Научная статья на тему 'НАПРАВЛЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ЛАБОРАТОРИИ АРБОВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЙ ОТДЕЛА ПОВИ ФБУН "ОМСКИЙ НИИ ПРИРОДНО-ОЧАГОВЫХ ИНФЕКЦИЙ" РОСПОТРЕБНАДЗОРА ЗА ПЕРИОД 2010-2020 ГГ.'

НАПРАВЛЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ЛАБОРАТОРИИ АРБОВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЙ ОТДЕЛА ПОВИ ФБУН "ОМСКИЙ НИИ ПРИРОДНО-ОЧАГОВЫХ ИНФЕКЦИЙ" РОСПОТРЕБНАДЗОРА ЗА ПЕРИОД 2010-2020 ГГ. Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
46
20
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АРБОВИРУСЫ / SARS-COV-2 / ПРИРОДНАЯ ОЧАГОВОСТЬ / ЭКОЛОГИЯ / ГЕТЕРОГЕННОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКИХ И ГЕНЕТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ / ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ПОЛЕВЫЕ МЕТОДЫ

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Якименко Валерий Викторович

В данном сообщении приводится характеристика направлений исследования и сформулированы основные результаты коллектива лаборатории арбовирусных инфекций Омского НИИ природно-очаговых инфекций за последние десять лет. Часть исследований осуществлялась в рамках сотрудничества с научно-исследовательскими организациями Роспотребнадзора (ФБУН ЦНИИЭ Роспотребнадзора, г. Москва), РАН (ИФМБХ СО РАН, г. Новосибирск) и Министерства образования (УрФУ, г. Екатеринбург) при частичной поддержке грантов РФФИ и РНФ. Представлены результаты изучения генотипического разнообразия арбовирусов, циркулирующих в природных очагах на контрольных территориях в пределах равнинной части Западной Сибири и на Алтае. Показано генетическое разнообразие возбудителей клещевых инфекций и их связь с отдельными видами переносчиков из числа иксодовых клещей с различным типом паразитизма. Дана оценка длительности персистенции отдельных групп возбудителей клещевых инфекций в организме теплокровных из числа прокормителей иксодовых клещей. Определена эффективность инфицирования переносчиков при питании на теплокровных с персистирующей инфекцией. Получены новые данные об изменении эпизоотической активности природных очагов ГЛПС, ассоциированных с хантавирусами генотипов Пуумала (сибирский геновариант) и Добрава/Белград (сибирский геновариант) в Зауралье и на крайнем востоке западной дизъюнкции ареала возбудителей. Проведено изучение структуры и особенностей кодирования геномов РНК-вирусов (на примере флави- и коронавирусов), изучены биологические свойства SARS-CoV-2 на монослое линий клеток Vero E6 и СПЭВ.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Якименко Валерий Викторович

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

DIRECTIONS AND MAIN RESULTS OF RESEARCHES OF THE LABORATORY OF ARBOVIRAL INFECTIONS OF THE DEPARTMENT OF POVI FBUN "OMSK SRI OF NATURAL FOCAL INFECTIONS" ROSPOTREBNADZOR FOR THE PERIOD 2010-2020

This report provides a description of the research directions and formulates the main results of the team of the laboratory of arbovirus infections of the Omsk Research Institute of Natural Focal Infections over the past ten years. Part of the research was carried out in cooperation with research organizations of Rospotrebnadzor (FBUN TsNIIE Rospotrebnadzor, Moscow), RAS (IPMBKh SB RAS, Novosibirsk) and the Ministry of Education (UrFU, Yekaterinburg) with partial support from RFBR and RNF grants. The results of studying the genotypic diversity of arboviruses circulating in natural foci in control territories within the plains of Western Siberia and in Altai are presented. Shown the genetic diversity of pathogens of tick-borne infections and their relationship with certain types of vectors from among ixodid ticks with different types of parasitism. An assessment of the duration of persistence of certain groups of pathogens of tick- borne infections in the body of warm-blooded animals from among the hosts of ixodid ticks is given. The effectiveness of infection of vectors when feeding on warm-blooded animals with persistent infection has been determined. New data have been obtained on changes in the epizootic activity of natural foci of HFRS associated with hantaviruses of the Puumala (Siberian genovariant) and Dobrava / Belgrade (Siberian genovariant) genotypes in the Trans-Urals and in the extreme east of the western disjunction of the pathogen range. The structure and coding features of the genomes of RNA viruses (using the example of flavi and coronaviruses) were studied, the biological properties of SARS-CoV-2 on a mon- olayer of Vero E6 and SPEV cell lines were studied.

Текст научной работы на тему «НАПРАВЛЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ЛАБОРАТОРИИ АРБОВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЙ ОТДЕЛА ПОВИ ФБУН "ОМСКИЙ НИИ ПРИРОДНО-ОЧАГОВЫХ ИНФЕКЦИЙ" РОСПОТРЕБНАДЗОРА ЗА ПЕРИОД 2010-2020 ГГ.»

40. Rar V., Yakimenko V., Makenov M., Tikunov A., Epikhina T., Tancev A., Bobrova O., Tikunova N. High prevalence of Babesia microti 'Munich' type in small mammals from an Ixodes persulcatus/Ixodes trianguliceps sympatric area in the Omsk region, Russia. Parasitology Research. 2016. T. 115. C. 3619.

41. Rudakov N., Samoylenko I., Shtrek S., Igolki-na Y., Rar V., Zhirakovskaia E. [et al.]. A fatal case of tick-borne rickettsiosis caused by mixed Rickettsia sibirica subsp. sibirica and "Candidatus Rickettsia tarasevichiae" infection in Russia. Ticks Tick Borne Dis. 2019; 10:101278. https://doi.org/10.1016/j.ttbdis.2019.101278.

42. Shpynov S., Pozdnichenko N., Gumenuk A. Approach for classification and taxonomy within Rickett-siaceae based on the formal order analysis. Microbes and Infection. 2015. T. 17. № 11-12. C. 839-844.

'Munich' type in small mammals from an Ixodes persul-catus/Ixodes trianguliceps sympatric area in the Omsk region, Russia. Parasitology Research. 2016. T. 115. C. 3619.

41. Rudakov N., Samoylenko I., Shtrek S., Ig-olkina Y., Rar V., Zhirakovskaia E. [et al.]. A fatal case of tick-borne rickettsiosis caused by mixed Rickettsia sibirica subsp. sibirica and "Candidatus Rickettsia tarasevichiae" infection in Russia. Ticks Tick Borne Dis. 2019; 10:101278.

https://doi.org/10.10167j.ttbdis.2019.101278.

42. Shpynov S., Pozdnichenko N., Gumenuk A. Approach for classification and taxonomy within Rickett-siaceae based on the formal order analysis. Microbes and Infection. 2015. T. 17. № 11-12. C. 839-844.

Рудаков Николай Викторович - доктор медицинских наук профессор, директор института; e-mail: rickettsia@mail.ru; Пеньевская Наталья Александровна - доктор медицинских наук, заместитель директора по научной работе; Полещук Елена Михайловна - кандидат биологических наук, заведующий лабораторией экологии и эпидемиологии бешенства; Рудакова Светлана Анатольевна - доктор медицинских наук, заведующий лабораторией молекулярной диагностики с группой клещевых боррелиозов; Якименко Валерий Викторович - доктор биологических наук, заведующий лабораторией арбовирусных инфекций; Старостина Ольга Юрьевна - кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник группы паразитарных болезней; Тю-менцев Александр Тимофеевич - кандидат медицинских наук, руководитель Сибирского федерального окружного центра по профилактике и борьбе со СПИД; Шпынов Станислав Николаевич - доктор медицинских наук, главный научный сотрудник лаборатории зоонозных инфекций с группой клещевых риккетсиозов; Сидоров Геннадий Николаевич - доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории экологии и эпидемиологии бешенства; Березкина Галина Владимировна - кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории зоонозных инфекций с группой клещевых риккетсиозов; Штрек Сергей Владимирович - кандидат медицинских наук, заведующий лабораторией зоонозных инфекций отдела с группой клещевых риккетсиозов; ФБУН «Омский НИИ природно-очаговых инфекций» Роспотребна-дзора.

УДК 616.98:578.833.2:57.08:061.62 Якименко В.В.

ФБУН «Омский НИИ природно-очаговых инфекций» Роспотребнадзора, г. Омск, Россия

НАПРАВЛЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ЛАБОРАТОРИИ АРБОВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЙ ОТДЕЛА ПОВИ ФБУН «ОМСКИЙ НИИ ПРИРОДНО-ОЧАГОВЫХ ИНФЕКЦИЙ» РОСПОТРЕБНАДЗОРА ЗА ПЕРИОД 2010-2020 гг.

В данном сообщении приводится характеристика направлений исследования и сформулированы основные результаты коллектива лаборатории арбовирусных инфекций Омского НИИ природно-очаговых инфекций за последние десять лет. Часть исследований осуществлялась в рамках сотрудничества с научно-исследовательскими организациями Роспотребнадзора (ФБУН ЦНИИЭ Роспотребнадзора, г. Москва), РАН

© Якименко В.В., 2021

(ИФМБХ СО РАН, г. Новосибирск) и Министерства образования (УрФУ, г. Екатеринбург) при частичной поддержке грантов РФФИ и РНФ. Представлены результаты изучения генотипического разнообразия арбовирусов, циркулирующих в природных очагах на контрольных территориях в пределах равнинной части Западной Сибири и на Алтае. Показано генетическое разнообразие возбудителей клещевых инфекций и их связь с отдельными видами переносчиков из числа иксодовых клещей с различным типом паразитизма. Дана оценка длительности пер-систенции отдельных групп возбудителей клещевых инфекций в организме теплокровных из числа прокормите-лей иксодовых клещей. Определена эффективность инфицирования переносчиков при питании на теплокровных с персистирующей инфекцией. Получены новые данные об изменении эпизоотической активности природных очагов ГЛПС, ассоциированных с хантавирусами генотипов Пуумала (сибирский геновариант) и Добрава/Белград (сибирский геновариант) в Зауралье и на крайнем востоке западной дизъюнкции ареала возбудителей. Проведено изучение структуры и особенностей кодирования геномов РНК-вирусов (на примере флави- и коронавирусов), изучены биологические свойства SARS-CoV-2 на монослое линий клеток Vero E6 и СПЭВ.

Ключевые слова: арбовирусы, SARS-CoV-2, природная очаговость, экология, гетерогенность биологических и генетических свойств, экспериментальные и полевые методы

Yakimenko V. V.

FBIS Omsk Research Institute of Natural Focal Infections of Rospotrebnadzor, Omsk, Russia

DIRECTIONS AND MAIN RESULTS OF RESEARCHES OF THE LABORATORY OF ARBOVIRAL INFECTIONS OF THE DEPARTMENT OF POVI FBUN "OMSK SRI OF NATURAL FOCAL INFECTIONS" ROSPOTREBNADZOR FOR THE PERIOD 2010-2020.

This report provides a description of the research directions and formulates the main results of the team of the laboratory of arbovirus infections of the Omsk Research Institute of Natural Focal Infections over the past ten years. Part of the research was carried out in cooperation with research organizations of Rospotrebnadzor (FBUN TsNIIE Rospotrebnadzor, Moscow), RAS (IPMBKh SB RAS, Novosibirsk) and the Ministry of Education (UrFU, Yekaterinburg) with partial support from RFBR and RNF grants. The results of studying the genotypic diversity of arboviruses circulating in natural foci in control territories within the plains of Western Siberia and in Altai are presented. Shown the genetic diversity of pathogens of tick-borne infections and their relationship with certain types of vectors from among ixodid ticks with different types of parasitism. An assessment of the duration of persistence of certain groups of pathogens of tickborne infections in the body of warm-blooded animals from among the hosts of ixodid ticks is given. The effectiveness of infection of vectors when feeding on warm-blooded animals with persistent infection has been determined. New data have been obtained on changes in the epizootic activity of natural foci of HFRS associated with hantaviruses of the Pu-umala (Siberian genovariant) and Dobrava / Belgrade (Siberian genovariant) genotypes in the Trans-Urals and in the extreme east of the western disjunction of the pathogen range. The structure and coding features of the genomes of RNA viruses (using the example of flavi and coronaviruses) were studied, the biological properties of SARS-CoV-2 on a monolayer of Vero E6 and SPEV cell lines were studied.

Keywords: arboviruses, SARS-CoV-2, natural focus, ecology, heterogeneity of biological and genetic properties, experimental and field methods.

1. Изучение генотипического разнообразия арбовирусов, циркулирующих в природных очагах на контрольных территориях в пределах равнинной части Западной Сибири и на Алтае [3, 4, 15]

Вирус лихорадки Западного Нила. Имеет место регулярный занос вируса на территорию региона перелетными птицами, пересекающими во время весенней миграции территории с эпизоотически активными очагами ЛЗН на территории России и за рубежом. Вирус может формировать локальные эпизоотически активные очаги в пределах колониальных поселений птиц при участии птиц и членистоногих убежищного комплекса (гама-

зовых и (или) иксодовых клещей), успешно переживая в таких условиях зимний период и, при благоприятных условиях следующего теплого сезона, может выноситься за пределы колонии птиц, на что указывает выявление возбудителя у представителей местной фауны.

Второй вариант внедрения вируса в местные биоценозы - прокормление преимаги-нальных фаз развития пастбищных иксодид (прежде всего - нимфами таежного клеща) на

инфицированных птицах, восприятие вируса при кровососании и трансфазовая его передача взрослой особи. Вирус на территории региона (Новосибирская и Омская области) представлен двумя генотипами - 1 (субгенотип а) и 2. В убежищных сообществах гнезд колониальных птиц (прежде всего - грачей) возможно единовременное присутствие обоих генотипов.

Вирус клещевого энцефалита. Показано преобладание в структуре очагов ВКЭ современного периода сибирского генотипа типа ВКЭ при сохранении присутствия дальневосточного и европейского субтипов. В 60-х гг. XX в. все три генотипа среди штаммов ВКЭ присутствовали почти в равной пропорции, с небольшим преобладанием сибирского. ВКЭ европейского субтипа имеет достаточно широкое распространение в пределах Алтае-Саян-ской горной страны (Алтайского Края, Республики Алтай) и равнинных степей юга Западной Сибири (Тюменской, Омской, Курганской и Новосибирской областей) и северного Казахстана в условиях очаговых экосистем, значительно отличающихся от территории нозоареа-ла Евр-ВКЭ.

ВКЭ сибирского субтипа в равнинной части Западной Сибири представлены тремя

геновариантами: Заусаев (доминирует в центральной, западной и северной частях Западной Сибири), Васильченко (доминирует в восточной части равнины, присутствует в природных очагах центральных частей) и балтийской (присутствует в западной и центральной частях равнины).

Вирус Кемерово. На территории Омской области вирус выявлен только в I. persulcatus. Генетические варианты вируса из Омской области, по результатам секвенирова-ния первого сегмента генома вируса, образуют единый кластер с РНК-изолятами с территории Северо-Восточного Алтая, Салаирского кряжа и Казахстана. Последовательности изолятов вируса из Новосибирской и Омской областей, Северного и Северо-Восточного Алтая и Казахстана демонстрировали наибольший уровень гомологии (95-96 %) с последовательностью штамма 21/10 ВК из Западной Сибири, полученного ранее. По результатам анализа структуры второго сегмента генома, кодирующего белок VP3, у изолятов вируса из Новосибирской и Омской областей, Северного Алтая наибольший уровень гомологии выявлен со штаммом EgAn 1169-61 из Египта (97-98 %), что может свидетельствовать о возможной ре-ассортации сегментов генома ВК.

2. Генетическое разнообразие возбудителей клещевых инфекций и их связь с отдельными видами переносчиков из числа иксодовых клещей с различным типом

паразитизма [2, 7, 10-14]

В ходе совместных с ИХБФМ СО РАН исследований, выполняемых при частичной поддержке гранта РФФИ № 03/06/2015-223(е.п.), установлена сочетанная циркуляция комплекса возбудителей бактериальных (Anaplasma phagocytophilum, Ehrlichia muris, Borrelia burgdorferi sensu lato (B. bavariensis и B. afzelii), Borrelia miyamotoi, Candidatus Rickettsia tarasevichiae, Babesia microti, Candidatus Neoehrlichia mikurensis, Rickettsia helvetica, Babesia microti (Munich и US-type) и вирусных (вирус клещевого энцефалита и вирус Кемерово) инфекций в лесной зоне Западной Сибири.

Цикл проведенных полевых исследований и лабораторных экспериментов показывает наличие высокого уровня соадаптации разных генотипов и геновариантов возбудителей клещевых инфекций к определенным видам

переносчиков. A. phagocytophilum представлен в природных очагах в лесной зоне Западной Сибири тремя филогенетическими группами, одна из которых (кластер 5) экологически связана с иксодовым клещом со смешанным типом паразитизма Ixodes trianguliceps, два других (кластеры 4 и 6) - с I. persulcatus. Так как варианты из кластеров 5 и 6 обнаружены в пределах единых географических территорий и типов местообитаний, разделение A. phagocytophilum на два варианта определяется не пространственно-географическими причинами, а специфичностью связи с определенным видом переносчиков (иксодовыми клещами двух видов). Большинство образцов E. muris относятся к группе, экологически связанной с I. persulcatus.

Комплекс B. burgdorferi s.l. в иксодовых клещах представлен несколькими геновидами

спирохет. Установлена единовременная циркуляция двух геновидов боррелий в природных очагах лесной зоны Омской области л.) -B. afzelii and B. bavariensis. B. afzelii выявлена только в I. persulcatus, в том числе в виде микстов с B. bavariensis, и представлена тремя вариантами (al, a2, a3), обнаруженных на территории Западной Сибири ранее. B. bavariensis обнаружена у всех видов исследованных иксодовых клещей (I. persulcatus, I. trianguliceps, I. apronophorus) и представлена несколькими геновариантами. Два из них обнаружены у I. trianguliceps; пять - у I. persulcatus; один -у I. apronophorus. Вариант от I. apronophorus у других двух видов не обнаружен.

Candidatus R. tarasevichiae выявлялась у 87 % I. persulcatus и в единичных случаях -у I. trianguliceps. У обоих видов регистрируется трансфазовая передача данного вида рик-кетсий в ходе метаморфоза. Все изоляты Candidatus R. tarasevichiae идентичны прото-типному изоляту (GenBank AF503168, CP000409). R. helvetica выявляется в единичных случаях у I. trianguliceps, и в абсолютном (более 80 %) большинстве I. apronophorus, в структуре генов gltA и sca4 отмечаются по 1-2 нуклеотидных замен относительно прототип-ной последовательности при полной идентичности генов 16S рРНК и ompB. В клещах I. trianguliceps был обнаружен новый генотип риккетсий (Candidatus R. uralica), ранее обнаруженный в органах грызунов на Северном Урале (GenBank DQ124930, KP747665-KP747670). Уровень идентичности структуры генов gltA, ompA, ompB and sca4 данного варианта риккетсий с другими представителями группы КПЛ показывает соответственно менее 99,6; 98,2; 97,8 и 98,2 % сходства; 16S rRNA была идентична последовательности Rickettsia conorii (GenBank NR041934).

Bab. microti представлены двумя генетическим группам: энзоотической Bab. microti «Munich^-тип и зоонозный Bab. microti «US»-тип (2,0-3,1 %). Первый вариант обнаружен более чем у 80 % исследованных полевок в таежной и 26,2 % - в подтаежной зоне. Исключение составляли водяные полевки, инва-зированность которых составляла более 60 %.,

абсолютно доминировал Bab. microti «US»-™n (около 86 % изолятов). Возбудитель не был обнаружен в имаго I. persulcatus, снятых с растительности, а также в имаго I. persulcatus и I. trianguliceps, полученных после матаморфо-за сытых нимф, напитавшихся в естественных условиях на грызунах. Это свидетельствует о низкой эффективности трансфазовой передачи возбудителя переносчиками, так как исследование напитавшихся на инфицированных животных клещей обоих видов демонстрирует достаточно высокий уровень трансмиссивного заражения. Bab. microti «US»-тип выявлялась в единичных случаях только в напитавшихся в естественных условиях клещах.

Вирус клещевого энцефалита. Оценена эффективность трансмиссивного заражения и трансовариальной и трансфазовой передачи вируса у иксодовых клещей с разным типом паразитизма минорных для Западной Сибири вариантов вируса клещевого энцефалита (ДВ-ВКЭ и Сиб-ВКЭ балтийской линии - на примере штаммов ВКЭ данных геновариантов, изолированных на территории региона). Отмечена низкая эффективность трансмиссивного заражения личинок таежного клеща региональным изолятом ДВ-ВКЭ при достаточно высоком (не менее 7 %) уровне заражения личинок Ixodes apronophorus.

Отмечена низкая эффективность тран-совариальной передачи I. apronophorus варианта Сиб-ВКЭ-балт., однако при трансмиссивном заражении личинок этого вида Сиб-ВКЭ-балт., однако трансфазовая передача данного варианта при метаморфозе личинок составляла около 9 %. Разброс показателей эффективности ТФ передачи вируса ДВ-ВКЭ (региональный изолят с низкой периферической активностью) при метаморфозе личинок Dermacentor reticulatus варьровал от 1,0 до 4,6 %. Полученные в данных экспериментах результаты частично объясняют механизм поддержания циркуляции минорных вариантов вируса КЭ регионе, а также возможные локальные случаи выхода минорных вариантов в субдоминанты (в отношении с доминирующим в центральной и западной частях региона Сиб-ВКЭ-Заусаев).

3. Длительность персистенции отдельных групп возбудителей клещевых инфекций в организме теплокровных из числа прокормителей иксодовых клещей; эффективность инфицирования переносчиков при питании на теплокровных с персистирующей инфекцией

Babesia microti. Получены данные о длительной персистенции Bab. microti «Munich'-type» в спонтанно инфицированных полевках (от 2 до 6 месяцев) и о низком уровне паразитемии (через месяц поражен-ность эритроцитов составляла около 1 %), что соответствуют картине персистенции бабезий у лабораторных мышей.

A. phagocytophilum и E. muris. Продолжительный персистенция данных микроорганизмов у естественно инфицированных Myodes spp. была показана впервые, и составила для A. phagocytophilum от трех месяцев до года, для E. muris - т 4 до 10 месяцев.

B. burgdorferi s.l. и B. miyamotoi [6, 17]. Данные исследования выполнены при частичной поддержке гранта РНФ (Соглашение № 15-15-00072-П от 23 апреля 2018 г. между РНФ, руководителем проекта и ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора). Полученные результаты о длительной (не менее 9 месяцев) персистенции B. burgdorferi s.l. у лесных полевок р. Myodes, соответствуют литературным данным о персистенции изоля-тов B. burgdorferis.l. из других стран (B. burgdorferis.s. в США и B. afzelii в Европе). Длительность персистенции B. miyamotoi в организме полевок р. Myodes не превышает 1,5 месяцев с момента заражения, наблюдаемая в случае спонтанного инфицирования в естественных условиях. В организме беспородных белых мышей и диких грызунов при лабораторном заражении - около месяца. Микст-инфицирование обоими возбудителями полевок (как и единовременная персистенция A. phagocytophilum) не оказывает влияния на длительность бактериемии, оба возбудителя не оказывают взаимного влияния на инфекционный процесс. Динамика бактериальной

нагрузки имела волнообразный характер и составляла от 103 до 109 копий/мл с максимумами в конце первой - начале второй недели после заражения, и не различалась в группах со спонтанной инфицированностью В. burgdorferis. 1. и без таковой. Заражение аналогичными дозами возбудителя иммунных к В. miyamotoi полевок полностью блокировалось иммунной системой животного. Достаточный для трансмиссивной передачи В. miyamotoi кормящимся на полевках иксодо-вым клещам уровень бактериемии формируется к 5-6 суткам с момента заражения подопытных животных. При совпадении данных сроков с началом питания личинок таежного клеща и (или) I. аргопор^гш отмечается высокая эффективность их трансмиссивного заражения. Эффективность трансмиссивного заражения В. miyamotoi личинок I. аргопор^-гш при уровне бактериемии в крови хозяина на момент начала питания в интервале 104 -105 копий/мл или выше составлял 74,0-100 % при эффективности трансфазовой передачи 1444 %. Эффективность трансмиссивного заражения личинок I. ре^и1саШ составляла от 7,1 до 38 % при эффективности трансфазовой передачи около 20 %. Зарегистрировано снижение бактериальной нагрузки вплоть до полной элиминации возбудителя в процессе жизни голодных нимф (после наступления состояния зимней диапаузы), что дает основание говорить о необходимости реинфекции клещей после зимовки для их включения в цикл циркуляции В. miyamotoi. При формировании зимней диапаузы у сытых личинок возбудитель переживает неблагоприятный период в организме личинки и передается трансфазово нимфальной стадии после линьки в весенний период.

4. Изменение эпизоотической активности природных очагов ГЛПС, ассоциированных с хантавирусами генотипов Пуумала (сибирский геновариант) и Добрава/Белград (сибирский геновариант) в Зауралье и на крайнем востоке западной дизъюнкции

ареала возбудителей

В западной части дизъюнктивного но- она на восток до р. Иртыш) после 2010 г. от-зоареала ГЛПС (зауральские территории реги- мечалось стойкое снижение эпизоотической

активности природных очагов, ассоциированных с хантавирусами генотипов Пуумала и Добрава/Белград, выражающимися в существенном снижении доли инфицированных и иммунных особей специфических хозяев данных возбудителей. Изменение соотношения иммунных и инфицированных животных дает

основание предполагать изменение сезонных сроков эпизоотической активности очагов. Предполагемая причина таких изменений, заключающаяся в росте аридизации большей части территорий региона в пределах ареала возбудителей, наблюдаемая после 2010 г., не объясняет общую картину изменений.

5. Изучение структуры и особенностей кодирования геномов РНК-вирусов (на примере флави- и коронавирусов)

Флавивирусы [5, 16]. Установлено наличие статистически значимых корреляций при возникновении нуклеотидных замен (как синонимичных, так и несинонимичных) на удаленных друг от друга участках генома.

Показано, что возникновение связанных нуклеотидных замен в геномах ВКЭ и других флавивирусов (как значимых, так и незначимых), может быть детерминировано как информацией о строении вирусного белка, который кодируется данный частью последовательности, так и функциональными особенностями самой вирусной РНК.

Сравнение известных описаний структурных элементов нуклеотидных последовательностей с полученной схемой корреляций нуклеотидных замен показало, что наблюдаемые корреляции выявлены для однонитевых участков стеблей шпилечных структур вирусной РНК, взаимодействующих друг с другом при образовании третичной структуры. Это накладывает ограничения на уровень мутационных изменений в геноме, которые могут привести к изменению третичной структуры РНК, что, в свою очередь, к снижению жизнеспособности возбудителя в стабильных условиях существования.

Использование кодонов разными генотипами ВКЭ имеют не одинаковые, но схожие стратегии их использования. Поэтому появление одних и тех же синонимичных замен в последовательностях со схожей стратегией можно объяснить только наличием этой стратегии, без дополнительных предположений об их эволюционной истории. При этом объяснения выявленным предпочтениям в использовании кодонов могут быть различными.

У флавивирусов (клещевого энцефалита, денге, вируса Западного Нила, желтой лихорадки) наблюдается схожая схема возникновения связанных нуклеотидных замен, определя-

емая структурой генома. Наиболее значимые корреляции при возникновении нуклеотидных замен наблюдаются для нуклеотидов, расположенных в разных генах. Наблюдаемые связанные замены выявлены для однонитевых участков стеблей шпилечных структур вирусной РНК, взаимодействующих друг с другом при образовании третичной структуры. Возможно их возникновение - следствие отбора компенсаторных замен, необходимых для стабилизации третичных структур вирусной РНК. В случае вируса денге, использованный метод подтвердил взаимодействие структур РНК, расположенных в 5' и 3' концевых некодиру-ющих участках.

Предложен метод исследования частотных характеристик использования кодонов с помощью методов дискриминантного анализа для классификации протяженных (>1500 нук-леотидов) гомологичных фрагментов вирусного генома. Метод может быть рекомендован для быстрой классификации, в тех случаях, когда из-за большого количества и длины анализируемых последовательностей их выравнивание и расчет филогенетических деревьев затруднительны.

Для отдельных групп коронавирусов характерна своя стратегия использования кодо-нов. SARS-CoV-2 значительно дистанцируется от остальных бетакоронавирусов и составляет отдельную компактную группу.

Ранее высказывалось предположение о потенциальной роли летучих мышей в качестве естественных хозяев прототипа SARS-CoV-2. Для SARS-CoV летучих мышей действительно показана наибольшая близость структуры генома к SARS-CoV-2, но отличающаяся от него по использованию синонимичных кодонов. В целом для SARS-CoV-2 наблюдаются те же предпочтения при использовании конкретных кодонов, что и

у остальных бетакоронавирусов, но степень использования предпочитаемых кодонов у них выше, особенно это касается кодонов аминокислот лейцина (йа), валина ^й), сери-на Оса), треонина (аса), глутаминовой кислоты ^аа), аргинина ^а) и глицина (ggt). Эти особенности предпочтения, возможно, явля-

ются причиной уже отмеченного ранее АТ-смещения в нуклеотидной последовательности нового коронавируса, что свидетельствует о короткой эволюционной истории этого вида с момента видообразования, т.к. дивергенция генетических последовательностей в рамках вида оказывается незначительной.

6. Исследования биологических свойств SARS-CoV-2

SARS-CoV-2 способен к эффективной репликации в культурах клеток эпителия почек свиней и приматов. Вирус вызывает деструкцию монослоя (ЦПД) при первичном заражении монослоя Vero E6 и СПЭВ, при дальнейших пассажах наличие ЦПД определяется условиями инкубации вируса на монослое и типом клеточной культуры. В клетках Vero E6 вирус может длительно персистиро-вать (1 месяц - время наблюдения) без разрушения монослоя. В лаборатории продол-

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Платонов А.Е., M. Ciccozzi, Л.С. Карань, В.В. Якименко В.В. и др. Современные методы изучения филогенеза вирусов (на примере вируса Омской геморрагической лихорадки) // Эпидемиология и инфекционные болезни. 2014. № 2. С. 57-64.

2. Рар В.А., Якименко В.В., Иголкина Я.П., Сабитова Ю.В., Тикунова Н.В., Ткачев С.Е., Винар-ская Н.П., Тикунов С.Е. Первое генетической исследование клещей Ixodes apronophorus и переносимых ими патогенов // Журнал инфекционной патологии. 2018. Т. 23. № 1-4. С. 36.

3. Ткачев С.Е., Тикунов А.Ю., Бабкин И.В., Ливанова Н.Н., Ливанов С.Г., Панов В.В., Якименко В.В., Танцев А.К., Тараненко Д.Е., Тикунова Н.В. Встречаемость и генетическое разнообразие вируса Кемерово в иксодовых клещах Западной Сибири /.// Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2017. Т. 16. № 2 (93). С. 75-79.

4. Трансмиссивные вирусные инфекции Западной Сибири (региональные аспекты эпидемиологии, экологии возбудителей и вопросы микроэволюции) /Якименко В.В., Малькова М.Г., Тюлько Ж.С., Ткачев С.Е., Макенов М.Т., Василенко А.Г. Омск : ИЦ КАН, 2019. 312 с.

5. Чалей М.Б., Тюлько Ж.С., Кутыркин В.А. Особенности кодирующих последовательностей геномов флавивирусов // Математическая биология и биоинформатика : докл. Междунар. конф. / под ред. В.Д. Лахно. Пущино : ИМПБ РАН, 2018. Т. 7. DOI: 10/17537/icmbb.10.

6. Якименко В.В., Колясникова Н.М., Стуко-лова О.А., Рар В.А., Титков А.В., Платонова О.В., Платонов А.Е. Динамика спирохетемии и продукции

жаются исследования структуры и системы кодирования генома, вопросов эволюции вируса омской геморрагической лихорадки [1, 8, 9]; изучение вопросов межвидовой гибридизации близкородственных видов пастбищных иксодовых клещей (I. persulcatus и I. pavlovskyi; вида Dermacentor группы mar-ginatus); вопросы популяционной динамики иксодовых клещей и их прокормителей и связь этих процессов с динамикой структуры природных очагов «клещевых» инфекций.

REFERENCES

Platonov A.E., M. Ciccozzi, L.S. Karan', V.V. Yakimenko V.V. i dr. Sovremennye metody izucheniya filogeneza virusov (na primere virusa Omskoj gemorrag-icheskoj lihoradki) // Epidemiologiya i infekcionnye bolezni. 2014. № 2. S. 57-64.

2. Rar V.A., Yakimenko V.V., Igolkina Ya.P., Sabitova Yu.V., Tikunova N.V., Tkachev S.E., Vinar-skaya N.P., Tikunov S.E. Pervoe geneticheskoj issle-dovanie kleshchej Ixodes apronophorus i perenosimyh imi patogenov // Zhurnal infekcionnoj patologii. 2018. T. 23. № 1-4. S. 36.

3. Tkachev S.E., Tikunov A.Yu., Babkin I.V., Livanova N.N., Livanov S.G., Panov V.V., Yakimenko V.V., Tancev A.K., Taranenko D.E., Tikunova N.V. Vstrechaemost' i geneticheskoe raznoobrazie virusa Kemerovo v i ksodovyh kleshchah Zapadnoj Sibiri /.// Epi-demiologiya i vakcinoprofilaktika. 2017. T. 16. № 2 (93). S. 75-79.

4. Transmissivnye virusnye infekcii Za-padnoj Sibiri (regional'nye aspekty epidemiologii, ekologii vozbuditelej i voprosy mikroevolyucii) /Yakimenko V.V., Mal'kova M.G., Tyul'ko Zh.S., Tkachev S.E., Makenov M.T., Vasilenko A.G. Omsk : IC KAN, 2019. 312 s.

5. Chalej M.B., Tyul'ko Zh.S., Kutyrkin V.A. Osobennosti kodiruyushchih posledovatel'nostej ge-nomov flavivirusov // Matematicheskaya biologiya i bio-informatika : dokl. Mezhdunar. konf. / pod red. V.D. Lahno. Pushchino : IMPB RAN, 2018. T. 7. DOI: 10/17537/icmbb.10.

6. Yakimenko V.V., Kolyasnikova N.M., Stuko-lova O.A., Rar V.A., Titkov A. V., Platonova O.V., Pla-tonov A.E. Dinamika spirohetemii i produkcii antitel pri

антител при экспериментальном заражении полевок спирохетами Borrelia miyamotoi - возбудителями иксодового клещевого боррелиоза // Инфекционные и будущие угрозы : материалы XI Ежегодного всеросс. конгр. по инфекционным болезням с междунар. участием. 2019. С. 236.

7. Igolkina Y.P., Rar V.A., Yakimenko V.V., Malkova M.G., Tancev A.K., Tikunov A.Yu., Epikhi-na T.I., Tikunova N.V. Genetic variability of Rickettsia spp. in Ixodes persulcatus/Ixodes trianguliceps sympatric areas from Western Siberia, Russia: Identification of a new Candidatus Rickettsia species // Infection, Genetics and Evolution Vol. 34, 2015, P: 88-93.

8. Karan, Lyudmila S. The Deduced Evolution History of Omsk Hemorrhagic Fever Virus / L.S. Karan, Massimo Ciccozzi, Valerii V. Yakimenko et al. // J. Med. Virol.: DOI 10.1002/jmv, 2013. P. 1-7.

9. Kovalev S. Y., Mazurina E. A., Yakimenko V. V. Molecular variability and genetic structure of Omsk hem-orrhagic fever virus, based on analysis of the complete genome sequences // Ticks Tick Borne Dis. - 2021. Mart; 12 (2): 101627. DOI: 10.1016/j .ttbdis.2020.101627.

10. Rar V.A., Epichina T .I., Tikunova N.V., Bondarenko E.I., Ivanov M.K., Yakimenko V.V., Malkova M.G., Tancev A.K. The study of Anaplasma phagocytophi-lum genetic variability in ticks and voles from Ixodes persulcatus / Ixodes trianguliceps sympatric areas // Ticks and Tick-borne Diseases. 2014. Vol. 5, Is. 6. P. 854-863.

11. Rar V., Yakimenko V., Makenov M., Tikunov A., Epikhina T., Tancev A., Bobrova O., Tikunova N. High prevalence of Babesia microti 'Munich'-type in small mammals from an Ixodes persul-catus/Ixodes triangulicepssympatric area in the Omsk region, Russia//Parasitol. Res. (Springer), 2016. DOI 10.1007/s00436-016-5128-9.

12. Rar V., Yakimenko V., Tikunov A., Vinarskaya N., Tancev A., Babkin I., Epikhina T., Tikunova N. Genetic and morphological characterization of Ixodes apronophorus from Western Siberia, Russia // Ticks Tick Borne Dis. 2020. № 11(1): 101284. https://doi.org/10.1016/j.ttbdis.2019.101284.

13. Rar V., Yakimenko V., Tikunov A., Tancev A., Epikhina T., Tikunova N. Longterm Persistence of Anaplasma phagocytophilum and Ehrlichia Muris in Wild Rodents // Ticks Tick Borne Dis. PMID: 32305237. 2020. Vol. 11, Is. 4101440. https://doi.org/10.1016/j.ttbdis.2020.101440.

14. Rar V., Yakimenko V., Tikunov A., Make-nov M., Epikhina T., Tancev A., Tikunova N. Genetic variability of Anaplasmataceae circulating in small mammals and ticks in an Ixodes persulcatus / Ixodes trian-guliceps sympatric area in Russian Siberia // Ticks and Tick-borne Diseases. 2020. Vol. 11, Is. 5, сент. 2020 г., 101499. https://doi.org/10.1016/j.ttbdis.2020.101499.

15. Tkachev Sergey E., Tikunov Artem Yu., Babkin Igor V., Livanova Natalia N., Livanov Stanislav G., Panov Victor V., Yakimenko Valeriy V., Tantsev Alexey K., Taranenko Dmitrii E., Tikunova Nina V. Oc-curence and genetic variability of Kemerovo virus in Ixodes ticks from different regions of Western Siberia, Russia and Kazakhstan // Infection, Genetics and Evolu-

eksperimental'nom zarazhenii polevok spirohetami Borrelia miyamotoi - vozbuditelyami iksodovogo klesh-chevogo borrelioza // Infekcionnye i budushchie ugrozy : materialy XI Ezhegodnogo vseross. kongr. po in-fekcionnym boleznyam s mezhdunar. uchastiem. 2019. S. 236.

7. Igolkina Y.P., Rar V.A., Yakimenko V.V., Malkova M.G., Tancev A.K., Tikunov A.Yu., Epikhina T.I., Tikunova N.V. Genetic variability of Rickettsia spp. in Ixodes persulcatus/Ixodes trianguliceps sympat-ric areas from Western Siberia, Russia: Identification of a new Candidatus Rickettsia species // Infection, Genetics and Evolution Vol. 34, 2015, P: 88-93.

8. Karan, Lyudmila S. The Deduced Evolution History of Omsk Hemorrhagic Fever Virus / L.S. Karan, Massimo Ciccozzi, Valerii V. Yakimenko et al. // J. Med. Virol.: DOI 10.1002/jmv, 2013. P. 1-7.

9. Kovalev S. Y., Mazurina E. A., Yakimenko V.V. Molecular variability and genetic structure of Omsk hemorrhagic fever virus, based on analysis of the complete genome sequences // Ticks Tick Borne Dis. - 2021. Mart; 12 (2): 101627. DOI: 10.1016/j.ttbdis.2020.101627.

10. Rar V.A., Epichina T.I., Tikunova N.V., Bondarenko E.I., Ivanov M.K., Yakimenko V.V., Malkova M.G., Tancev A.K. The study of Anaplasma phagocytophilum genetic variability in ticks and voles from Ixodes persulcatus / Ixodes trianguliceps sympatric areas // Ticks and Tick-borne Diseases. 20 14. Vol. 5, Is. 6. P. 854-863.

11. Rar V., Yakimenko V., Makenov M., Tikunov A., Epikhina T., Tancev A., Bobrova O., Tikunova N. High prevalence of Babesia microti 'Munich'-type in small mammals from an Ixodes persul-catus/Ixodes triangulicepssympatric area in the Omsk region, Russia//Parasitol. Res. (Springer), 2016. DOI: 10.1007/s00436-016-5128-9.

12. Rar V., Yakimenko V., Tikunov A., Vinarskaya N., Tancev A., Babkin I., Epikhina T., Tikunova N. Genetic and morphological characterization of Ixodes apronophorus from Western Siberia, Russia // Ticks Tick Borne Dis. 2020. № 11(1): 101284. https://doi.org/10.1016/j.ttbdis.2019.101284.

13. Rar V., Yakimenko V., Tikunov A., Tancev A., Epikhina T., Tikunova N. Longterm Persistence of Anaplasma phagocytophilum and Ehrlichia Muris in Wild Rodents // Ticks Tick Borne Dis. PMID: 32305237. 2020. Vol. 11, Is. 4101440. https://doi. org/10.1016/j .ttbdis.2020.101440.

14. Rar V., Yakimenko V., Tikunov A., Make-nov M., Epikhina T., Tancev A., Tikunova N. Genetic variability of Anaplasmataceae circulating in small mammals and ticks in an Ixodes persulcatus/Ixodes trian-guliceps sympatric area in Russian Siberia // Ticks and Tick-borne Diseases. 2020. Volume 11, Is. 5, сентябрь 2020 г., 101499. URL: https://doi.org/10.1016/j.ttbdis.2020.101499.

15. Tkachev Sergey E., Tikunov Artem Yu., Babkin Igor V., Livanova Natalia N., Livanov Stanislav G., Panov Victor V., Yakimenko Valeriy V., Tantsev Alexey K., Taranenko Dmitrii E., Tikunova Nina V. Oc-curence and genetic variability of Kemerovo virus in Ix-

tion. 2016. № 47. P. 56-63.

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

16. Tyulko Zh. S., JakimenkoV.V.Detection of correlations the occurrence of nucleotide substitutions in the genome of some RNA viruses // Materials of the International Conference "Scientific research of the SCO countries: synergy and integration". Part. 4. Reports in English (February 11-12, 2019. Beijing, PRC). P. 174-180.

17. Yakimenko V., Kolyasnikova N., Stukolova O., Rar V., Titkov A., Platonova O., Hovius J., Platonov A. Spirochetemia and antibody response in voles experimentally infected with the emerging tick-borne pathogen Borrelia miyamotoi // 29th European Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases (ECCMID), 13-16 April 2019. Amsterdam, The Netherlands. 01067.

odes ticks from different regions of Western Siberia, Russia and Kazakhstan // Infection, Genetics and Evolution. 2016. № 47. P. 56-63.

16. Tyulko Zh. S., JakimenkoV.V.Detection of correlations the occurrence of nucleotide substitutions in the genome of some RNA viruses // Materials of the International Conference "Scientific research of the SCO countries: synergy and integration". Part. 4. Reports in English (February 11-12, 2019. Beijing, PRC). P. 174-180.

17. Yakimenko V., Kolyasnikova N., Stukolova O., Rar V., Titkov A., Platonova O., Hovius J., Platonov A. Spirochetemia and antibody response in voles experimentally infected with the emerging tick-borne pathogen Borrelia miyamotoi // 29th European Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases (ECCMID), 13-16 April 2019. Amsterdam, The Netherlands. O1067.

Якименко Валерий Викторович - доктор биологических наук, заведующий лабораторией арбовирус-ных инфекций; ФБУН «Омский НИИ природно-очаговых инфекций» Роспотребнадзора.

УДК 061.62:616.98:579.834.114

1 12 12 12 Рудакова С.А. , Теслова, О.Е. ' , Канешова Н.Е. ' , Штрек С.В. ' ,

Пеньевская НА.1,2, Рудаков Н.В. 12

1ФБУН «Омский НИИ природно-очаговых инфекций» Роспотребнадзора, Омск, Российская Федерация;

2гбоу во «Омский государственный медицинский университет» Минздрава РФ, Омск, Российская Федерация

ОСНОВНЫЕ ИТОГИ ИЗУЧЕНИЯ ИКСОДОВЫХ КЛЕЩЕВЫХ БОРРЕЛИОЗОВ В СИБИРИ ПО МАТЕРИАЛАМ ОМСКОГО НИИ ПРИРОДНО-ОЧАГОВЫХ ИНФЕКЦИЙ

Представлена история создания группы клещевых боррелиозов и референс-центра по мониторингу за боррелиозами, основные результаты исследований специалистов этого центра. Оценена зараженность боррелия-ми комплекса B. burgdorferi s.l. основных переносчиков на различных территориях Западной Сибири. Изучен геновидовой состав боррелий по результатам исследования переносчиков из природных стаций и снятых с населения, а также идентификации выделенных изолятов. На основании молекулярно-биологических исследований уточнены данные о этиологическом спектре возбудителей иксодовых клещевых боррелиозов и генетическом разнообразии боррелий, циркулирующих в природных очагах Западной Сибири. Полученные в результате секве-нирования межгенного спейсера 5S-23S и поверхностного белка OspA 45 нуклеотидных последовательностей депонированы в международной базе данных GenBank. Получены новые данные о современном состоянии и тенденциях развития эпидемического процесса иксодовых клещевых боррелиозов на территориях разной степени эпидемической опасности в субъектах Российской Федерации за последние 18 лет. Заболеваемость ИКБ в Западной Сибири связана с двумя основными геновидами боррелий - B. garinii и B. afzelii, и их сочетаниями. Установлено участие клещей рода Dermacentor в инфицировании населения возбудителями ИКБ, экспериментально доказана возможность трансфазовой и трансовариальной передачи боррелий у клещей D. reticulatus. Разработаны методологические подходы к дифференциации эндемичных территорий по степени риска заболевания

© Рудакова С.А., Теслова, О.Е., Канешова Н.Е., Штрек С.В., Пеньевская Н.А., Рудаков Н.В., 2021

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.