microbeПроблемы особо опасных инфекцийProblems of Particularly Dangerous Infections0370-10692658-719XRussian Research Anti-Plague Institute “Microbe”10.21055/0370-1069-2017-3-41-44microbe-409Research ArticleМИКРОБИОЛОГИЯMICROBIOLOGYОСОБЕННОСТИ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ БЛОХИ CITELLOPHILUS TESQUORUM ALTAICUS (IOFF, 1936) И YERSINIA PESTIS С РАЗЛИЧНЫМ ПЛАЗМИДНЫМ СОСТАВОМPECULIARITIES OF INTERACTION BETWEEN CITELLOPHILUS TESQUORUM ALTAICUS (IOFF, 1936) FLEA AND YERSINIA PESTIS WITH VARIOUS PLASMID COMPOSITIONБазановаЛ. П.BazanovaL. P.

664047, Иркутск, ул. Трилиссера, 78

78, Trilissera St., Irkutsk, 664047

adm@chumin.irkutsk.ruТокмаковаЕ. Г.TokmakovaE. G.

664047, Иркутск, ул. Трилиссера, 78

78, Trilissera St., Irkutsk, 664047

ВороноваГ. А.VoronovaG. A.

664047, Иркутск, ул. Трилиссера, 78

78, Trilissera St., Irkutsk, 664047

БалахоновС. В.BalakhonovS. V.

664047, Иркутск, ул. Трилиссера, 78

78, Trilissera St., Irkutsk, 664047

ИннокентьеваТ. И.Innokent’evaT. I.

664047, Иркутск, ул. Трилиссера, 78

78, Trilissera St., Irkutsk, 664047

ФКУЗ «Иркутский научно-исследовательский противочумный институт»РоссияIrkutsk Research Anti-Plague InstituteRussian Federation201720092017034144Copyright © Базанова Л.П., Токмакова Е.Г., Воронова Г.А., Балахонов С.В., Иннокентьева Т.И., 20172017Базанова Л.П., Токмакова Е.Г., Воронова Г.А., Балахонов С.В., Иннокентьева Т.И.Bazanova L.P., Tokmakova E.G., Voronova G.A., Balakhonov S.V., Innokent’eva T.I.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/409Цель исследований

Цель исследований. Изучение в эксперименте влияния штаммов Yersinia pestis с различным плазмидным составом на алиментарную активность и смертность Citellophilus tesquorum altaicus, частоту и динамику формирования биопленки в их организме.

Материалы и методы

Материалы и методы. В опытах с C. tesquorum altaicus использованы штаммы: вирулентные трехплазмидный И-3230, изолированный в Монголии, и референтный для Тувинского очага И-2638, имеющий четыре плазмиды (pYT, pYV, pYP, pTP 33), а также селекционированный от него авирулентный изогенный клон И-3480, утративший две плазмиды (pYV, pYP).

Результаты и выводы

Результаты и выводы. Установлено, что штаммы И-2638 и И-3480, несущие плазмиду pTP33, более активно формировали биопленку в организме блох, а смертность была выше среди насекомых, инфицированных штаммом И-3230. Четырехплазмидный штамм И-2638 по всем исследуемым показателям превосходил трехплазмидный И-3230 и двухплазмидный И-3480, что может свидетельствовать о коадаптации возбудителя чумы и C. tesquorum altaicus из Тувинского очага и возможности функциональной роли плазмиды pTP33 в усилении формирования биопленки in vivo. 

Objective of the study is in vitro investigation of mutual relations between Citellophilus tesquorum altaicus and Yersinia pestis with various plasmid composition: influence of the strain on flea alimentary activity and mortality rate, frequency and dynamics of biofilm formation.

Materials and methods

Materials and methods. C. tesquorum altaicus were infected by three Yersinia pestis strains: virulent triple-plasmid I-3230 isolated in Mongolia, referential for the Tuva focus I-2638 carrying four plasmids (pYT, pYV, pYP, pTP 33) and also selected from it avirulent isogenic clone I-3480 that lost two plasmids (pYV, pYP). Peculiarities of interaction between fleas and Y. pestis strains were estimated through the lens of specimens with «conglomerates» and “blocks” for feeding, the period from infection prior to the beginning of conglomerates’ formation, alimentary activity, and mortality rate of the infected fleas.

Results and conclusions

Results and conclusions. It was revealed that alimentary activity of the infected insects was higher than that of the control group, and the highest – in fleas infected with I-2638 strain. Greater numbers of dead fleas at feeding was noted in specimens inoculated with I-3230 strain. Predominant significance of I-2638 strain was established in C. tesquorum altaicus biofilm formation both as «conglomerates» and “blocks”. I-3480 strain also formed the conglomerates in fleas more actively than I-3230 lacking pTP33 plasmid. Thus, four-plasmid I-2638 strain surpassed triple-plasmid I-3230 and two-plasmid I-3480 strains in reference to all tested indicators except flea mortality rates. It may testify to co-adaptation of Y. pestis and C. tesquorum altaicus from the Tuva plague focus and to the possibility of a pTP33 functional role in enhancement of a biofilm formation in vivo. 

блоха Citellophilus tesquorum altaicusYersinia pestisплазмидыбиопленка in vivoCitellophilus tesquorum altaicus fleaYersinia pestisplasmidin vivo biofilmReferencesАфанасьев М.В., Балахонов С.В., Токмакова Е.Г., Половинкина В.С., Сидорова Е.А., Синьков В.В. Анализ нуклеотидной последовательности плазмиды рТР33 Yersinia pestis из Тувинского природного очага чумы. Генетика. 2016; 9:1012–20.Afanas’ev M.V., Balakhonov S.V., Tokmakova E.G., Polovinkina V.S., Sidorova E.A., Sin’kov V.V. [Analysis of nucleotide sequence of Yersinia pestis рТР33 plasmid from Tuva natural plague focus]. Genetika. 2016; 9:1012–20.Балахонов С.В., Вержуцкий Д.Б., Корзун В.М., Вершинин Е.А., Немченко Л.С., Чипанин Е.В., Шестопалов М.Ю., Иннокентьева Т.И., Попков А.Ф., Михайлов Е.П., Ооржак Л.М., Вахрушева З.П., Агапов В.А. Современное состояние природных очагов чумы Сибири. Журн. инф. патол. 2009; 3(16):16–20.Balakhonov S.V., Verzhutsky D.B., Korzun V.M., Vershinin E.A., Nemchenko L.S., Chipanin E.V., Shestopalov M.Yu., Innokent’eva T.I., Popkov A.F., Mikhailov E.P., Oorzhak L.M., Vakhrusheva Z.P., Agapov V.A. [Present status of natural plague foci in Siberia]. Zh. Infek. Patol. 2009; 3(16):16–20.Вержуцкий Д.Б., Ткаченко В.А., Попов В.В., Колосов В.М. О сохранении возбудителя чумы в Тувинском природном очаге. Журн. инф. патол. 2003; 4(10):31–2.Verzhutsky D.B., Tkachenko V.A., Popov V.V., Kolosov V.M. [Concerning plague agent persistence in Tuva natural focus]. Zh. Infek. Patol. 2003; 4(10):31–2.Воронова Г.А., Токмакова Е.Г., Балахонов С.В., Базанова Л.П. Взаимоотношения штаммов чумного микроба с различным плазмидным составом и блох Xenopsylla cheopis (Roths, 1903). Мед. паразитол. и паразитарн. бол. 2011; 2:15–8.Voronova G.A., Tokmakova E.G., Balakhonov S.V., Bazanova L.P. [Interaction between Yersinia pestis strains with different plasmid structure and Xenopsylla cheopis fleas]. Med. Parazitol. i Parazitarn. Bol. 2011; 2:15–8.Елисеева И.И., Юзбашев М.М. Общая теория статистики. М.: Финансы и статистика; 2006. 656 с.Eliseeva I.I., Yuzbashev M.M. [General Theory of Statistics]. M.: Finansy i statistika; 2006. 656 p.Оглодин Е.Г., Ерошенко Г.А., Куклева Л.М., Одиноков Г.Н., Гусева Н.П., Кутырев В.В. Структурно-функциональный анализ криптических плазмид штаммов Yersinia pestis из двух природных очагов чумы России. Пробл. особо опасных инф. 2015; 4:82–5.Oglodin E.G., Eroshenko G.A., Kukleva L.M., Odinokov G.N., Guseva N.P., Kutyrev V.V. [Structural-functional analysis of cryptic plasmids in Yersinia pestis strains from two natural plague foci of Russia]. Probl. Osobo Opasn. Infek. 2015; 4:82–5.Токмакова Е.Г., Базанова Л.П., Воронова Г.А., Балахонов С.В. Особенности взаимоотношений блохи Frontopsylla luculenta luculenta (Jordan et Rothschild, 1923) и возбудителя чумы с различным плазмидным составом. Мед. паразитол. и паразитарн. бол. 2016; 1:38–41.Tokmakova E.G., Bazanova L.P., Voronova G.A., Balakhonov S.V. [Peculiarities of interaction between Frontopsylla luculenta luculenta (Jordan et Rothschild, 1923) and Yersinia pestis with different plasmid structure]. Med. Parazitol. i Parazitarn. Bol. 2016; 1:38–41.Hinnebusch B.J., Ficher E.R., Schwan T.G. Evaluation of the role Yersinia pestis plasminogen activator and other plasmid-encoded factors in temperature-dependent blockage of the flea. J. Infect. Dis. 1998; 178(5):1406–15.Hinnebusch B.J., Ficher E.R., Schwan T.G. Evaluation of the role Yersinia pestis plasminogen activator and other plasmid-encoded factors in temperature-dependent blockage of the flea. J. Infect. Dis. 1998; 178(5):1406–15.

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