черные кружки), а также в Юго-Восточной Азии (белые кружки). В качестве референтного штамма V. cholerae биовара Эль Тор использован штамм N16961 (Бангладеш, 1975).
структуру, и БХТ-элемент, тогда как профаги ТЬСф и ЯБ1ф отсутствовали. Таким образом, представленные результаты говорят о том, что возникшие в процессе микроэволюции новые варианты возбудителя холеры с измененным геномом профага СТХф и лекарственной устойчивостью не только проникли на африканский континент, но и адаптировались к новым условиям окружающей среды, став причиной многочисленных эпидемий.
Более глобальные масштабы приобретает распространение штаммов, в геноме которых присутствует гибридный профаг СТХфНуЫ. Как указано выше, этот про-фаг несет аллель с1хБ1, характерный для классических вибрионов, но в отличие от мозамбикских в его геноме сохраняется ген rstRE,tor вибрионов Эль Тор (^ЕЕког/ с1хБ1). В то же время структура островов патогенности (УР1-1 и УР1-2) и пандемичности (УБР-1 и УБР-И) была практически идентична или имела высокую степень гомологии с таковыми типичных штаммов. В настоящее время практически все выделяемые в Африке штаммы являются геновариантами с гибридным профагом, о чем свидетельствуют результаты анализа полногеномных ну-клеотидных последовательностей штаммов, выделенных в Зимбабве в 2003 г. (ALDC00000000), Замбии в 2004 г. (ALDD01000000, NZ_ALDE00000000), Джибути в 2007 г. (CWQD01000000, CWPZ01000000, CWQA01000000), Танзании в 2009 г. (NZ_CWRV00000000), ЮАР в 2009 г. (NZ_AНGJ00000000), Кении в 2005, 2007 и 2009 гг., а также литературные данные [35, 36]. Большинство из указанных штаммов несут те или иные мобильные элементы с генами антибиотикорезистентности. К этой же группе относятся и атипичные штаммы, вызвавшие эпидемию холеры в 2012 г. на территории Гвинейской Республики (см. рис. 1, г.). Основанием для такого утверждения служат данные, полученные французскими исследователями при полногеномном секвенировании одного из них - G298 (номер доступа CDQI00000000). Установлено, что указанный штамм содержит в своем геноме одну копию профага СТХфНуЬ, локализованного на 1-й хромосоме, но у него не найдены профаги Т1Сф и ГБ1ф. Присутствующие острова патогенности (УР1-1 и УР1-2) и пандемичности (УБР-1 и УБР-11) в целом были идентичны таковым типичных штаммов. В геноме этого штамма имеется также БХТ-элемент, несущий гены резистентности к сульфаметоксазолу/триметоприму, стрептомицину и хлорамфениколу [28].
Следует особо отметить обнаружение в Африке и других вариантов возбудителя, сформированных в Бангладеш в более поздний период. В 2009-2010 гг. в Нигерии и Камеруне (Западная Африка) были выявлены штаммы, содержащие профаг СТХфНуЬт, несущий новую аллель гена , который в отличие от аллеля
с1хБ1 несет дополнительную замену С/А в позиции 58 [37]. Анализ нуклеотидной последовательности одного из таких штаммов (Ж_АНвС00000000), выделенного в Камеруне в 2010 г., подтвердил наличие профа-га СТХфНуЬ (rstRE,tor/ctxБ7). К тому же у него изменена нуклеотидная последовательность и второго ключевого гена патогенности, входящего в состав УР1-1, - гена ^рА, у которого в позиции 266 аденин заменен на гуанин (А^). Кроме того, у острова пандемичности УБР-11 отсутствовал протяженный участок, захватывающий гены vc0496-vc0512 (см. рис. 1, д). Таким образом, в течение почти 46 лет на африканском континенте эпидемии холеры вызывались генетически разнообразными штаммами возбудителя - как типичными, так и его новыми вариантами с измененной структурой ключевых генов патогенности, обусловившей усиление их патогенности.
Именно такие варианты возбудителя уже к 2003-2004 гг. практически полностью вытеснили типичные штаммы, обусловив повышение среднегодового уровня заболеваемости холерой и среднегодового количества стран, поражаемых холерой (рис. 2, б).
Помимо изучения структуры генома выделенных штаммов многие исследователи проводили молекулярное типирование для выявления их филогенетических связей и происхождения. Проведение риботипирова-ния, пульс-гельэлектрофорез (PFGE), MLVA- и SNP-типирования, изучение полиморфизма длин амплифи-цированных фрагментов (AFLP) показало, что холера на африканском континенте появилась в результате заноса из Бангладеш и Индии [38-40]. Так, на основе анализа AFLP, полученных при исследовании штаммов, выделенных в 1970 г. в разных регионах, было подтверждено не менее трех независимых заносов холеры на территорию Западной, Восточной и Северной Африки [15]. Филогенетический анализ методом MLVA 38 клинических штаммов, изолированных во время эпидемии холеры в Гвинее в 2012 г., показал, что все исследуемые штаммы имеют существенное генетическое сходство, что указывает на общее происхождение от одного клона [28]. SNP-типирование 198 штаммов из различных стран Юго-Восточной Азии, Южной Америки и Африки, включая один изолят (G298) из Гвинейской Республики (2012 г.), позволило выявить несколько основных групп штаммов, выделенных в период 7-й пандемии и имеющих генетические различия друг от друга. Вместе с тем было установлено, что геном гвинейского штамма G298, относящийся к группе атипичных штаммов третьей волны 7-й пандемии, имел четкие генетические отличия от всех других изученных атипичных штаммов, циркулирующих в Мозамбике (2004-2005 гг.), Кении (2005-2010 гг.), ДРК (2008-2013 гг.), Замбии (2012 г.). На этом основании штамм был выделен в отдельный кластер [28]. Наиболее филогенетически близким к нему оказался штамм, выделенный в 1994 г. в Бангладеш. Кроме того, полученные результаты указывали на занос этого штамма из соседней страны Сьерра-Леона [28]. Следует также особо отметить результаты SNP-типирования одного из штаммов, изолированных в 2010 г. в Камеруне, который нес ряд дополнительных мутаций, указанных выше. Оказалось, что этот штамм был генетически близок штаммам из Индии (2009 г.) и из Гаити (2010 г.), которые также имели новые мутации в ключевых генах патогенности
[41].
Для выяснения происхождения представленных выше типичных штаммов возбудителя и его вариантов, выделенных в разные временные периоды в различных странах Африки, мы также провели их молекулярное типирование методом SNP-анализа. Изучено 30 штаммов, вызвавших эпидемии в Африке (1985-2012 гг.), и 23 штамма, изолированных на эндемичных по холере территориях в Индии (1977-2004 гг.) и Бангладеш (1975-2001 гг.). При сравнении нуклеотидных последовательностей полных геномов 53 указанных штаммов с референтной последовательностью V. cholerae биовара Эль Тор N16961 (использовано программное обеспечение «^ошЬас» 2.0) было обнаружено 979 одиночных нуклеотидных замен (SNPs) в 704 коровых ортологич-ных генах, расположенных на обеих хромосомах. На основе их анализа было построено филогенетическое древо, отражающее генетическое родство штаммов, которое четко разделено на 4 основных кластера, различающихся между собой в среднем 96 SNPs (см. рис. 2, а). В первый входят все изученные типичные штаммы. Из них 5 штаммов были выделены в Африке (Кения, 1985 г.;
Ангола, 1989 г.; Мозамбик, 1991 г.), а 8 изолятов - в Индии (1977-1980 гг.) и Бангладеш (1975-1980 гг.). Особо важно присутствие в данной группе референтного штамма N16961 из Бангладеш (1975 г.), который имеет значительное количество общих единичных замен с африканскими штаммами, отличаясь от них 52-88 SNPs. Эти данные могут указывать на то, что эпидемические осложнения по холере в Африке, по крайней мере в 1985-1991 гг., были результатом заноса типичного пандемического клона с эндемичных территорий Бангладеш и Индии с первой волной пандемии (см. рис. 2, а, 1). Второй кластер представлен генетически измененными штаммами из Мозамбика (2004-2005 гг.) и Южной Африки (2001 г.), несущими описанный выше особый тип профага СТХф (СТХфМ02), а также из Бангладеш (1991-1994 гг.) и Индии (1991 г.), являющимися первыми возникшими вариантами возбудителя и названными матлабскими [8]. Отличия этих африканских штаммов от референтного были более значимы (109-122 SNPs), тогда как от изолятов из Юго-Восточной Азии из этой группы они различались лишь 38-51 SNPs. Это означает, что они появились в указанных странах Африки в результате заноса и являются, видимо, производными варианта, вызвавшего эпидемию холеры в Бангладеш в 1994 г. (см. рис. 2, а, 2).
В третий кластер входят штаммы из Зимбабве (2003 г.), ЮАР (2009 г.) и Камеруна (2010 г.), а также из Индии (2005-2007 гг.) и Бангладеш (1999-2007 гг.). Все штаммы этой группы были геновариантами, различающимися между собой. Среди трех африканских изолятов один штамм (Камерун, 2010 г.) по структуре генома не отличался от штамма CIRS101 (Бангладеш, 2002 г.) и нес в профаге СТХфНуЬг новую аллель гена ^В СхВ7). Два других изолята несли в геноме профаг СТХфНуЬг с аллелем с1хВ1. От референтного африканские штаммы отличались большим числом SNPs (120-127 SNPs) по сравнению с таковыми из двух первых кластеров. Вместе с тем эти штаммы отличались от азиатских штаммов этой группы лишь 10-44 SNPs. Эти данные позволяют говорить о том, что штаммы из Африки (с аллелем с1хВ1 либо с1хВ7) были занесены на этот континент также из Юго-Восточной Азии со второй и третьей волной пандемии (см. рис. 2, а, 3). Четвертый кластер был сформирован исключительно из штаммов, выделенных в Южной и Восточной Африке: в Замбии (2004 г.), Кении (2005-2009 гг.), Джибути (2007 г.) и Танзании (2009 г.). Несмотря на то что эти штаммы также относились к геновариантам возбудителя, их отличия как от референтного штамма, так и от штаммов, вошедших в третью группу, оказались наиболее значимыми и составили 118-166 и 50-133 SNPs соответственно (см. рис. 2, а, 4). Следует отметить, что территории Замбии, Кении и Танзании являются вторичными эндемичными очагами холеры и расположены в районе Великих Африканских озер, являющихся естественным резервуаром холерного вибриона [37]. Это обстоятельство, а также отсутствие в этой группе азиатских штаммов позволяет предположить, что эпидемии холеры в этих странах связаны не с завозом штаммов из Юго-Восточной Азии. Вполне возможно, что эпидемические осложнения были вызваны штаммами, которые уже длительное время циркулируют на территории африканского континента.
Что касается двух штаммов, выделенных в Гвинейской Республике в 1986 и 2012 гг., то они сформировали отдельные кластеры (см. рис. 2, а). Несмотря на то что штамм G33 (1986 г.) является типичным, его геном отличался от референтного типичного штамма 101 SNPs, а от всех других типичных африканских штаммов первого
кластера отличия составляли 128-132 SNPs. Более того, было обнаружено 42 уникальных SNPs, отличающих его от всех остальных анализируемых геномов. Это может говорить о том, что указанный штамм, видимо, длительное время циркулировал в Западной Африке и приобрел под влиянием различных природных факторов значительные генетические отличия от других сравниваемых штаммов. Второй штамм G298 (2012 г.), содержащий профаг СТХфНуЬг (см. рис. 1, г), отличался от африканских штаммов с тем же профагом, но входящими в 3-й или 4-й кластеры, 75-82 и 66-121 SNPs соответственно, и содержал 34 уникальных SNPs, отличающих его от всех остальных изученных геномов. Это послужило основанием для выделения его в отдельный кластер, что полностью совпадает с данными французских исследователей [28]. Таким образом, эпидемии холеры на территории Африки в разные временные периоды были вызваны генетически различными штаммами, включающими как типичные штаммы возбудителя, так и его разные варианты, возникшие в Юго-Восточной Азии. На основе SNP-типирования 53 штаммов выделено 4 основных генетически обособленных кластера. Штаммы, входящие в них, либо были занесены на этот континент, либо циркулируют в сформированных эндемичных очагах, локализованных на территории ряда стран Африки.
Устойчивость штаммов V скоЬегае к антибиотикам. Особый интерес представляет вопрос об устойчивости штаммов, выделенных в Африке, к лекарственным препаратам, поскольку возникновение и распространение таких штаммов является одной из наиболее важных проблем в современном здравоохранении. Несмотря на то что резистентность к антибиотикам не является фактором вирулентности, она играет важную роль в персистенции и диссеминации патогенных штаммов
V сЫкгае. Первые сообщения о выявлении в Африке штаммов V. ^окгае с множественной устойчивостью (к 3 и более антибиотикам) относятся к типичным штаммам, выделенным в Кении в 1982-1985 гг. [29]. В последующие годы появление таких штаммов было зарегистрировано практически во всех странах континента. Как известно, в распространении генов лекарственной устойчивости участвуют различные мобильные элементы: интегрированные конъюгативные элементы, плазми-ды, транспозоны, интегроны с генными кассетами и т. д. [42-44]. В штаммах V сЫкгае, выделяемых на африканском континенте, встречаются многие из них. Так, гены устойчивости одновременно к четырем лекарственным препаратам - сульфаметоксазолу ^иШ), триметопри-му (4(г), хлорамфениколу (floR) и стрептомицину ^гВ) входят в состав SXТ генетического элемента [44], который выявлен в геновариантах возбудителя, изолированных во многих странах Южной и Восточной Африки, начиная с 1994 г. [29, 34, 44]. Наряду с SXТ-элементом в некоторых штаммах было обнаружено присутствие интегронов 1-го или 2-го класса (ЮАР, Мозамбик, Танзания, 1997-1998 гг.; Гана, 2006) [25, 34, 45]. Вместе с тем в клетках штаммов, изолированных в 1994-1996 гг. в Эфиопии и Сомали, была выявлена ЫсС плазмида, кодирующая резистентность к триметоприму, ампицили-ну, хлорамфениколу, стрептомицину и сульфаметоксазо-лу [46, 47]. Таким образом, в настоящее время в странах Африки циркулируют генетически измененные штаммы
V ^окгае биовара Эль Тор, характеризующиеся множественной лекарственной устойчивостью, связанной с присутствием либо SXТ элемента, либо конъюгативных плазмид и интегронов [36, 48]. Вместе с тем необходимо отметить появление в последние годы (2008-2012 гг.) новых вариантов возбудителя, несущих мутации (одно-
нуклеотидные замены) в хромосомных генах gyrA и parC, кодирующих соответственно А субъединицу ДНК-гиразы и топоизомеразу IV [49]. Вследствие этих мутаций у клинических штаммов снизилась устойчивость к антибиотикам нового поколения - флуорохинолонам (ципрофлоксацин). Этот факт указывает на необходимость мониторинга чувствительности к антибиотикам штаммов как на фено-, так и генотипическом уровне для повышения эффективности проводимой терапии.
В заключение следует отметить, что проведенный сравнительный анализ полученных нами и представленных в GenBank нуклеотидных последовательностей полных геномов 30 клинических штаммов, выделенных на территории Африки в разные периоды 7-й пандемии холеры (1985-2012 гг.), указывает на их большое генетическое разнообразие. Установлено, что эпидемии холеры в Африке, начавшиеся в 1970 г., около двух десятилетий были обусловлены типичными штаммами возбудителя, занесенными из Индии и Бангладеш. В настоящее время холера в Африке вызвана новыми вариантами возбудителя, возникшими в Юго-Восточной Азии в результате не только приобретения новых генов через горизонтальный перенос, но и изменения генома ранее присутствующих островов патогенности и пандемичности. Именно такие геноварианты с усиленной вирулентностью могут быть занесены с африканского континента в другие страны мира, включая Россию. В результате проведенного нами SNP-анализа 53 штаммов, циркулирующих в Африке, а также выделенных в Юго-Восточной Азии, установлены филогенетические связи большинства африканских и азиатских штаммов. Вместе с тем штаммы, циркулирующие в районе Великих Африканских озер с 2004 по 2005 г., являются, видимо, эндемичными для Африки. Существующее генетическое разнообразие штаммов с разным уровнем вирулентности и резистентности к лекарственным препаратам свидетельствует о необходимости проведения постоянного молекулярного мониторинга возбудителя холеры в Африке.
Благодарности. Авторы выражают признательность Лозовскому Ю.В. и Федорову А.В. за помощь в оформлении иллюстративного материала.
Финансирование. Исследование выполнено в рамках Распоряжения Правительства РФ №1448-р от 25.07.2015 г. "О российско-гвинейском научно-техническом сотрудничестве".
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
ЛИТЕРАТУРА (пп. 2, 3, 5, 6, 8-13, 15, 18-41, 44-49 см. REFERENCES)
1. Титова С.В., Москвитина Э.А., Кругликов В.Д., Самородова
А.В., Тюленева Е.Г., Монахова Е.В. и др. Холера: оценка эпи-
демиологической обстановки в мире и России в 2006-2015 гг. прогноз на 2016 г. Проблемы особо опасных инфекций. 2016; (1): 20-7.
4. Смирнова Н.И., Горяев А.А., Кутырев В.В. Эволюция генома
возбудителя холеры в современный период. Молекул. генетика,
микробиол. и вирусол. 2010; (4): 11-9.
7. Смирнова Н.И., Агафонов Д.А., Кульшань Т.А., Краснов Я.М., Кутырев В.В. Микроэволюция возбудителя холеры в современный период. Вестн. РАМН. 2014; (7-8): 46-53. 14. Марамович А.С., Пинигин А.Ф. Эндемичные очаги холеры в Африке. Журн. микробиол. 1995; (2; прил.): 101-8.
16. Буаро М.И., Константинов О.К., Бумбали С., Ришар Ж., Лама Н.Е. Холера в Гвинее: эпидемиология, меры профилактики. Инфекционные болезни. 2016; 14 (1): 24-8. doi: 10/20953/729-92252016-1-24-28.
17. Москвитина Э.А., Мазрухо А.Б., Адаменко О.Л., Кругликов В.Д. Холера в начале XXI века. Прогноз на глобальном уровне. Проблемы особо опасных инфекций. 2012; 111: 11-16.
42. Ильина Т.С. Мобильные ISCR-элементы: структура, функции и роль в создании, наращивании и распространении блоков бактериальных генов множественной резистентности к антибиотикам. Молекул. генетика, микробиол. и вирусол. 2012; (4): 3-13.
43. Заднова С.П., Смирнова Н.И. Выявление генов антибиотикоу-стойчивости в штаммах Vibrio cholerae О1 и О139 серогрупп. Журн. микробиол. 2015; (3): 3-10.
REFERENCES
1. Titova S.V., Moskvitina E.A., Kruglikov V.D., Samorodova A.V., Tyuleneva E.G., Monakhova E.V. et al. Cholera: analysis of epidemiological situation across the world and in Russia within a period of 2006-2015. Problemy osobo opasnykh infektsiy. 2016; (1): 20-7. (in Russian)
2. Faruque S.M., Nair G.B. (Eds). Vibrio Cholerae Genomics andMo-lecularBiology. 2nd Ed. Norfolk: Caister Academic Press; 2008.
3. Cholera, 2015. Wkly Epidem. Rec. 2016; 91 (38): 433-40.
4. Smirnova N.Y., Goryaev A.A., Kutyrev V.V. Evolution of the Vibrio cholerae genome during the modern period. Molekul. genetika, mik-robiol. i virusol. 2010; (4): 11-9. (in Russian)
5. Safa A., Nair G.B., Kong R.Y.C. Evolution of new variants of Vibrio cholerae 01. TrendsMicribiol. 2010; 18 (1): 46-54. doi: 10.1016/j. tim.2009.10.003.
6. Taviani E., Grim C.J., Choi J., Chun J., Haley B., Hasan N.A. et al. Discovery of novel Vibrio cholerae VSP-II genomic islands using comparative genomic analysis. FEMSMicrobiol. Lett. 2010; 308 (2): 130-7. doi: 10.1111/j.1574-6968.2010.02008.x
7. Smirnova N.I., Agafonov D.A., Kul'shan' T.A., Krasnov Ya.M., Kutyrev V.V. Microevolution of cholera agent in the modern period. Vestn. RAMN. 2014; (7-8): 46-53. (in Russian)
8. Nair G.B., Faruque S.M., Bhuiyan N.A., Kamruzzaman M., Sid-dique A.K., Sack D.A. New variants of Vibrio cholerae 01 biotype El Tor with attributes of the classical biotype from hospitalized patients with acute diarrhea in Bangladesh. J. Clin. Microbiol. 2002; 40 (9): 3296-9. doi: 10.1128/JCM.40.9.3296-3299.2002
9. Goel A.K., Jain M., Kumar P., Bhadauria S., Kmboj D.V., Singh L. A new variant of Vibrio cholerae o1 El Tor causing cholera in India. J. Infect. 2008; 57: 280-1. doi: 10.1016/j.jinf.2008
10. Grim C.J., Choi J., Chun J., Jeon Y.S., Taviani E., Hasan N.A. et al. Occurrence of the Vibrio cholerae seventh pandemic VSP-I island and a new variant. OMICS. 2010; 14 (1): 1-7. doi: 10.1089/ omi.2009.0087
11. Chin C.S., Sorenson J., Harris J.B., Robins W.P., Charles R.C., JeanCharles R.R. et al. The origin of the Haitian cholera outbreak strain. N. Engl. J. Med. 2011; 364 (1): 33-42. doi: 10.1056/NEJMoa1012928
12. Satchell K.J., Jones C.J., Wong J., Queen J., Agarwal S., Yildiz F.H. Phenotypic analysis reveals that the 2010 Haiti cholera epidemic is linked to a hypervirulent strain. Infect. and Immun. 2016; 84 (9): 2473-81. doi: 10.1128/IAI.00189-16.
13. Mutreja A., Kim D.W., Thomson N., Connor T.R., Lee J.H., Kariuki S. et al. Evidence for multiple waves of global transmission within the seventh cholera pandemic. Nature. 2013; 477 (7365): 462-5. doi: 10.1038/nature10392
14. Maramovich A.S., Pinigin A.F. Endemic foci of cholera in Africa. Zhurn. mikrobiol. 1995; (2; pril.): 101-8. (in Russian)
15. Lan R., Reeves P.R. Pandemic spread of cholera: genetic diversity and relationships within the seventh pandemic clone of Vibrio cholerae determined by amplified fragment length polymorphism. J. Clin. Microbiol. 2002; 40 (1): 172-81. doi: 10.1128/JCM.40.1.172-181.2002
16. Buaro M.I., Konstantinov O.K., Bumbali S., Rishar Zh., Lama N.E. Cholera in Guinea: epidemiology, prevention measures. Infektsionnye bolezni. 2016; 14 (1): 24-8. doi: 10/20953/729-9225-2016-1-24-28. (in Russian)
17. Moskvitina E.A., Mazrukho A.B., Adamenko O.L., Kruglikov V.D. Cholera in the early XXI century: Global. Problemy osobo opasnykh infektsiy. 2012; (111): 11-6. (in Russian)
18. Cholera, 2001. Wkly Epidem. Rec. 2002; 77 (31): 257-68.
19. Cholera, 2002. Wkly Epidem. Rec. 2003; 78 (31): 269-76.
20. Cholera, 2003. Wkly Epidem. Rec. 2004; 79 (31): 281-8.
21. Cholera, 2004. Wkly Epidem. Rec. 2005; 80 (31): 261-8.
22. Cholera, 2005. Wkly Epidem. Rec. 2006; 81 (31): 297-308.
23. Adewale A.K., Pazhani G.P., Abiodun I.B., Afolabi O., Kolawole O.D., Mukhopadhyay A.K. et al. Unique clones of Vibrio cholerae O1 El Tor with haitian type ctxB allele implicated in the recent cholera epidemics from Nigeria, Africa. PLoS One. 2016; 11 (8): e0159794. doi: 10.1371/journal.pone.0159794
24. Eibach D, Herrera-Leön S, Gil H., Hogan B., Ehlkes L., Adjabeng M.
et al. Molecular epidemiology and antibiotic susceptibility of Vibrio cholerae associated with a large cholera outbreak in Ghana in 2014. PLoSNegl. Trop. Dis. 2016; 10 (5): e0004751. doi: 10.1371/journal. pntd.0004751
25. Kaas R.S., Ngandjio A., Nzouankeu A., Siriphap A., Fonkoua M.C., Aarestrup F.M. et al. The Lake Chad basin, an isolated and persistent reservoir of Vibrio cholerae Ol: a genomic insight into the outbreak in Cameroon, 2010. PLoS One. 2016; 11 (5): e0155691. doi: 10.1371/journal.pone.0155691
26. UNICEF: Cholera outbreaks in Central and West Africa: 2016 region update - week 36. Available at: https://www.unicef.org/cholera/files/ WCA_Cholera_Update_W34.pdf
27. Boiro M.Y., Lama N., Barry M., Diallo R., Morillon M. Cholera in Guinea: the 1994-1995 epidemic. Med. Trop. 1999; 59 (3): 303-6.
28. Rebaudet S., Mengel M.A., Koivogui L., Moore S., Mutreja A., Kande Y. et al. Deciphering the origin of the 2012 cholera epidemic in Guinea by integrating epidemiological and molecular analyses. PLoS. Negl. Trop. Dis. 2014; 8 (6): 1-10. doi: 10.1371/journal.pntd.0002898
29. Kiiru J.N., Saidi S.M., Goddeeris B.M., Wamae N.C., Butaye P., Kariuki S.M. Molecular characterization of Vibrio cholerae O1 strains carrying an SXT/R391-like element from cholera outbreaks in Kenya: 1994-2007. BMC Microbiol. 2009; 9 (1): 275. doi: 10.1186/147-2180-9-275.
30. Ceccarelli D., Spagnoletti M., Bacciu D., Cappuccinelli P., Colombo M.M. New V. cholerae atypical El Tor variant emerged during the 2006 epidemic outbreak in Angola. BMC Microbiol. 2011; 11: 130-7. doi: 10.1186/1471-2180-11-130
31. Langa J.P., Sema C., Deus N.D., Colombo M.M., Taviani E. Epidemic waves of cholera in the last two decades in Mozambique. J. Infect. Dev Ctries. 2015; 9 (6): 635-41. doi: 10.3855/jidc.6943
32. Faruque S.M.A., Tam V.C., Chowdhury N., Diraphat P., Dziejman M., Heidelberg J.F. et al. Genomic analysis of the Mozambique strain of Vibrio cholerae O1 reveals the origin of El Tor strains carrying classical CTX prophage. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2007; 104: 5151-6. doi: 10.1073/pnas.0700365104
33. Choi S.Y., Lee J.H., Kim E.J., Lee H.R., Jeon Y.S., von Seidlein L. et al. Classical RS1 and environmental 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: 302-8. doi: 10.1099/jmm.0.017053-0
34. Dalsgaard A., Forslund A., Sandvang D., Arntzen L., Keddy K. Vibrio cholerae O1 outbreak isolates in Mozambique and South Africa in 1998 are multiple-drug resistant, contain the SXT element and the aad2 gene located on class 1 integrons. J. Antimicrob. Chemother. 2001; 48: 827-38. doi: 10.1093/jac/48.6.827.
35. Naha A., Chowdhury G., Ghosh-Banerjee J., Senoh M., Takahashi T., Ley B. et al. Molecular characterization of high-level-cholera-toxin-producing El Tor variant Vibrio cholerae strains in the Zanzibar Archipelago of Tanzania. J. Clin. Microbiol. 2013; 51 (3): 1040-5. doi: 10.1128/JCM.03162-12
36. Saidi S.M., Chowdhury N., Awasthi S.P., Asakura M., Hinenoya A., Iijima Y. Prevalence of Vibrio cholerae O1 El Tor variant in a cholera-endemic zone of Kenya. J. Med. Microbiol. 2014; 63: 415-20. doi: 10.1099/jmm.0.068999-0
37. Nkoko D.B., Giraudoux P., Plisnier P.-D., Tinda A.M., Piarroux M., Sudre B. et al. Dynamics of cholera outbreaks in Great Lakes region of Africa, 1978-2008. Emerg. Infect. Dis. 2011; 17 (11): 2026-34. doi: http://dx.doi.org/10.3201/eid1711.110170
38. Dalsgaard A., Mortensen H. F., Molbak K., Dias F., Serichantalergs O., Echeverria P. Molecular characterization of Vibrio cholerae O1s-trains isolated during cholera outbreaks in Guinea-Bissau. J. Clin. Microbiol. 1996; 34 (5): 1189-92.
39. Aidara A., Koblavi S., Boye C.S., Raphenon G., Gassama A., Gri-mont F. et al. Phenotypic and genotypic characterization of Vibrio cholerae isolates from a recent cholera outbreak in Senegal: comparison with isolates from Guinea-Bissau. Am. J. Trop. Med. Hyg. 1998; 58 (2): 163-7.
40. Sharma C., Ghosh A., Dalsgaard A., Forslund A., Ghosh R.K., Bhat-tacharya S.K. et al. Molecular evidence that a distinct Vibrio cholerae O1 biotype El Tor strain in Calcutta may have spread to the African continent. J. Clin. Microbiol. 1998; 36 (3): 843-4.
41. Reimer A.R., Domselaar G.V., Stroika S., Walker M., Kent H., Tarr C. et al. Comparative Genomics of Vibrio cholerae from Haiti, Asia, and Africa. Emerg. Infect. Dis. 2011; 17 (11): 2113-21. doi: 10.3201/ eid1711.110794
42. Ilyina T.S. Mobile ISCR elements: Structure, functions, and role in emergence, increase, and spread of blocks of bacterial multiple anti-
biotic resistance genes. Molekul. genetika, mikrobiol. i virusologiya. 2012; (4): 3-13. (in Russian)
43. Zadnova S.P., Smirnova N.I. Isolation of antibiotics resistance genes in Vibrio cholerae 01 and 0139 serogroup strains. Zhurn. mikrobiol. 2015; (3): 3-10. (in Russian)
44. Mwansa J.C., Mwaba J., Lukwesa C., Bhuiyan N.A., Ansaruzza-man M., Ramamurthy T. et al. Multiply antibiotic-resistant Vibrio cholerae 01 biotype El Tor strains emerge during cholera outbreaks in Zambia. Epidemiol. and Infect. 2006; 134: 847-53. doi: 10.1017/ S0950268806007254
45. Opintan J.A., Newman M.J., Nsiah-Poodoh O.A., Okeke I.N. Vibrio cholerae 01 from Accra, Ghana carrying a class 2 integron and the SXT element. J. Antimicrob. Chemother. 2008; 62: 929-33. doi: 10.1093/jac/dkn334
46. Pugliese N., Maimone F., Scrascia M., Materu S.F., Pazzani C. SXT-related integrating conjugative element and IncC plasmids in Vibrio cholerae 01 strains in Eastern in Eastern Africa. J. Antimicrob. Chemother. 2009; 63: 438-42. doi: 10.1093/jac/dkn542
47. Scrascia M., Pugliese N., Maimone F., Mohamud K.A., Ali I.A., Gri-mont P.A.D. et al. Cholera in Ethiopia in the 1990s: epidemiologic patterns, clonal analysis, and antimicrobial resistance. Int. J. Med. Microbiol. 2009; 299 (5): 367-72. doi: 10.1016/j.ijmm.2008.10.004.
48. Ngwa M.C., Masalla T., Esemu S., Fumoloh F.F., Kracalik I., Cella E. et al. Genetic Studies of Vibrio cholerae in South West Cameroon-A Phylogenetic Analysis of Isolates from the 2010-2011. Epidemic. PLOS Curr. Outbreaks. 2016; Aug 12. Edition 1. doi: 10.1371/cur-rents.outbreaks.13b4e5e36a5c0831a1663fbdb5713fe9.
49. Chattaway M.A., Aboderin A.0., Fashae K., 0koro C.K., 0pintan J.A., 0keke I.N. Fluoroquinolone-resistant enteric bacteria in Sub-Saharan Africa: clones, implication sand research needs. Front. Microbiol. 2016; 7: 558. doi: 10.3389/fmicb.2016.00558
Поступила 15.11.16
Cheldyshova N.B.1, Smirnova N.I.1, Zadnova S.P.1, Krasnov Ya.M.1, Kritsky A.A.', Boiro MI.2, Kutyrev V.V.1
M0LECULAR-GENETIC PR0PERTIES 0F VIBRI0 CH0LERAE EL T0R STRAINS CIRCULATING IN AFRICA
TGHI Russian Research Anti-Plague Institute "Microbe", Saratov,
Russian Federation 2Guinean Research Institute of Applied Biology, Kindia, Republic of Guinea
The review contains some brief information on cholera epidemics in Africa. Based on the results of the whole genome sequencing of 30 clinical strains isolated in Africa in different periods of the 7th cholera pandemic (1985-2012), extensive genetic diversity has been revealed. It is demonstrated that at present cholera epidemics in Africa are caused by new variants of the agent, which emerged in SouthEastern Asia in consequence of not only new genes acquisition, but also genome alterations of pandemicity and pathogenicity islands. SNP analysis of 53 strains circulating at different times in the territory of the continent, as well as isolated in South-Eastern Asia, has been carried out. Phylogenetic relations between the majority of the African and Asian strains have been established. In addition, strains were shown to exist that are, apparently, endemic to the African region. Identified genetic diversity of the strains with varying virulence and drug resistance points out the necessity of continuous molecular monitoring of the cholera agent in Africa. Keywords: Vibrio cholerae, sequencing, genome structure, SNP-typing, phylogenetic relations, Africa
For citation: Cheldyshova N.B., Smirnova N.I., Zadnova S.P., Krasnov Ya.M., Kritsky A.A., Boiro M.I. , Kutyrev V.V. Molecular-Genetic Properties of Vibrio cholerae El Tor Strains Circulating in Africa. Molekulyarnaya Genetika, Mikrobiologiya i Virusologiya (Molecular Genetics, Microbiology and Virology 2017; 35(1):12-19. (Russian). D0I 10.18821/0208-0613-2017-35-1-12-19.
For correspondence: Nina Ivanovna Smirnova, PhD, professor, Head of the Department of microbiology, FGHI Russian Research Anti-Plague Institute "Microbe", Saratov, Russian Federation; Email: [email protected]
Acknowledgments. The study is completed under RF Government Order No 1448-P, dated Guly 25, 2015 "On the Russian-Guinean Sciientific and Technical Cooperation".
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
