microbeПроблемы особо опасных инфекцийProblems of Particularly Dangerous Infections0370-10692658-719XRussian Research Anti-Plague Institute “Microbe”10.21055/0370-1069-2025-4-54-60microbe-2249Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESАллельные варианты локусов гена p66 у изолятов от клещей Ixodes persulcatus и I. trianguliceps – переносчиков возбудителя иксодового клещевого боррелиоза Borrelia bavariensisAllelic Variants of the p66 Gene Loci in Isolates from Ixodes persulcatus and I. trianguliceps Ticks, Vectors of the Causative Agent of Tick-Borne Borreliosis, Borrelia bavariensishttps://orcid.org/0000-0003-4832-6248ГолидоноваК. А.GolidonovaK. A.

Голидонова Кристина Андреевна, 

123098, Москва, ул. Гамалеи, 18

Kristina A. Golidonova,

18, Gamaleya St., Moscow, 123098

kristi.dekor@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4452-4231КоренбергЭ. И.KorenbergE. I.

123098, Москва, ул. Гамалеи, 18

18, Gamaleya St., Moscow, 123098

info@gamaleya.orghttps://orcid.org/0000-0003-1936-7868КовалевскийЮ. В.KovalevskyYu. V.

123098, Москва, ул. Гамалеи, 18

18, Gamaleya St., Moscow, 123098

info@gamaleya.orgГореловаН. Б.GorelovaN. B.

123098, Москва, ул. Гамалеи, 18

18, Gamaleya St., Moscow, 123098

info@gamaleya.orghttps://orcid.org/0000-0003-2325-8584МатросоваВ. А.MatrosovaV. A.

119334, Москва, ул. Вавилова, 32

32, Vavilova St., Moscow, 119334

isinfo@eimb.ruФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Минздрава РоссииРоссияNational Research Center of Epidemiology and Microbiology named after Honorary Academician N.F. Gamaleya, Ministry of Health of the Russian FederationRussian FederationФГБУН Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАНРоссияInstitute of Molecular Biology named after V.A. Engelhardt of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202514012026045460Copyright © Голидонова К.А., Коренберг Э.И., Ковалевский Ю.В., Горелова Н.Б., Матросова В.А., 20262026Голидонова К.А., Коренберг Э.И., Ковалевский Ю.В., Горелова Н.Б., Матросова В.А.Golidonova K.A., Korenberg E.I., Kovalevsky Y.V., Gorelova N.B., Matrosova V.A.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/2249

Цель исследования – изучение генетической вариабельности локусов гена р66 изолятов Borrelia bavariensis, выделенных от имаго и нимф Ixodes persulcatus, а также от нимф I. trianguliceps.

Материалы и методы

Материалы и методы. Исследованы 123 изолята B. bavariensis от нимф и имаго таежного клеща и от нимф I. trianguliceps, отловленных в 1993–2003 гг. в природном очаге иксодового клещевого боррелиоза (ИКБ) Пермского края. Нуклеотидные последовательности получены методом полимеразной цепной реакции с последующим секвенированием ампликонов локусов гена p66. Результаты проанализированы с использованием сервиса BLAST. Дендрограмма построена методом максимального правдоподобия в MEGA11 (bootstrap 1000 повторов).

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. Среди исследованных изолятов обнаружены 8 аллельных вариантов локусов гена p66 B. bavariensis, 6 из которых – у имаго таежного клеща. Изоляты от нимф I. trianguliceps имеют практически сходный набор таких вариантов c изолятами от нимф и имаго I. persulcatus. У изолятов от нимф (70,0±7,2 %) и имаго (67,2±6,2 %) таежного клеща чаще встречались аллельные варианты № 1 и 2. Они также преобладали среди изолятов от нимф I. trianguliceps (76,0±17,4 %). В исследуемом природном очаге клещи I. persulcatus и I. trianguliceps поддерживают циркуляцию различных аллельных вариантов B. bavariensis, что подтверждается наличием у них соответствующих локусов гена p66. Варианты аллелей № 1 и 2 по гену p66 идентичны обнаруженным ранее у изолятов B. bavariensis от людей с ИКБ (K. Golidonova et al., 2022). Значительное преобладание двух выявленных аллельных вариантов боррелий у клещей-переносчиков при циркуляции возбудителя в природном очаге объясняет наиболее частые заражения людей ИКБ именно этими вариантами.

The aim of the study was to investigate the genetic variability of p66 gene loci in Borrelia bavariensis isolates obtained from adults and nymphs of Ixodes persulcatus ticks, as well as from nymphs of I. trianguliceps.

Materials and methods

Materials and methods. 123 isolates of B. bavariensis from nymphs and adults of taiga tick and from nymphs of I. trianguliceps collected in 1993–2003 in the natural focus of Ixodid tick-borne borreliosis (ITBB) of Perm Territory were studied. Nucleotide sequences were obtained using polymerase chain reaction followed by sequencing of p66 gene loci amplicons. The results were analyzed applying BLAST service. The dendrogram was constructed using the maximum likelihood method in MEGA11 software (a bootstrap value of 1000 repeats).

Results and discussion

Results and discussion. Among the studied isolates, 8 allelic variants of p66 gene loci of B. bavariensis were found, 6 of which were in the adult taiga ticks. Isolates from nymphs of I. trianguliceps have an almost similar set of such variants as isolates from nymphs and adults of I. persulcatus. In isolates from nymphs (70.0±7.2 %) and adults (67.2±6.2 %) of the taiga tick, allelic variants No. 1 and 2 were more frequent. They also prevailed among isolates from I. trianguliceps nymphs (76.0±17.4 %). In the studied natural focus, I. persulcatus and I. trianguliceps ticks maintain the circulation of various allelic variants of Borrelia bavariensis, which is confirmed by the presence of corresponding p66 gene loci in them. Variants No. 1 and 2 are identical to those previously detected in isolates B. bavariensis from humans with ITBB (Golidonova et al., 2022). The significant prevalence of the two identified allelic variants of Borrelia in tick vectors during circulation of the pathogen in the natural focus explains the most frequent infections of population with ITBB by these variants.

Borrelia bavariensisиксодовые клещиген p66аллельные вариантыBorrelia bavariensisIxodid ticksp66 geneallelic variantsРабота выполнена в рамках государственного задания Минздрава России «Изучение эколого-генетических факторов повышенной патогенности возбудителей иксодовых клещевых боррелиозов как основа прогнозирования их эпидемической опасности в разработке средств лабораторной диагностики» (121030900383-2).The work was carried out within the framework of the state assignment of the Ministry of Health of the Russian Federation “Study of ecological and genetic factors of increased pathogenicity of Ixodidae tick-borne borreliosis agents as a basis for predicting their epidemic hazard in the development of laboratory diagnostic tools” (121030900383-2).ReferencesHunfeld K.-P., Gray J., editors. Lyme Borreliosis. Springer International Publishing; 2022. P. 1–30.Hunfeld K.-P., Gray J., editors. Lyme Borreliosis. Springer International Publishing; 2022. P. 1–30.Korenberg E.I., Kovalevskii Y.V., Gorelova N.B., Nefedova V.V. Comparative analysis of the roles of Ixodes persulcatus and I. trianguliceps ticks in natural foci of ixodid tick-borne borrelioses in the Middle Urals, Russia. Ticks Tick Borne Dis. 2015; 6(3):316– 21. DOI: 10.1016/j.ttbdis.2015.02.004.Korenberg E.I., Kovalevskii Y.V., Gorelova N.B., Nefedova V.V. Comparative analysis of the roles of Ixodes persulcatus and I. trianguliceps ticks in natural foci of ixodid tick-borne borrelioses in the Middle Urals, Russia. Ticks Tick Borne Dis. 2015; 6(3):316– 21. DOI: 10.1016/j.ttbdis.2015.02.004.Рудакова С.А., Теслова О.Е., Муталинова Н.Е., Рудаков Н.В., Пеньевская Н.А., Кузьменко Ю.Ф., Транквилевский Д.В. Эпидемиологическая ситуация по иксодовым клещевым боррелиозам в Российской Федерации в 2010–2024 гг. и прогноз на 2025 г. Проблемы особо опасных инфекций. 2025; (2):39–46. DOI: 10.21055/0370-1069-2025-2-39-46.Rudakova S.A., Teslova O.E., Mutalinova N.E., Rudakov N.V., Pen’evskaya N.A., Kuz’menko Yu.F., Trankvilevsky D.V. [Review of the epidemiological situation on ixodidae tick-borne borrelioses in the Russian Federation in 2010–2024 and forecast for 2025]. Problemy Osobo Opasnykh Infektsii [Problems of Particularly Dangerous Infections]. 2025; (2):39–46. DOI: 10.21055/0370-1069-2025-2-39-46.Margos G., Fingerle V., Reynolds S. Borrelia bavariensis: vector switch, niche invasion, and geographical spread of a tick-borne bacterial parasite. Front. Ecol. Evol. 2019; 7:401. DOI: 10.3389/fevo.2019.00401.Margos G., Fingerle V., Reynolds S. Borrelia bavariensis: vector switch, niche invasion, and geographical spread of a tick-borne bacterial parasite. Front. Ecol. Evol. 2019; 7:401. DOI: 10.3389/fevo.2019.00401.Tan X., Castellanos M., Chaconas G. Choreography of Lyme disease spirochete adhesins to promote vascular escape. Microbiol. Spectr. 2023; 11(4):e0125423. DOI: 10.1128/spectrum.01254-23.Tan X., Castellanos M., Chaconas G. Choreography of Lyme disease spirochete adhesins to promote vascular escape. Microbiol. Spectr. 2023; 11(4):e0125423. DOI: 10.1128/spectrum.01254-23.Kumar D., Ristow L.C., Shi M., Mukherjee P., Caine J.A., Lee W.Y., Kubes P., Coburn J., Chaconas G. Intravital imaging of vascular transmigration by the Lyme spirochete: requirement for the integrin binding residues of the B. burgdorferi P66 protein. PLoS Pathog. 2015; 11(12):e1005333. DOI: 10.1371/journal.ppat.1005333.Kumar D., Ristow L.C., Shi M., Mukherjee P., Caine J.A., Lee W.Y., Kubes P., Coburn J., Chaconas G. Intravital imaging of vascular transmigration by the Lyme spirochete: requirement for the inte¬ grin binding residues of the B. burgdorferi P66 protein. PLoS Pathog. 2015; 11(12):e1005333. DOI: 10.1371/journal.ppat.1005333.Ковалевский Ю.В., Коренберг Э.И., Горелова Н.Б. Многолетняя динамика эпизоотического процесса природных очагов иксодовых клещевых боррелиозов в горно-таежных лесах Среднего Урала. Паразитология. 2004; 38(2):105–21.Kovalevskii Yu.V., Korenberg E.I., Gorelova N.B. [Long-term dynamics of epizootic process in natural foci of Ixodidae tickborne borrelioses in the mountain taiga forests of the middle Urals]. Parazitologiya [Parasitology] 2004; 38(2):105–21.Golidonova K., Korenberg E., Krupinskaya E., Matrosova V., Gintsburg A. Allelic variants of P66 gene in Borrelia bavariensis isolates from patients with ixodid tick-borne borreliosis. Microorganisms. 2022; 10(12):2509. DOI: 10.3390/microorganisms10122509.Golidonova K., Korenberg E., Krupinskaya E., Matrosova V., Gintsburg A. Allelic variants of P66 gene in Borrelia bava¬ riensis isolates from patients with ixodid tick-borne borreliosis. Microorganisms. 2022; 10(12):2509. DOI: 10.3390/microorganisms10122509.Голидонова К.А., Коренберг Э.И., Ковалевский Ю.В., Горелова Н.Б., Матросова В.А. Аллельные варианты локусов гена p66 у изолятов от мелких млекопитающих – резервуарных хозяев возбудителя иксодового клещевого боррелиоза Borrelia bavariensis, циркулирующего в природных очагах среднего Урала. Бактериология. 2025; 10(1):50–7. DOI: 10.20953/2500-1027-2025-1-50-57.Golidonova K.A., Korenberg E.I., Kovalevskii Yu.V., Gorelova N.B., Matrosova V.A. [Allelic variants of the p66 gene loci in isolates from small mammals – reservoir hosts of the tick-borne borreliosis agent Borrelia bavariensis circulating in natural foci of the middle Urals]. Bakteriologiya [Bacteriology]. 2025; 10(1):50–7. DOI: 10.20953/2500-1027-2025-1-50-57.Григорьева Л.А., Mитева O.A., Самойлова E.П. Паразитарная система Ixodes persulcatus (Ixodinae) – Borrelia garinii – мелкие млекопитающие на северо-западе России. Труды Зоологического института РАН. 2024; 328(2):308–22. DOI: 10.31610/trudyzin/2024.328.2.308.Grigor’eva L.A., Miteva O.A., Samoilova E.P. [Parasitic system Ixodes persulcatus (Ixodinae) – Borrelia garinii – small mammals in the northwest of Russia]. Trudy Zoologicheskogo Instituta Rossiiskoi Akademii Nauk [Proceedings of the Zoological Institute of RAS]. 2024; 328(2):308–22. DOI: 10.31610/trudyzin/2024.328.2.308.

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