microbeПроблемы особо опасных инфекцийProblems of Particularly Dangerous Infections0370-10692658-719XRussian Research Anti-Plague Institute “Microbe”10.21055/0370-1069-2019-4-85-91microbe-1226Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESРасширенное изучение штаммов легионелл, выделенных из объектов окружающей среды во время подготовки и проведения массовых мероприятий в Российской Федерации в 2013-2014 гг.Extensive Studies of Legionella Strains Isolated from the Environmental Objects during Preparation and Holding of Mass Events in the Russian Federation in 2013-2014https://orcid.org/0000-0002-8334-9173ПортенкоC. А.PortenkoS. A.

Портенко Светлана Анатольевна.

410005, Саратов, ул. Университетская, 46.

Svetlana A. Portenko.

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005.

portenko_sa@microbe.ruАбдрашитоваА. С.AbdrashitovaA. S.

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005.

rusrapi@microbe.ruЩербаковаН. Е.ShcherbakovaN. E.

410005, Саратов, ул. Университетская, 46.

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005.

rusrapi@microbe.ruЕрохинП. С.ErokhinP. S.

410005, Саратов, ул. Университетская, 46.

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005.

rusrapi@microbe.ruКрасновЯ. М.KrasnovYa. M.

410005, Саратов, ул. Университетская, 46.

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005.

rusrapi@microbe.ruГусеваН. П.GusevaN. P.

410005, Саратов, ул. Университетская, 46.

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005.

rusrapi@microbe.ruШараповаН. А.SharapovaN. A.

410005, Саратов, ул. Университетская, 46.

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005.

rusrapi@microbe.ruЩербаковаС. А.ShcherbakovaS. A.

410005, Саратов, ул. Университетская, 46.

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005.

rusrapi@microbe.ruКутыревВ. В.KutyrevV. V.

410005, Саратов, ул. Университетская, 46.

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005.

rusrapi@microbe.ruРоссийский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб»РоссияRussian Research Anti-Plague Institute "Microbe"Russian Federation201919012020048591Copyright © Портенко C.А., Абдрашитова А.С., Щербакова Н.Е., Ерохин П.С., Краснов Я.М., Гусева Н.П., Шарапова Н.А., Щербакова С.А., Кутырев В.В., 20202020Портенко C.А., Абдрашитова А.С., Щербакова Н.Е., Ерохин П.С., Краснов Я.М., Гусева Н.П., Шарапова Н.А., Щербакова С.А., Кутырев В.В.Portenko S.A., Abdrashitova A.S., Shcherbakova N.E., Erokhin P.S., Krasnov Y.M., Guseva N.P., Sharapova N.A., Shcherbakova S.A., Kutyrev V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.microbe.ru/jour/article/view/1226

Цель работы - провести расширенное изучение штаммов легионелл, выделенных из эпидемиологически значимых объектов окружающей среды во время подготовки и проведения массовых мероприятий. Материалы и методы. В работе использованы 53 штамма Legionella pneumophila, выделенные из эпидемиологически значимых объектов окружающей среды на территориях ряда субъектов Российской Федерации в 2013-2014 гг. во время подготовки и проведения массовых мероприятий (XXVII Всемирная летняя Универсиада, Казань; XXII Олимпийские зимние игры и XI Паралимпийские зимние игры, Сочи; Летняя оздоровительная кампания в 2014 г., Республика Крым; IV Каспийский саммит, Астрахань, 2014 г.). Изучение штаммов осуществляли с помощью методов мультилокусного секвенирования, времяпролетной масс-спектрометрии (MALDI-ToF-MS) и атомно-силовой микроскопии. Типирование штаммов легионелл методом мультилокусного секвенирования проводили в соответствии с алгоритмом Европейской исследовательской группы по легионеллезу Sequence-Based Typing protocol for epidemiological typing of L. pneumophila. Результаты и обсуждение. На территории Республики Крым и городов Казань, Сочи, Астрахань выделены и охарактеризованы штаммы возбудителя легионеллеза L. pneumophila. По результатам слайд-агглютинации 17 штаммов L. pneumophila отнесены к 1-й серогруппе, 37 - к 2-14-й серогруппам. На основании данных, полученных методом мультилокусного секвенирования в соответствии с алгоритмом Европейской рабочей группы по надзору за легионеллезом, определены аллельные профили всех изученных штаммов L. pneumophila, установлена их принадлежность к семи сиквенс-типам. Методом времяпролетной масс-спектрометрии идентифицированы штаммы легионелл, изучены их белковые профили, сформирована база данных. С помощью метода сканирующей зондовой микроскопии получена информация о морфологии клеток 18 штаммов легионелл и особенностях их поверхностных структур. Таким образом, получены данные о молекулярно-генетических, протеомных и морфометрических особенностях штаммов возбудителя легионеллеза, циркулирующих в эпидемиологически значимых объектах на территории Российской Федерации.

Objective of the work was to conduct an extended study of Legionella strains isolated from epidemiologically significant environmental objects during the preparation and conduct of mass events in the territory of the Russian Federation in 2013-2014 . Materials and methods. Studied were 53 strains of Legionella pneumophila, isolated from epidemiologically significant objects during the preparation and conduct of a number of mass events (ME): XXVII World Summer Universiade, XXII Olympic Winter Games and XI Paralympic Winter Games, Sochi; Summer Health Promotion Campaign in 2014, Republic of Crimea; IV Caspian Summit, Astrakhan, 2014. Strains were analyzed using multilocus sequencing, time-of-flight mass spectrometry (MALDI-ToF-MS) and atomic force microscopy. Legionella strains were typed by multilocus sequencing in accordance with the algorithm of the European Legionellosis Research Group “Sequence-Based Typing protocol for epidemiological typing of L. pneumophila". Results and discussion. Strains of L. pneumophila, legionellosis agent, were isolated in the territory of the Republic of Crimea, Moscow, Kazan, Sochi, Astrakhan and characterized. According to the results of slide agglutination, 17 L. pneumophila strains were assigned to 1 serogroup , 37 - to 2-14 serogroups. Based on the data obtained by multilocus sequencing, in accordance with the algorithm of the European Working Group on Legionellosis Surveillance, allelic profiles of all the studied L. pneumophila strains were identified; their belonging to 7 sequence types was established. Using the method of time-of-flight mass spectrometry, legionella strains were characterized, their protein profiles were studied, and a database was formed. Using the method of scanning probe microscopy, information was obtained on the morphology of the cells of 18 legionella strains and the features of their surface structures. Using the methods of multilocus sequencing, time-of-flight mass spectrometry, and atomic force microscopy, molecular-genetic, proteomic, and morphometric features of Legionellosis pathogen strains that circulate in epidemiologically significant sites in the Russian Federation were determined.

легионеллезмассовые мероприятияLegionella pneumophilaмониторингбактериологический методмультилокусное секвенированиевремяпролетная масс-спектрометрияатомно-силовая микроскопияlegionellosismass eventsLegionella pneumophilamonitoringbacteriological methodmultilocus sequencingtime-of-flight mass spectrometryatomic force microscopyReferencesvan Heijnsbergen E., de Roda Husman A.M., Lodder W.J., Bouwknegt M., Docters van Leeuwen A.E., Bruin J.P., Euser S.M., den Boer J.W., Schalk J.A.C. Viable Legionella pneumophila bacteria in natural soil and rainwater puddles. J. Appl. Microbiol. 2014; 117(3):882—90. DOI: 10.1111/jam.12559.van Heijnsbergen E., de Roda Husman A.M., Lodder W.J., Bouwknegt M., Docters van Leeuwen A.E., Bruin J.P., Euser S.M., den Boer J.W., Schalk J.A.C. Viable Legionella pneumophila bacteria in natural soil and rainwater puddles. J. Appl. Microbiol. 2014; 117(3):882-90. DOI: 10.1111/jam.12559.Карпова Т.И., Тартаковский И.С. Особенности эпидемиологии и лабораторной диагностики легионеллеза. Инфекционные болезни: новости, мнения, обучение. 2015; 4:51-8.Karpova T.I., Tartakovsky I.S. [Peculiarities of epidemiology and laboratory diagnosis of legionellosis]. Infektsionney Bolezni. Novosti, Mneniya, Obuchenie [Infectious Diseases. News, Opinions, Training]. 2015; 4:51-8.Онищенко Г.Г., Лазикова ГФ., Чистякова Г.Г., Демина Ю.В., Никонов Б.И., Романенко В.В., Смирнова С.С., Терентьева Л.Н., Малоземова ТЮ., Ирижепова О.В., Гаврилова Н.А., Аввакумова Н.П., Шитоева Е.В. Эпидемиологическая характеристика вспышки легионеллеза в г. Верхняя Пышма. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2008; 2:82-5.Onishеhcnko G.G., Lazikova G.F., Chistyakova G.G., Demina Yu.V., Nikonov B.I., Romanеnko V.V., Smirnova S.S., Tеrentyeva L.N., Malozеmova T.Yu., Irizhеpova O.V., Gavrilova N.A., Avvakumova N.P., Shitoeva E.V [Epidemiologic characteris¬tic of Legionnaire’s disease outbreak in town Verkhnyaya Pyshma]. Zhurnal Mikrobiologii, Epidemiologii i Immunobiologii [Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology]. 2008; 2:82-5.Legionnaires’ disease Annual Epidemiological Report for 2017. European Centre for Disease Prevention and Control. Legionnaires’ disease. In: ECDC. Annual epidemiological report for 2017. Stockholm: ECDC; 2019. Р. 2.Legionnaires’ disease Annual Epidemiological Report for 2017. European Centre for Disease Prevention and Control. Legionnaires’ disease. In: ECDC. Annual epidemiological report for 2017. Stockholm: ECDC; 2019. Р. 2.Дронина Ю.Е., Тартаковский И.С., Садретдинова О.В., Карпова Т.И., Новокшонова И.В., Груздева О.А., Каражас Н.В., Рыбалкина Т.Н. Серологическая характеристика штаммов Legionella pneumophila, выделенных из потенциально опасных водных систем в Российской Федерации в 2007-2011 годах. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2012;Dronina Yu.E., Tartakovsky I.S., Sadretdinova O.V., Karpova T.I., Novokshonova I.V., Gruzdeva O.A., Karazhas N.V., Rybalkina T.N. [Serologic characteristic of Legionella pneumophila strains isolated from potentially dangerous water systems in russian federation in 2007-2011]. Zhurnal Mikrobiologii, Epidemiologii i Immunobiologii [Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology]. 2012; 2:23-8.Тартаковский И.с., Груздева О.А., Галстян ГМ., Карпова Т.И. Профилактика, диагностика и лечение легионеллеза. М.: студия МДВ; 2013. 344 с.Tartakovsky I.S., Gruzdeva O.A., Galstyan G.M., Karpova T.I. [Prophylaxis, Diagnostics, and Treatment of Legionellosis]. Moscow; 2013. 344 p.Dilger Т., Melzl H., Gessner A. Legionella contamination in warm water systems: a species-level survey. Int. J. Hyg. Environ. Health. 2018; 221(2):199-210. DOI: 10.1016/j.ijheh.2017.10.011Dilger Т., Melzl H., Gessner A. Legionella contamination in warm water systems: a species-level survey. Int. J. Hyg. Environ. Health. 2018; 221(21:199-210. DOI: 10.1016/j.ijheh.2017.10.011._Dilger T., Melzl H., Gessner A.J. Rapid and reliable identification of waterborne Legionella species by MALDI-TOF mass spectrometry. Microbiol. Methods. 2016; 127:154-9. DOI: 10.1016/j.mimet.2016.05.028.Dilger T., Melzl H., Gessner A.J. Rapid and reliable identification of waterborne Legionella species by MALDI-TOF mass spectrometry. Microbiol. Methods. 2016; 127:154-9. DOI: 10.1016/j.mimet.2016.05.028.Zhan X.-Y, Zhu Q.-Y Molecular typing of Legionellapneumophila isolates from environmental water samples and clinical samples using a five-gene sequence typing and standard Sequence-Based Typing. PLoS ONE. 2018; 13(2):e0190986. DOI: 10.1371/journal.pone.0190986.Zhan X.-Y, Zhu Q.-Y Molecular typing of Legionella pneumophila isolates from environmental water samples and clinical samples using a five-gene sequence typing and standard Sequence-Based Typing. PLoS ONE. 2018; 13(2):e0190986. DOI: 10.1371/journal.pone.0190986.Ежлова Е.Б., Демина Ю.В., Куличенко А.Н., Портенко С.А., Гуськов А.С., Почтарева Е.С., Савельева И.В., Волынкина A.С., Савельев В.Н., Михайлова М.Е., Кузнецова И.В., Бобенко О.А., Ефременко Д.В., Казакова Е.С., Красовская Т.Ю., Куклев B.Е., Касьян И.А., Билько Е.А., Мицевич Е.В., Мицевич И.П., Платонов М.Е., Теймуразов М.Г., Полосенко О.В., Елдинова В.Е., Бойко Е.А., Малай В.И., Клиндухов В.П., Гречаная Т.В., Николаевич П.Н., Бирюков В.А., Божко И.И., Щербина Л.И., Погудина О.А. Организация обследования и выявление возбудителя легионеллеза в объектах окружающей среды в период подготовки и проведения XXII Олимпийских и XI Паралимпийских зимних игр в сочи. Проблемы особо опасных инфекций. 2015; 2:50-3. DOI: 10.21055/0370-1069-2015-2-50-53.Ezhlova E.B., Demina Yu.V, Kulichenko A.N., Portenko S.A., Gus’kov A.S., Pochtareva E.S., Savel’eva I.V., Volynkina A.S., Savel’ev V.N., Mikhailova M.E., Kuznetsova I.V., Bobenko O.A., Efremenko D.V., Kazakova E.S., Krasovskaya T.Yu., Kuklev V.E., Kas’yan I.A., Bil’ko E.A., Mitsevich E.V., Mitsevich I.P, Platonov M.E., Teimurazov M.G., Polosenko O.V, Eldinova V.E., Boiko E.A., Malay VI., Klindukhov V.P., Grechanaya T.V., Nikolaevich P.N., Biryukov V.A., Bozhko I.I., Shcherbina L.I., Pogudina O.A. [Management of the investigation and detection of legionellosis agent in the environmental samples during the preparation and holding of the XXII Winter Olympics and XI Paralympics in Sochi]. Problemy Osobo Opasnykh Infektsii[Problems of Particularly Dangerous Infections]. 2015; 2:50-3. DOI: 10.21055/0370-1069-2015-2-50-53.Попова А.Ю., Ежлова Е.Б., Демина Ю.В., Куличенко A.Н., Рязанова А.Г, Ефременко Д.В., Кузнецова И.В., Дикова С.П., Волынкина А.С., Лисицкая Я.В., Казакова Е.С., Портенко С.А., Красовская ТЮ., Шарова И.Н., Куклев В.Е., Сафронов B.А., Раздорский А.С., Карнаухов И.Г Итоги работы СПЭБ Роспотребнадзора по обеспечению санитарно-эпидемиологического благополучия в период летней оздоровительной кампании 2014 г. в Крымском федеральном округе. Проблемы особо опасных инфекций. 2015; 4:45-8. DOI: 10.21055/0370-1069-2015-4-45-48.Popova A.Yu., Ezhlova E.B., Demina Yu.V, Kulichenko A.N., Ryazanova A.G., Efremenko D.V., Kuznetsova I.V., Dikova S.P., Volynkina A.S., Lisitskaya Ya.V, Kazakova E.S., Portenko S.A., Krasovskaya T.Yu., Sharova I.N., Kuklev V.E., Safronov V.A., Razdorsky A.S., Karnaukhov I.G. [Results of work of the Rospotrebnadzor SAET on the provision of sanitary epidemiologi¬cal welfare of the population during the summer health-promotion campaign, 2014 in the Crimean Federal District]. Problemy Osobo Opasnykh Infektsii [Problems of Particularly Dangerous Infections]. 2015; 4:45-8. DOI: 10.21055/0370-1069-2015-4-45-48.Gaia V, Fry N.K., Afshar B., Luck P.C., Meugnier H Etienne J., Peduzzi R., Harrison T.G. Consensus sequence-based scheme for epidemiological typing of clinical and environmental isolates of Legionella pneumophila. J. Clin. Microbiol. 2005; 43(5):2047-52. DOI: 10.1128/JCM43.5.2047-2052.2005.Gaia V., Fry N.K., Afshar B., Luck PC., Meugnier H., Etienne J., Peduzzi R., Harrison T.G. Consensus sequence-based scheme for epidemiological typing of clinical and environmental isolates of Legionella pneumophila. J. Clin. Microbiol. 2005; 43(5):2047-52. DOI: 10.1128/JCM.43.5.2047-2052.2005.Luck C., Fry N.K., Helbig_J.H., Jarraud S., Harrison T.G. Typing methods for Legionella. In: Buchrieser C., Hilbi H., editors. Legionella. Methods in Molecular Biology (Methods and Protocols). NJ, Totowa: Humana Press; 2013. Vol. 954. P. 119-48. DOI: 10.1007/978-1-62703-161-5_6.Luck C., Fry N.K., Helbig J.H., Jarraud S., Harrison T.G. Typing methods for Legionella. In: Buchrieser C., Hilbi H., editors. Legionella. Methods in Molecular Biology (Methods and Protocols). NJ, Totowa: Humana Press; 2013. Vol. 954. P. 119-48. DOI: 10.1007/978-1-62703-161-5_6.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.