Научная статья на тему 'Виявлення генів вірулентності та репліконів плазмід у Salmonella enterica subsp. enterica, що були виділені впродовж 2014–2017 років на території України'

Виявлення генів вірулентності та репліконів плазмід у Salmonella enterica subsp. enterica, що були виділені впродовж 2014–2017 років на території України Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
102
26
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
salmonella / virulence genes / plasmids / isolates / antimicrobial resistance genes / salmonella / virulence genes / plasmids / isolates / antimicrobial resistance genes

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Н. М. Рубленко, А. М. Головко, О. М. Дерябін

У статті наведено результати ідентифікації генів вірулентності та антибіотикорезистентності, а також репліконів плазмід в ізолятах Salmonella enterica subsp. enterica, що були виділені на території України впродовж 2014–2017 років. Також здійснено ідентифікацію репліконів плазмід для подальшого визначення типу плазмід, що містяться у геномі ізолятів. Відома здатність сальмонел до отримання нових властивостей шляхом накопичення генетичної інформації в результаті кон’югації. В даному випадку гени, що кодують фактори патогенності, адгезії, вірулентності чи антибіотикорезистентності локалізуються на мобільних генетичних елементах: репліконах, транспозонах або на плазмідах. Метою роботи було дослідити ізоляти на наявність генів вірулентності, антибіотикорезистентності та репліконів плазмід у 50 ізолятах Salmonella enterica subsp. enterica, виділених протягом 2014–2017 рр. в Україні. Дослідження проводили методом полімеразної ланцюгової реакції з праймерами на 10 таргетних ділянок (invA, agfB, sefA, prt, sul1, 5’-3’CS, tetG, pN, pFIA, pFIIA) з подальшою візуалізацією за допомогою електрофорезу в агарозному гелі. Згідно з аналізом ампліфікації таргентних ділянок виявлено, що 100% усіх досліджуваних штамів (50/50) мали гени invA та agfB . Гени sefA та prt було виялено у 44% (22/50) та 58% (29/50) ізолятів відповідно. Ген резистентності до сульфаніламідів sul1 було виявлено лише у чотирьох ізолятах, серед яких 2 ізоляти S. Enteritidis, виділені в Одеській та Київській областях, один ізолят S. Virchow, а також один не типований ізолят. Ген резистентності до тетрациклінів tetG знайдено лише у 34% ізолятів (17/50). Консервативну послідовність інтегрону In104 виявлено у 52% ізолятів (26/50). Реплікон плазміди pN було виявлено у 68% ізолятів (34/50), pFIIA – у 44% (22/50). Реплікон pFIA вивлено у 8% (4/50) ізолятів. Вирішення проблеми не тифоїдного сальмонельозу можливе шляхом контролю за епідеміологічного та епізоотологічною ситуацією. За даними ВООЗ щорічно реєструється більше 90 млн. випадків інфікування не тифоїдними сальмонелами, серед яких домінують серовари Enteritidis та Typhimurium. Різноманітність та широке розповсюдження сальмонели викликане насамперед їх здатністю адаптуватися до організму, який вони інфікують. Отримані результати є важливими для визначення патогенності ізолятів, що циркулюють на окремій території, а також розширюють можливості для відстеження джерела інфекції.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Н. М. Рубленко, А. М. Головко, О. М. Дерябін

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

Detection of virulence genes and plasmid replicons in Salmonella enterica subsp. enterica, which were allocated during 2014–2017 on the territory of Ukraine

The article presents the results of the identification of virulence and antibiotic resistance genes, as well as plasmid replicons in isolates of Salmonella enterica subsp. enterica, which were isolated on the territory of Ukraine during 2014–2017. Also, plasmid replicons were identified for further determination of the type of plasmids contained in the genome of the isolates. The ability of Salmonella to obtain new properties is well known. The most common way is gaining of genetic information as a result of conjugation. In this case, genes encoding factors of pathogenicity, adhesion, virulence, or antibiotic resistance are localized on mobile genetic elements: replicons, transposons, or plasmids. The purpose of the work was to investigate isolates for the presence of genes of virulence, antibiotic resistance and replicons of plasmids in 50 isolates of Salmonella enterica subsp. enterica, isolated during 2014–2017 in Ukraine. The research was carried out by polymerase chain reaction with primers for 10 target genes/loci (invA, agfB, sefA, prt, sul1, 5'-3'CS, tetG, pN, pFIA, pFIIA) followed by visualization in agarose gel electrophoresis. It was found that 100% of all strains (50/50) had invA and agfB genes. SefA and prt genes were identified in 44% (22/50) and 58% (29/50) isolates, respectively. The sulfonamide resistance gene sul1 was detected in only four isolates, including 2 S. enteritidis isolates from Odesa and Kyiv oblasts, one isolate S. Virchow, and one unidentified isolate. The resistance gene for tetG tetracyclines was found only in 34% of isolates (17/50). The conservative sequence of integron In104 was detected in 52% of isolates (26/50). Replicon plasmid pN was detected in 68% of isolates (34/50), pFIIA – in 44% (22/50). Replicon pFIA is found in 8% (4/50) isolates. Solving the problem of non-typhoid salmonellosis is possible by controlling the epidemiological and epizootiological situation. According to WHO, more than 90 million cases of non-typhoid infection are reported annually. The cause of disease were mostly Enteritidis and Typhimurium. The variety and widespread distribution of salmonella is due primarily to their ability to adapt to the organism that they infect. The results obtained are important for determining the pathogenicity of isolates circulating in a particular area, as well as expanding the possibilities for tracking the source of infection.

Текст научной работы на тему «Виявлення генів вірулентності та репліконів плазмід у Salmonella enterica subsp. enterica, що були виділені впродовж 2014–2017 років на території України»

НАУКОВИЙ В1СНИК

\ mnui; и.,1. к. .1.1 |t«»t*hJ*f »

HayKOBMM BiCHMK ^tBiBCtKoro Ha^OHa^tHoro yHiBepcMTeTy

BeTepMHapHoi Megw^HM Ta öioTexHO^oriw iMem C.3. I^M^Koro

Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies

ISSN 2518-7554 print doi: 10.15421/nvlvet8379

ISSN 2518-1327 online http://nvlvet.com.ua/

UDC 636.09:579.842.1/.2:577.21(477)

Detection of virulence genes and plasmid replicons in Salmonella enterica subsp. enterica, which were allocated during 2014-2017 on the territory of Ukraine

N.M. Rublenko, A.M. Golovko, O.M. Derybin

State Scientific-Control Institute of Biotechnology and Strains of Microorganisms, Kyiv, Ukraine

Article info

Received 12.02.2018 Received in revised form

09.03.2018 Accepted 15.03.2018

State Scientific-Control Institute

of Biotechnology and Strains

of Microorganisms

Donetska str., 30,

Kyiv, 03151, Ukraine.

Tel.: +38-063-128-90-17

E-mail: rublenko@biocontrol. com. ua

Rublenko, N.M., Golovko, A.M., & Derybin, O.M. (2018). Detection of virulence genes and plasmid replicons in Salmonella enterica subsp. enterica, which were allocated during 2014-2017 on the territory of Ukraine. Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies. 20(83), 405-410. doi: 10.15421/nvlvet8378

The article presents the results of the identification of virulence and antibiotic resistance genes, as well as plasmid replicons in isolates of Salmonella enterica subsp. enterica, which were isolated on the territory of Ukraine during 2014-2017. Also, plasmid replicons were identified for further determination of the type of plasmids contained in the genome of the isolates. The ability of Salmonella to obtain new properties is well known. The most common way is gaining of genetic information as a result of conjugation. In this case, genes encoding factors of pathogenicity, adhesion, virulence, or antibiotic resistance are localized on mobile genetic elements: replicons, transposons, or plasmids. The purpose of the work was to investigate isolates for the presence of genes of virulence, antibiotic resistance and replicons of plasmids in 50 isolates of Salmonella enterica subsp. enterica, isolated during 2014-2017 in Ukraine. The research was carried out by polymerase chain reaction with primers for 10 target genes/loci (invA, agfB, sefA, prt, sull, 5'-3'CS, tetG, pN, pFIA, pFIIA) followed by visualization in agarose gel electrophoresis. It was found that 100% of all strains (50/50) had invA and agfB genes. SefA and prt genes were identified in 440% (22/50) and 58% (29/50) isolates, respectively. The sulfonamide resistance gene sul1 was detected in only four isolates, including 2 S. enteritidis isolates from Odesa and Kyiv oblasts, one isolate S. Virchow, and one unidentified isolate. The resistance gene for tetG tetracyclines was found only in 34% of isolates (17/50). The conservative sequence of integron In104 was detected in 52% of isolates (26/50). Replicon plasmid pN was detected in 68% of isolates (34/50), pFIIA - in 44% (22/50). Replicon pFIA is found in 8% (4/50) isolates. Solving the problem of non-typhoid salmonellosis is possible by controlling the epidemiological and epizootiologi-cal situation. According to WHO, more than 90 million cases of non-typhoid infection are reported annually. The cause of disease were mostly Enteritidis and Typhimurium. The variety and widespread distribution of salmonella is due primarily to their ability to adapt to the organism that they infect. The results obtained are important for determining the pathogenicity of isolates circulating in a particular area, as well as expanding the possibilities for tracking the source of infection.

Key words: salmonella, virulence genes, plasmids, isolates, antimicrobial resistance genes.

Виявлення гешв вiрулентностi та реплжошв плазмвд у Salmonella enterica subsp. enterica, що були видшеш впродовж 2014-2017 роюв на територп Украши

Н.М. Рубленко, А.М. Головко, О.М. Дерябш

Державний науково-контрольний тститут бютехнологИ i штамiв мiкроорганiзмiв, м. Кигв, Украша

У статтi наведено результати iдентифiкацii гетв вiрулентностi та антибютикорезистентностi, а також реплтотв плаз-Mid в iзолятах Salmonella enterica subsp. enterica, що були видтет на територп Украши впродовж 2014-2017 ротв. Також здшс-нено iдентифiкацiю реплтотв плазмiд для подальшого визначення типу плазмiд, що мктяться у геномi iзолятiв. Вiдома здат-тсть сальмонел до отримання нових властивостей шляхом накопичення генетично'i шформаци в результатi кон 'югаци. В даному випадку гени, що кодують фактори патогенностi, адгезп, вiрулентностi чи антибiотикорезистентностi локалгзуються на моби льних генетичних елементах: реплтонах, транспозонах або на плазмiдах. Метою роботи було до^дити гзоляти на наявтсть

гетв вiрулентностi, anmu6iomuKope3ucmenmnocmi та реплтотв плазмад у 50 iзолятаx Salmonella enterica subsp. enterica, видшених протягом 2014-2017 рр. в Украж. До^дження проводили методом полмеразног ланцюговог реакци з праймерами на 10 таргет-них дтянок (invA, agfB, sefA, prt, sull, 5'-3'CS, tetG, pN, pFIA, pFIIA) з подальшою вiзуалiзацieю за допомогою електрофорезу в агарозному гел1 Згiдно з аналiзом амплiфiкацn таргентних дшянок виявлено, що 100% ycix до^джуваних штамiв (50/50) мали гени invA та agfB . Гени sefA та prt було виялено у 440% (22/50) та 58% (29/50) iзолятiв вiдповiдно. Ген pезистентностi до сульфа-нiламiдiв sull було виявлено лише у чотирьох iзолятаx, серед яких 2 iзоляти S. Enteritidis, видтет в Одеськш та Ктвсьшй областях, один iзолят S. Virchow, а також один не типований iзолят. Ген pезистентностi до тетpациклiнiв tetG знайдено лише у 34% iзолятiв (17/50). Консервативну по^довтсть ттегрону In104 виявлено у 52% iзолятiв (26/50). Реплтон плазмiди pN було виявлено у 68% iзолятiв (34/50), pFIIA - у 44% (22/50). Реплкон pFIA вивлено у 8% (4/50) iзолятiв. Виршення проблеми не тифоХдного саль-монельозу можливе шляхом контролю за епiдемiологiчного та епiзоотологiчною ситуащею. За даними ВООЗ щоpiчно реестру-еться бтьше 90 млн. випадтв тф^вання не тифогдними сальмонелами, серед яких домтують серовари Enteritidis та Typhimuri-um. Рiзноманiтнiсть та широке розповсюдження сальмонели викликане насамперед гх здаттстю адаптуватися до органзму, який вони тф^ють. Отримаш результати е важливими для визначення патогенностi iзолятiв, що циркулюють на окремш те-риторп, а також розширюють можливостi для вiдстеження джерела тфекцп.

Ключовi слова: сальмонела, гени вipулентностi, плазмiди, iзоляти, гени антибiотикоpезистентностi

Вступ

Бактери роду Salmonella - збудник нетифощного сальмонельозу, який е одним i3 найбшьш розповсю-джених зоонозiв. Рад сальмонела подметься на 2 види: Salmonella bongori та Salmonella enterica. Останнш мае 6 пiдвидiв, один з яких - S. enterica subsp. enterica мктить бшьше 2700 сероварiв (Grimont and Weill, 2007). Найбшьш розповсюдженими у при-родi е серовари S. Typhi, S. Paratyphi (A, B, C) - збуд-ники черевного тифу i паратифу, яш видшяють лише вщ людей (Shyrobokov, 2011). Серед збуднишв сальмонельозу видмють значну кшьшсть рiзноманiтних сероварiв тдвиду S. enterica subsp. enterica, так зваш нетифо'дш сальмонели.

Джерелом сальмонельозно! шфекци можуть бути молоко, м'ясо, яйця та харчовi продукти, яш шддали-ся недостатнш термiчнiй обробц (European Food Safety Authority..., 2017; Chousalkar et al., 2018). Також зрщка фжсуються спалахи сальмонельозу, викликаш забрудненням фрукпв, овочiв та спецш (Zweifel and Roger, 2012; European Food Safety Authority., 2017; Mba-Jonas et al., 2018).

Одшею з причин того, що сальмонела впродовж багатьох рошв залишаеться небезпечним патогеном е велика антигенна рiзноманiтнiсть бактери та !хня висока генетична мшливють. Сальмонели здатш здш-снювати кон'югацш, результатом яко! е генетичш елементи, що надають бактери нових властивостей (Aviv et al., 2016). Часто це гени факторiв патогеннос-ri у склащ помiрних фапв (Switt et al., 2015; Rublenko et al., 2016). Також можливе приеднання мобшьних генетичних елеменпв: реплiконiв, транспозонiв та плазмщ. Останнi здатнi накопичувати гени антибюти-корезистентностi (Chen et al., 2018).

Грунтовне дослщження цього аспекту е важливим для вирiшення проблеми зростаючо! резистентностi бактерiй до антибактерiальних засобiв. Щодо комбь наци гетв вiрулентностi та антибютикорезистентнос-тi у популяцiях сальмонели, як1 циркулюють на тери-тори Укра!ни е досить мало даних, тому доцiльним е дослщити це питання.

Мета роботи: дослщити iзоляти на наявнiсть гешв вiрулентностi, антибiотикорезистентностi та реп-лiконiв плазмiд у iзолятах Salmonella enterica subsp. enterica, видшених протягом 2014-2017 рр. в Укрш'ш.

MaTepia™ i методи дослiджень

Об'ектом дослщження були 50 iзолятiв виду Salmonella enterica, тдвиду enterica, видшених на територи Укра!ни впродовж 2014-2017 рошв. Розпо-дiл дослщжених культур за сероварiантами представлено у таблиц 1.

Таблиця 1

Розподiл дослщжених iзолятiв за сероварiантами

Серовар Юльюсть iзолятiв, викорис-таних у до^дженш

Enteritidis 22/50

Typhimurium 10/50

Infantis 4/50

Virchow 3/50

Gallinarum 7/50

Heidelberg 2/50

Не типоваш 1/50

1золяти виавали на бульйон Luria Bertani Miller (AppliChem, Нiмеччина), культивували протягом 24 годин за температури 37 °C та переносили на чашки з твердим середовищем Luria Bertani Lennox (Carl Roth, Шмеччина). Через 24 години вщбирали поодинокi колони та видшяли ДНК за допомогою набору «ДНК-сорб» (Амплипрайм, Росiйська Федера^).

Iдентифiкацiю таргетних генiв i дмнок (invA, agfB, sefA, prt, sull, 5'-3 'CS, tetG) та реплшэшв плаз-мiд (pN, pFIA, pFIIA) проводили у полiмеразнiй лан-цюговш реакци з використанням вiдповiдних прайме-рiв (таблиця 2).

Результати амплiфiкацii вiзуалiзували за допомогою методу електрофорезу в агарозному гелi iз кон-центрацiею 1,5% (1,2% - для реплшошв плазмiд) та зберйали електрофореграми для подальшого аналiзу iз використання системи Gel Doc RX (Biorad, США).

Таблиця 2

Ол1гонуклеотидш праймери, використаш у дослщженш

Ген

Послвдовшсть праймер1в

Розм1р фрагменту

Автори

invA

agfB

sefA

Prt

pFIA

pN

pFIIA

tetG

Sul1

5'-3'CS

5'-TCATCGCACCGTCAAAGGAACC-3'

5'-GTGAAATTATCGCCACGTTCGGGCAA-3'

5'-TGATGTTGACAATACTGGGTGCG-3'

5'-CGATATACTGGCATCGTTGGCAT-3'

5'-GCCGTACACGAGCTTATAGA-3'

5'-ACCTACAGGGGCACAATAAC-3'

5'-ATGGGAGCGTTTGGGTTC-3'

5'-CGCCTCTCCACTACCAACTTC-3'

5'-CCATGCTGGTTCTAGAGAAGGTG-3'

5'-GTATATCCTTACTGGCTTCCGCAG-3'

5'-GTCTAACGAGCTTACCGAAG-3'

5'-GTTTCAACTCTGCCAAGTTC-3'

5'-CTGTCGTAAGCTGATGGC-3'

5'-CTCTGCCACAAACTTCAGC-3'

5'-CAGCTTTCGGATTCTTACGG-3'

5'-GATTGGTGAGGCTCGTTAGC -3'

5'-GTGACGGTGTTCGGCATTCT -3'

5'-TGAGTGCATAACCACCAGCC -3'

5'-GGCATCCAAGCAGCAAGC-3'

5'-AAGCAGACTTGACCTGAT-3'

285 293 310 624 462 559 270 844 378 1009

(Borges et al., 2013) Дане дослвдження (Amini et al., 2010) (Hong et al., 2008) (Mezal et al., 2014) (Ahmed et al., 2006) (Mezal et al., 2014) (Ahmed et al., 2006) (Ahmed et al., 2006) (Ahmed et al., 2006)

Результати та ïx обговорення

Зпдно з анал1зом ампл1ф1каци таргентних д1лянок виявлено, що 100% уах дослщжуваних штам1в (50/50) мали гени invA та agfB. Гени sefA та prt було виялено у 44% (22/50) та 58% (29/50) 1золят1в вщповь дно.

Ген резистентносп до сульфаншамщв sull було виявлено лише у чотирьох 1золятах, серед яких 2 1зо-ляти S. Enteritidis, видшеш в Одеськш та Кшвськш

областях, один 1золят S. Virchow, а також один не типований 1золят.

Ген резистентносп до тетрациклшв tetG знайдено лише у 34% 1золят1в (17/50).

Консервативну послщовшсть 5'-3 'CS штегрону In104 виявлено у 52% 1золят1в (26/50).

Репл1кон плазм1ди pN було виявлено у 68% 1золя-т1в (34/50), pFIIA - у 44% (22/50). Реплжон pFIA вив-лено у 8% (4/50) 1золят1в.

Загальн1 результати представлено у таблищ 3.

Таблиця 3

Загальн1 результати виявлення ген1в в1рулентност1, антиб1отикорезистентност1, консервативно! дшянки 1нтегрону та репл1кон1в плазмвд

Дослiдженi iзоляти_invA agfB sefA prt pFIA pN pFIIA tetG sull 5 '-3 ' CS

S. Enteritidis VM2 + + + + - + + - - +

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

S. Enteritidis PN + + + + - + + + + +

S. Enteritidis l + + + + - + - + - -

S. Enteritidis 2 + + + + - + - - - -

S. Enteritidis 3 + + + + - + + - - -

S. Enteritidis 4L + + + + - + - - - +

S. Enteritidis 5 + + + + - + + - - +

S. Enteritidis 6L + + + + - + + + - +

S. Enteritidis 7 + + + + - + + - - +

S. Enteritidis 8 + + + + + - - - - +

S. Enteritidis 9 + + + + - + - - - -

S. Enteritidis l0 + + + + - - + - - +

S. Enteritidis ll + + + + - + - - + +

S. Enteritidis Sl + + + + + - + + - -

S. Enteritidis GT + + + + - + - - - -

S. Enteritidis 7l + + + + + + - - - +

S. Enteritidis DN1 + + + + - - + - - +

S. Enteritidis 98l + + + + - + - - - -

S. Enteritidis 10M + + + + - - + + - -

S. Enteritidis 11M + + + + - + - + - -

S. Enteritidis S1 + + + + - - + + - +

S. Enteritidis GT + + + + - - + + - +

S. Typhimurium 1 + + - - - + - + - +

S. Typhimurium 2 + + - - - + + + - -

S. Typhimurium 3 + + - - ■ - + + - - -

S. Typhimurium 4L + + - ■ - - - + - - -

S. Typhimurium 5 + + - - - - + - - +

S. Typhimurium 6L + + - - - - + - - +

S. Typhimurium 7 + + - - - + - - - -

S. Typhimurium 8 + + - - - + - - - -

S. Typhimurium 9 + + - - - - - - - -

S. Typhimurium PN061 + + - - - + - - - -

S. Typhimurium 10 + + - - - - + - - -

S. Infantis PN 07 + + - - - - + - - -

S. Infantis 12 + + - - - - + - - +

S. Infantis M8 + + - - - - + - - +

S. Infantis 1 + + - - + - + - - +

S. Virchow L116 + + - - - + - + + +

S. Virchow 1 + + - - - + - + - -

S. Virchow P23 + + - - - + - + - +

S. Gallinarum B + + - + - + - + - -

S. Gallinarum 1 + + - + - + - + - -

S. Gallinarum 2 + + - + - + - + - -

S. Gallinarum 3 + + - + - + - - - -

S. Gallinarum 27 + + - + - + - - - -

S. Gallinarum 11 + + - + - + - - - +

S. Gallinarum 8 + + - + - + - - - +

S. Heidelberg SM2 + + - - - + - - - +

S. Heidelberg + + - - - + - - - +

S. enterica spp. + + - ■ - - + - + + +

Виршення проблеми нетифошного сальмонельозу лежить у площинi контролю за ешдемюлопчного та епiзоотологiчною ситуацieю. За даними ВООЗ щорГч-но рееструеться б№ше 90 млн. випадк1в iнфiкування не тифощними сальмонелами (Majowicz et al., 2010). Домiнування сероварiв мае регiональнi особливостi. Так, наприклад, i3 90-x рокiв 20 столiття в £врош домiнуе серовар Enteritidis (Peters et al., 2007). Другим за розповсюджешстю е S. Typhimurium. Рiзноманiт-шсть та широке розповсюдження сальмонели викли-кане насамперед гх здатнiстю адаптуватися до органь зму, який вони шфщуютъ. Серовари Dublin, Choleraesuis та Abortusovis, як викликають системну шфекцш у ВРХ, овець та свиней i вiдповiдно е адап-тованими до даних видiв тварин, можуть також ви-кликати сальмонельоз у людини (Steinbach et al.,

2000). Проте у переважнш бiльшостi випадшв збуд-ником нетифощного сальмонельозу е убщитарт серовари: Enteritidis, Newport, Typhimurium, Infantis, Heidelberg, Anatum (Steinbach et al., 2000). Вщомо, що у 8% випадшв така шфекщя, за несвоечасного лГку-вання, супроводжуеться бактерiемiею (Ahmetova et al., 2012).

Проте у вшх сероварiв iнфекцiйний процес почи-наеться з адгезп до аткальних мембран ентероцитiв та М-клгган у тонкому кишечнику (Jepson and Clark,

2001). Необхщним елементом для здшснення адгезп е ФГм6рП. Адгезивний апарат органiзовано у виглядГ кластерiв по 4-15 генiв, в склада кожного е гени регу-ляторних бшшв та структурш (Dufresne and France, 2017). Деяш типи ФГм6рш е консервативними для окремих сероварiв. Так, для серовару Enteritidis спе-циФГчними е тонк1 агрегативнi ФГм6рп типу SEF14, яш беруть участь у формуванш 6юплГвок (Ogunniyi et al., 1997). Ген sefA, що кодуе фiмбрiальний антиген, широко використовуеться в молекулярнш дiагностицi для диференщацп сальмонел, що належать до серовару Salmonella Enteritidis (Woodward et al., 2000). В той

час, як ген agfB було виявлено у вСх дослщжених iзолятiв. Фiмбрiальний генний кластер agfABC е кон-сервативним для Bcieï родини Enterobacteriaceae та включае основнi три гени: agfA - велика субодиниця, agfB - бшок-нуклеатор та agfC - оксидоредуктаза (Pan and Liu, 2002). Ще одним консервативним геном, але вже для роду Salmonella, е ген invA. Останнiй разом i3 16S РНК використовуеться для щентифжацп сальмонел (Bâumler et al., 1997).

Значне розповсюдження сальмонел пов'язане i3 високою антигенною рiзноманiтнiстю та значною генетичною мiнливiстю. Це досягаеться, в першу чергу, завдяки здатносп до набуття генiв шляхом горизонтального переносу (Nielsen et al., 2014).

Значну роль в цьому процеа вiдiгрaють плазмщи -позaхромосомнi молекули ДНК. Вони можуть нести гени вiрулентностi та резистентностi до aнтибaктерia-льних препaрaтiв.

Для клaсифiкaцiï плазмш розроблено схему, що базуеться на вщмшностях мехaнiзму реплiкaцiï. Виявлено, що плазмши з одним типом реплжацп е не сумiсними, тобто не здатними до сшвюнування в межах одного клону (Carattoli et al., 2005). На основi цього побудовано подш плазмщ грамнегативних бак-терiй на групи несумiсностi. Така система була розро-блена в першу чергу для вшслвдковування шляхiв розповсюдження плазмщ, що несуть гени антибюти-корезистентностi, а також появу нових позахромосо-мних елементiв.

Класичним методом визначення типу плaзмiд е виявлення реплiконiв методом гiбридизaцiï iз мiчени-ми молекулами ДНК. Проте цей метод е досить скла-дним та довготривалим. 1з впровадженням молекуля-рних методiв у дiaгностику було розроблено метод ПЛР-типування плазмщ шляхом щентифжацп репл1-конiв рiзних типiв плазмщ (Couturier, 1988). Це знач-но спрощуе виявлення титв плaзмiд та в подальшому

може бути допомiжним методом для виявлення плаз-мвд, що несуть гени антибютикорезистентностг

У плазмiдах сальмонел на сьогоднi виявлено гене-тичш детермiнанти резистентностi до сульфаншамь дiв, тетрациклiнiв, та ß-лактамiв. Однак, за лггератур-ними даними, гени резистентносп до тетрациклiнiв можуть варiюватися, i для сальмонел вiдомi додатковi гени резистентносп до даного класу препаралв.

Вiдомо також, що гени антибютикорезистентносп здатнi накопичуватися на консервативних донках iнтегрону (Carattoli et al., 2005). Останнш може мати як хромосомну, так i плазмiдну локалiзацiю.

Вищенаведеш данi е важливими для визначення патогенносп iзолятiв, що циркулюють на окремш територiï, а також розширюють можливостi для вщс-теження джерела iнфекцiï. Також необхвдно зазначи-ти, що в умовах значного зростання антибютикорезистентносп серед збуднишв бактерiальних iнфекцiй iснуе необхiднiсть для контролю не лише викорис-тання антибактерiальних препаратiв, а й перiодичне ввдстеження змiн у даному питаннi. Останшм часом опублiкованi результати дослiджень демонструють зменшення поширення детермiнанти резистентностi до ß-лактамiв blaCMY2 в умовах обмеженого викори-стання цефтiофуру (Kataoka et al., 2017).

Висновки

1. Виявлено 100% наявшсть гену, що кодуе агре-гативнi фiмбрiï - agfB, та гену швазивного бiлку invA у всiх дослвджених iзолятах Salmonella enterica.

2. Ген sefA виявлено у штамах та iзолятах, що вь дносяться до серовару S. Enteritidis.

3. Встановлено, що 68% дослщжуваних iзолятiв мiстять у своему геному реплжон плазмвди pN, 44% -pFIIA, 8% - реплжонpFIA

4. Виявлено гени резистентносп до бета-лактамiв, сульфанiламiдiв, тетрациклiнiв, та консервативну послiдовнiсть iнтегрону.

Перспективи подальших до^джень. Варто провести розширену щентифжащю генiв антибютикорезис-тентностi та типування плазмвдного профiлю iзолятiв.

References

Grimont, P., & Weill, F.-X. (2007). Antigenic formulae of the Salmonella serovars. WHO collaborating centre for reference and research on Salmonella. https://www.pasteur.fr/sites/default/files/veng_0.pdf. Shyrobokov, V.P. (2011). Medychna mikrobiolohiia, virusolohiia, imunolohiia. Pidruchnyk. Vinnytsia: Nova knyha (in Ukrainian). European Food Safety Authority, and European Centre for Disease Prevention and Control (2017). Multi-country outbreak of Salmonella Enteritidis infections linked to Polish eggs. EFSA Supporting Publications. 14(12). https://doi.org/10.2903/sp.efsa.2017.EN-1353. European Food Safety Authority, and European Centre for Disease Prevention and Control (2017). Multi-country outbreak of new Salmonella enterica 11:z41:e,n,z15 infections associated with sesame

seeds. EFSA Supporting Publications. 14(6). doi: 10.2903/sp.efsa.2017.EN-1256.

Chousalkar, K., Gast, R., Martelli, F., & Pande, V. (2018). Review of egg-related salmonellosis and reduction strategies in United States, Australia, United Kingdom and New Zealand. Critical reviews in microbiology. 44(3), 290-303. doi: 10.1080/1040841X.2017.1368998.

Mba-Jonas, A., Culpepper, W., Hill, T. et al. (2018). A Multistate Outbreak of Human Salmonella Agona Infections Associated With Consumption of Fresh, Whole Papayas Imported From Mexico - United States, 2011. Clinical Infectious Diseases. 66(11), 1756-1761. doi: 10.1093/cid/cix1094.

Zweifel, C., & Roger, S. (2012). Spices and herbs as source of Salmonella-related foodborne diseases. Food Research International. 45(2), 765-769. doi: 10.1016/j.foodres.2011.02.024.

Aviv, G., Rahav, G., & Gal-Mor, O. (2016). Horizontal transfer of the Salmonella enterica serovar Infantis resistance and virulence plasmid pESI to the gut micro-biota of warm-blooded hosts. MBio. 7(5), e01395-16. doi: 10.1128/mBio.01395-16.

Rublenko, N.M., Derjabin, O.M., Golovko, A.M., Pin-chuk, N.G. (2016). Vijavlennja ta analiz poshirennja geniv pomirnih bakteriofagiv u shtamah Salmonella enterica. Naukovij visnik veterinarnoï medicini. 1, 95102. http://nbuv.gov.ua/UJRN/nvvm_2016_1_18.

Switt, A.I., Sulakvelidze, A., Wiedmann, M., Kropins, A.M., Wishart, D.S., Poppe, C., & Liang, Y. (2015). Salmonella phages and prophages: genomics, taxonomy, and applied aspects. Methods Mol. Biol. 1225, 237-287. doi: 10.1007/978-1-4939-1625-2_15.

Chen, K., Dong, N., & Zhao, S. (2018). Identification and characterization of conjugative plasmids that encode ciprofloxacin resistance in Salmonella. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 62(6), AAC.00575-18. doi: 10.1128/AAC.00575-18.

Borges, K.A., Furian, T.Q., Borsoi, A., Moraes, H.L., Salle, C.T., & Nascimento, V.P. (2013). Detection of virulence-associated genes in Salmonella Enteritidis isolates from chicken in South of Brazil. Pesquisa Veterinaria Brasileira. 33(12), 1416-1422. doi: 10.1590/S0100-736X2013001200004.

Amini, K., Salehi, T.Z., & Nikbakht, G. (2010). Molecular detection of invA and spv virulence genes in Salmonella enteritidis isolated from human and animals in Iran. African Journal of Microbiology Research. 4(21), 2202-2210. http://www.academicjournals.org/ article/article13 80368955_Amini%20et%20al.pdf.

Hong, Y., Liu, T., Lee, M.D., Hofacre, C.L., Maier, M., White, D.G., Ayers, S., Wang, L., Berghaus, R., & Maurer, J.J. (2008). Rapid screening of Salmonella enterica serovars Enteritidis, Hadar, Heidelberg and Typhimurium using a serologically-correlative allelo-typing PCR targeting the O and H antigen alleles. BMC microbiology. 8, 178. doi: 10.1186/1471-21808-178.

Mezal, E.H., Sabol, A., Khan, M.A., Ali, N., Stefanova, R., & Khan, A.A. (2014). Isolation and molecular characterization of Salmonella enterica serovar Enteritidis from poultry house and clinical samples during

2010. Food microbiology. 38, 67-74. doi: 10.1016/j.fm.2013.08.003.

Ahmed, M., Hussein, A., & Shimamoto, T. (2006). Proteus mirabilis clinical isolate harbouring a new variant of Salmonella genomic island 1 containing the multiple antibiotic resistance region. Journal of antimicrobial chemotherapy. 59(2), 184-190. doi: 10.1093/jac/dkl471.

Majowicz, S., Musto, J., Scallan, E., Angulo, F.J., Kir, M., & O'brien, S.J. (2010). The global burden of non-typhoidal Salmonella gastroenteritis. Clinical Infectious Diseases. 50(6), 882-889. doi: 10.1086/650733.

Peters, T.M. Berghold, C., Brown, D., Coia, J., Dionisi, A.M., Echeita, A. et al. (2007). Relationship of pulsed-field profiles with key phage types of Salmonella enterica serotype Enteritidis in Europe: results of an international multi-centre study. Epidemiology & Infection. 135(8), 1274-1281. doi: 10.1017/S0950268807008102.

Steinbach, G., Lauterbach, L., Methner, U. (2000). Studies of the phenomenon of host adaptation in Salmonella. Zoonoses and Public Health. 47(9), 707-719. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11244872.

Ahmetova, D.G., Berdygulova, Zh.A., Evtyhova, E.B., & Shustov, A.V. (2012). Sal'monelly: molekuljarnye mehanizmy prisposoblennosti i faktory virulentnosti. Biotehnologija. Teorija i praktika. 1, 3-24 (in Russian).

Jepson, M.A., & Clark, M.A. (2001). The role of M cells in Salmonella infection. Microbes and infection. 3(14-15), 1183-1190. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/ 11755406.

Dufresne, K., & France, D. (2017). Salmonella Fimbriae: What is the Clue to Their Hairdo? Current Topics in Salmonella and Salmonellosis. InTech. 4, 59-79. doi: 10.5772/67189.

Ogunniyi, A.D., Kotlarski, I., & Manning, P.A. (1997). Role of SefA subunit protein of SEF14 fimbriae in the

pathogenesis of Salmonella enterica serovar Enteritidis. Infection and immunity. 65(2), 708-717. http://iai.asm.org/content/65/2/708.short.

Woodward, M., Sojka, M., Sprigings, K., & Humphrey, T.J. (2000). The role of SEF14 and SEF17 fimbriae in the adherence of Salmonella enterica serotype Enteritidis to inanimate surfaces. Journal of medical microbiology. 49(5), 481-487. doi: 10.1099/0022-1317-495-481.

Pan, T.M., & Liu, Y.J. (2002). Identification of Salmonella enteritidis isolates by polymerase chain reaction and multiplex polymerase chain reaction. Journal of microbiology, immunology, and infection. 35(3), 147-151. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12380786.

Bäumler, A.J., Gilde, A.J., & Tsolis, R.M. (1997). Contribution of horizontal gene transfer and deletion events to development of distinctive patterns of fim-brial operons during evolution of Salmonella serotypes. Journal of bacteriology. 179(2), 317-322. http ://jb.asm. org/content/179/2/317.full.pdf.

Nielsen, K., B0hn, T., & Townsend, J. (2014). Detecting rare gene transfer events in bacterial populations. Frontiers in microbiology. 4, 415. doi: 10.3389/fmicb.2013.00415.

Carattoli, A., Bertini, A., Villa, L., & Falbo, V. (2005). Identification of plasmids by PCR-based replicon typing. Journal of microbiological methods. 63(3), 219228. doi: 10.1016/j.mimet.2005.03.018.

Couturier, M. (1988). Identification and classification of bacterial plasmids. Microbiological reviews. 52(3), 375395. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3054468.

Kataoka, Y., Murakami, K., Torii, Y., & Kimura, H. (2017). Reduction in the prevalence of AmpC ß-lactamase CMY-2 in Salmonella from chicken meat following cessation of the use of ceftiofur in Japan. Journal of global antimicrobial resistance. 10, 10-11. doi: 10.1016/j.jgar.2017.05.003.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.