Фено- и генотипические особенности нетоксигенных штаммов холерных вибрионов различного происхождения, изолированных на территории России

Цель. Анализ фенотипической характеристики и выявление особенностей генотипической организации нетоксигенных штаммов холерных вибрионов, имеющих различное происхождение и изолированных на территории России.

Материалы и методы. Использована выборка из 548 нетоксигенных штаммов, полученная с помощью авторской пополняемой ГИС «Холера 1989–2014». ПЦР -генотипирование проводили в соответствии со «Способом идентификации нетоксигенных штаммов холерных вибрионов О1 серогруппы с помощью ПЦР для выделения генетических детерминант». Кластерный анализ проводили с использованием метода UPGMA. Построение дендрограммы осуществляли с помощью программы MEGA 5.

Результаты и обсуждение. Показана типичность штаммов V. cholerae по культурально-морфологическим, серологическим и биохимическим свойствам. Выявлена изменчивость изучаемых штаммов по признаку фаголизабельности. Определены уникальные фаготипы, ранее не встречавшиеся на территории России. Популяция нетоксигенных штаммов холерных вибрионов О139 серогруппы была генетически однородной в отличие от изолятов V. cholerae O1 El Tor и имела идентичные ПЦР -генотипы. Показана универсальность метода ПЦР -генотипирования по 14 генам-мишеням, позволяющего дифференцировать изученные штаммы V. cholerae О1 и O139, а также выявлять различия среди штаммов О139, выделенных в различных географических регионах страны.

1. Кругликов В.Д., Левченко Д.А., Титова С.В., Москвитина Э.А., Архангельская И.В., Гаевская Н.Е., Ежова М.И. Холерные вибрионы в водоемах Российской Федерации. Гигиена и санитария. 2019; 98(4):393–9. DOI: 10.18821/0016-9900-2019-98-4-393-399.

2. Москвитина Э.А., Янович Е.Г., Куриленко М.Л., Кругликов В.Д., Титова С.В., Левченко Д.А., Водопьянов А.С., Лопатин А.А., Иванова С.М., Мишанькин Б.М., Кривенко А.С., Анисимова Г.Б., Носков, А.К. Холера: мониторинг эпидемиологической остановки в мире и России (2010–2019 гг.). Прогноз на 2020 г. Проблемы особо опасных инфекций. 2020; 2:38–47. DOI: 10.21055/0370-1069-2020-2-38-47.

3. Титова С.В., Монахова Е.В., Архангельская И.В., Писанов Р.В., Непомнящая Н.Б. Природные популяции холерных вибрионов как резервуар генов факторов патогенности. Здоровье населения и среда обитания. 2016; 5:45–7.

4. Титова С.В., Монахова Е.В. О потенциальной опасности нетоксигенных штаммов холерных вибрионов, содержащих гены токсин-корегулируемых пилей адгезии. Эпидемиология и инфекционные болезни. Актуальные вопросы. 2016; 5:65–72.

5. Зубкова Д.А., Кругликов В.Д., Архангельская И.В., Водопьянов А.С., Непомнящая Н.Б., Водопьянов С.О. Генетические особенности штаммов холерных вибрионов О1 серогруппы ctxA–tcpA+, выделенных из водных объектов РФ, охарактеризованные с помощью новой геоинформационной системы. Здоровье население и среда обитания. 2014; 9:32–5.

6. Монахова Е.В. Стратегия вирулентности холерных вибрионов и пути ее реализации (обзор). Проблемы особо опасных инфекций. 2013; 4:60–8.

7. Осин А.В., Ерошенко Г.А., Коннов Н.П., Кузнецов О.С., Смирнова Н.И. Фенотипический и генетический анализ штаммов Vibrio cholerae O139 серогруппы, выделенных из внешней среды. Проблемы особо опасных инфекций. 2000; 80:93–100.

8. Tamura K., Peterson D., Peterson N., Stecher G., Nei M., Kumar S. MEGA5: molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods. Mol. Biol. Evol. 2011; 28:2731–9. DOI: 10.1093/molbev/msr121.

9. Кругликов В.Д., Левченко Д.А., Водопьянов А.С., Непомнящая Н.Б. ПЦР -генотипирование нетоксигенных штаммов холерных вибрионов как один из подходов их актуализации в плане эпидназора за холерой. Эпидемиология и инфекционные болезни. Актуальные вопросы. 2018; 2:28–35.

10. Гаевская Н.Е., Македонова Л.Д. Использование бактериофагов в лабораторной диагностике холеры. Клиническая лабораторная диагностика. 2016; 12(61):849–52. DOI: 10.18821/0869-2084-2016-61-12-849-852.

11. Tock M.R., Dryden D.T. The biology of restriction and anti-restriction. Curr. Opin. Microbiol. 2005; 8(4):466–72. DOI: 10.1016/j.mib.2005.06.003.

12. Labrie S.J., Samson J., Moineau S. Bacteriophage resistance mechanisms. Nat. Rev. Microbiol. 2010; 8(5):317–27. DOI: 10.1038/nrmicro2315.

13. Kuleshov K.V., Vodop’ianov S.O, Markelov M.L., Dedkov V.G., Kermanov A.V., Kruglikov V.D., Vodop’ianov A.S., Pisanov R.V., Mazrukho A.B., Shipulin G.A. Draft genome sequences of Vibrio cholerae O1 El Tor strains 2011 EL-301 and P-18785, isolated in Russia. Genome announc. 2013; 1(4):e00659-13. DOI: 10.1128/genomeA.00659-13.

14. Миронова Л.В., Балахонов С.В., Хунхеева Ж.Ю., Пономарева А.С., Басов Е.А., Гладких А.С., Бочалгин Н.О., Урбанович Л.Я. Актуальные вопросы совершенствования эпидемиологического надзора за холерой: эпидемиологические и молекулярно-генетические закономерности обнаружения холерного вибриона в объектах окружающей среды. Инфекция и иммунитет. 2017; 5:371.

15. Смирнова Н.И., Агафонова Е.Ю., Щелканова Е.Ю., Агафонов Д.А., Краснов Я.М., Ливанова Л.Ф., Кутырев В.В. Геномное разнообразие нетоксигенных штаммов Vibrio cholerae О1, выделенные на территории России и сопредельных стран. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2018; 2:76–86. DOI: 10.18821/0208-0613-2018-36-2-76-84.

16. Germyn W.S., Boyd E.F. Characterization of a novel Vibrio pathogenicity island (VPI-2) encoding neuraminidase (nanH) among toxigenic Vibrio cholerae isolates. Microbiology. 2002; 148:3681–93. DOI: 10,1099/00221287-148-11-3681.

17. Сизова Ю.В., Писанов Р.В., Водопьянов А.С., Черепахина И.Я., Бурлакова О.С. Фенотипический и генотипический анализ токсинопродукции типичных и атипичных штаммов холерных вибрионов в стрессовых условиях окружающей среды. Современные проблемы науки и образования. 2017; 3. URL: http://www.science-education.ru/article/view?id=26439 (дата обращения 03.11.2019).

18. Watnick P.I., Fullner K.J., Kolter R.A. A role for the mannose-sensitive hemagglutinin in biofilm formatom by Vibrio cholerae El Tor. J. Bacteriol. 1999; 181:3606–9. DOI: 10.1128/JB.181.11.3606-3609.1999

19. Chiavelli D.A., Marsh J.W., Taylor R.K. The mannosesensitive hemagglutinin of Vibrio cholerae promotes adherence to zooplankton. Appl. Environ. Microbiol. 2001; 67(7):719–27. DOI: 10,1128/AEM.67.7.3220-3225.2001.