Preview

Проблемы особо опасных инфекций

Расширенный поиск

Комплексная характеристика штаммов Yersinia pestis, выделенных в Сарыджазском и Верхненарынском высокогорных очагах в 2019–2020 гг.

https://doi.org/10.21055/0370-1069-2021-2-114-122

Полный текст:

Аннотация

Цель исследования – комплексный анализ фенотипических и генетических свойств штаммов Yersinia pestis, выделенных в Сарыджазском и Верхненарынском высокогорных очагах Тянь-Шаня в 2019–2020 гг.; определение современной популяционной структуры и ареала этих высоковирулентных штаммов возбудителя чумы.

Материалы и методы. Проведены исследования биохимических свойств (ферментация углеводов, питательные потребности), вирулентности (in vitro и на лабораторных животных); молекулярно-генетический анализ и полногеномное секвенирование штаммов Y. pestis, выделенных в Сарыджазском и Верхненарынском высокогорных очагах в 2019–2020 гг. Для сравнения использованы штаммы Y. pestis из очагов Тянь-Шаня и Памиро-Алая 1928–2016 гг. Полногеномное секвенирование проводили в системе Ion S5 XL System. Филогенетический анализ выполнен на основе 1443 выявленных коровых SNPs у 36 включенных в анализ штаммов Y. pestis различных филогенетических линий. Построение дендрограмм проводили с использованием алгоритма Maximum Likelihood, программы PHYML, модели HKY85.

Результаты и обсуждение. Установлена принадлежность всех штаммов Y. pestis, выделенных в Сарыджазском и Верхненарынском высокогорных очагах в 2019–2020 гг., к филогенетической ветви 0.ANT5 античного биовара основного подвида. По данным полногеномного секвенирования выявлено наличие двух клонов 0.ANT5, первый из которых состоит из штаммов 2020 г. из бассейна р. Коойлу в Сарыджазском очаге. Второй мощный клон включает штаммы 2012–2020 гг., выделенные в Сарыджазском и Верхненарынском очагах. Показана высокая вирулентность выделенных штаммов. Сделан вывод о необходимости дальнейшего исследования территорий высокогорных очагов Тянь-Шаня и Памиро-Алая для установления современных границ ареала 0.ANT5, а также выявления участков циркуляции Y. pestis других филогенетических линий. 

Об авторах

Л. М. Куклева
ФКУЗ «Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб»
Россия

410005, Саратов, ул. Университетская, 46



А. К. Джапарова
Республиканский центр карантинных и особо опасных инфекций Министерства здравоохранения Кыргызской Республики
Кыргызстан

Бишкек, ул. Скрябина, 92



Е. Г. Оглодин
ФКУЗ «Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб»
Россия

410005, Саратов, ул. Университетская, 46



Е. А. Нарышкина
ФКУЗ «Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб»
Россия

410005, Саратов, ул. Университетская, 46



Я. М. Краснов
ФКУЗ «Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб»
Россия

410005, Саратов, ул. Университетская, 46



А. А. Кузнецов
ФКУЗ «Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб»
Россия

410005, Саратов, ул. Университетская, 46



А. В. Фадеева
ФКУЗ «Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб»
Россия

410005, Саратов, ул. Университетская, 46



Г. А. Ерошенко
ФКУЗ «Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб»
Россия

410005, Саратов, ул. Университетская, 46



С. К. Бердиев
Республиканский центр карантинных и особо опасных инфекций Министерства здравоохранения Кыргызской Республики
Кыргызстан

Бишкек, ул. Скрябина, 92



В. В. Кутырев
ФКУЗ «Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб»
Россия

410005, Саратов, ул. Университетская, 46



Список литературы

1. Онищенко Г.Г., Кутырев В.В., редакторы. Природные очаги чумы Кавказа, Прикаспия, Средней Азии и Сибири. М.: Медицина; 2004. 191 с.

2. Кутырев В.В., Попова А.Ю., редакторы. Кадастр эпидемических и эпизоотических проявлений чумы на территории Российской Федерации и стран ближнего зарубежья (с 1876 по 2016 год). Саратов: ООО «Амирит»; 2016. 248 с.

3. Sariyeva G., Bazarkanova G., Maimulov R., Abdikarimov S., Kurmanov B., Abdirassilova A., Shabunin A., Sagiyev Z., Dzhaparova A., Abdel Z., Mussagaliyeva R., Morand S., Motin V., Kosoy M. Marmots and Yersinia pestis strains in two plague endemic areas of Tien Shan mountains. Front. Vet. Sci. 2019; 6:207. DOI: 10.3389/fvets.2019.00207.

4. Абдикаримов С.Т., Ибрагимов Э.Ш., Эгембергенов Ч.Э. Современное эпизоотическое состояние природных очагов чумы Кыргызской Республики и мероприятия, направленные на обеспечение эпидемиологического благополучия по чуме. Проблемы особо опасных инфекций. 2018; 2:45–8. DOI: 10.21055/0370-1069-2018-2-45-48.

5. Ерошенко Г.А., Джапарова А.К., Оглодин Е.Г., Альхова Ж.В., Куклева Л.М., Кузнецов А.А., Краснов Я.М., Абдикаримов С.Т., Кутырев В.В. Филогеография штаммов Yersinia pestis ветви 0.ANT, выделенных в Тянь-Шане и Памиро-Алае в XX–XXI веках. Проблемы особо опасных инфекций. 2020; 1:76–84. DOI: 10.21055/0370-1069-2020-1-76-84.

6. Eroshenko G.A., Nosov N.Y., Krasnov Y.M., Oglodin Y.G., Kukleva L.M., Guseva N.P., Kuznetsov A.A., Abdikarimov S.T., Dzhaparova A.K., Kutyrev V.V. Yersinia pestis strains of ancient phylogenetic branch 0.ANT are widely spread in the high-mountain plague foci of Kyrgyzstan. PLoS One. 2017; 12(10):e0187230. DOI: 10.1371/journal.pone.0187230.

7. Kutyrev V.V., Eroshenko G.A., Motin V.L., Nosov N.Y., Krasnov J.M., Kukleva L.M., Nikiforov K.A., Al’hova J.V., Oglodin E.G., Guseva N.P. Phylogeny and classification of Yersinia pestis through the lens of strains from the plague foci of Commonwealth of Independent States. Front. Microbiol. 2018; 9:1106. DOI: 10.3389/fmicb.2018.01106.

8. Harbeck M., Seifert L., Hänsch S., Wagner D.M., Birdsell D., Parise K.L., Wiechmann I., Grupe G., Thomas A., Keim P., Zöller L., Bramanti B., Riehm J.M., Scholz H.C. Yersinia pestis DNA from skeletal remains from the 6(th) century AD reveals insights into Justinianic plague. PLoS Pathog. 2013; 9(5):e1003349. DOI: 10.1371/journal.ppat.1003349.

9. Wagner D.M., Klunk J., Harbeck M., Devault A., Waglechner N., Sahl J.W., Enk J., Birdsell D.N., Kuch M., Lumibao C., Poinar D., Pearson T., Fourment M., Golding B., Riehm J.M., Earn D.J., Dewitte S., Rouillard J.M., Grupe G., Wiechmann I., Bliska J.B., Keim P.S., Scholz H.C., Holmes E.C., Poinar H. Yersinia pestis and the plague of Justinian 541–543 AD: a genomic analysis. Lancet Infect. Dis. 2014; 14(4):319–26. DOI: 10.1016/S1473-3099(13)70323-2.

10. Feldman M., Harbeck M., Keller M., Spyrou M.A., Rott A., Trautmann B., Scholz H.C., Päffgen B., Peters J., McCormick M., Bos K., Herbig A., Krause J. A high-coverage Yersinia pestis genome from a sixth-century Justinianic Plague victim. Mol. Biol. Evol. 2016; 33(11):2911–23. DOI: 10.1093/molbev/msw170.

11. Keller M., Spyrou M.A., Scheib C.L., Neumann G.U., Kröpelin A., Haas-Gebhard B., Päffgen B., Haberstroh J., Ribera I Lacomba A., Raynaud C., Cessford C., Durand R., Stadler P., Nägele K., Bates J.S., Trautmann B., Inskip S.A., Peters J., Robb J.E., Kivisild T., Castex D., McCormick M., Bos K.I., Harbeck M., Herbig A., Krause J. Ancient Yersinia pestis genomes from across Western Europe reveal early diversification during the first pandemic (541–750). Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2019; 116(25):12363–72. DOI: 10.1073/pnas.1820447116.

12. Guelli M., Kersten O., Namouchi A., Luciani S., Marota I., Arcini C.A., Iregren E., Lindemann R.A., Warfvinge G. Bakanidze L., Bitadze L., Rubini M., Zaio P., Zaio M., Neri D., Stenseth N.C., Bramanti B. A genomic and historical synthesis of plague in 18th century Eurasia. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2020; 117(45):28328– 35. DOI: 10.1073/pnas.2009677117.

13. Онищенко Г.Г., Кутырев В.В., редакторы. Лабораторная диагностика особо опасных инфекционных болезней. Практическое руководство. М.: ЗАО «Шико»; 2013. 560 с.

14. Kado C.I., Liu S.-T. Rapid procedure for detection and isolation of large and small plasmids. J. Bacteriol. 1981; 145(3):1365– 73. DOI: 10.1128/JB.145.3.1365-1373.1981.

15. Одиноков Г.Н., Ерошенко Г.А., Куклева Л.М., Шавина Н.Ю., Краснов Я.М., Кутырев В.В. Определение генетических основ ауксотрофности штаммов Yersinia pestis кавказского подвида. Генетика. 2012; 48(4): 457–64.

16. Плохинский Н.А. Биометрия. М.: Изд-во МГУ; 1970. 367 с.

17. Le Flèche P., Hauck Y., Onteniente L., Prieur A., Denoeud F., Ramisse V., Sylvestre P., Benson G., Ramisse F., Vergnaud G. A tandem repeats database for bacterial genomes: application to the genotyping of Yersinia pestis and Bacillus anthracis. BMC Microbiol. 2001; 1:2. DOI: 10.1186/1471-2180-1-2.

18. Rasmussen S., Allentoft M.E., Nielsen K., Orlando L., Sikora M., Sjögren K.G., Pedersen A.G., Schubert M., Van Dam A., Kapel C.M., Nielsen H.B., Brunak S., Avetisyan P., Epimakhov A., Khalyapin M.V., Gnuni A., Kriiska A., Lasak I., Metspalu M., Moiseyev V., Gromov A., Pokutta D., Saag L., Varul L., Yepiskoposyan L., Sicheritz-Pontén T., Foley R.A., Lahr M.M.., Nielsen R., Kristiansen K., Willerslev E. Early divergent strains of Yersinia pestis in Eurasia 5,000 years ago. Cell. 2015; 163(3):571– 82. DOI: 10.1016/j.cell.2015.10.009.

19. Andrades Valtueña A., Mittnik A., Key F.M., Haak W., Allmäe R., Belinskij A., Daubaras M., Feldman M., Jankauskas R., Janković I., Massy K., Novak M., Pfrengle S., Reinhold S., Šlaus M., Spyrou M.A., Szécsényi-Nagy A., Tõrv M., Hansen S., Bos K.I., Stockhammer P.W., Herbig A., Krause J. The Stone Age plague and its persistence in Eurasia. Curr. Biol. 2017; 27(23):3683–3691.e8. DOI: 10.1016/j.cub.2017.10.025.

20. Rascovan N., Sjögren K.G., Kristiansen K., Nielsen R., Willerslev E., Desnues C., Rasmussen S. Emergence and spread of basal lineages of Yersinia pestis during the neolithic decline. Cell. 2019; 176(1–2):295–305.e10. DOI: 10.1016/j.cell.2018.11.005.

21. Spyrou M.A. Tukhbatova R.I., Wang C.C., Valtueña A.A., Lankapalli A.K., Kondrashin V.V., Tsybin V.A., Khokhlov A., Kühnert D., Herbig A., Bos K.I., Krause J. Analysis of 3800-year-old Yersinia pestis genomes suggests Bronze Age origin for bubonic plague. Nat. Commun. 2018; 9(1):2234. DOI: 10.1038/s41467-018-04550-9.

22. Keller M., Spyrou M.A., McCormick M., Bos K.I., Herbig A., Krause J. Ancient Yersinia pestis genomes provide no evidence for the origins or spread of the Justinianic Plague. bioRxiv. 2019. DOI: 10.1101/819698.

23. de Barros Damgaard P., Marchi N., Rasmussen S., Peyrot M., Renaud G., Korneliussen T., Moreno-Mayar J.V., Pedersen M.W., Goldberg A., Usmanova E., Baimukhanov N., Loman V., Hedeager L., Pedersen A.G., Nielsen K., Afanasiev G., Akmatov K., Aldashev A., Alpaslan A., Baimbetov G., Bazaliiskii V.I., Beisenov A., Boldbaatar B., Boldgiv B., Dorzhu C., Ellingvag S., Erdenebaatar D., Dajani R., Dmitriev E., Evdokimov V., Frei K.M., Gromov A., Goryachev A., Hakonarson H., Hegay T., Khachatryan Z., Khaskhanov R., Kitov E., Kolbina A., Kubatbek T., Kukushkin A., Kukushkin I., Lau N., Margaryan A., Merkyte I., Mertz I.V., Mertz V.K., Mijiddorj E., Moiyesev V., Mukhtarova G., Nurmukhanbetov B., Orozbekova Z., Panyushkina I., Pieta K., Smrčka V., Shevnina I., Logvin A., Sjögren K.-G., Štolcová T., Taravella A.M., Tashbaeva K., Tkachev A., Tulegenov T., Voyakin D, Yepiskoposyan L., Undrakhbold S., Varfolomeev V., Weber A., Wilson Sayres M.A., Kradin N., Allentoft M.E., Orlando L., Nielsen R., Sikora M., Heyer E., Kristiansen K., Willerslev E. 137 ancient human genomes from across the Eurasian steppes. Nature. 2018; 557:369–74. DOI: 10.1038/s41586-018-0094-2.


Для цитирования:


Куклева Л.М., Джапарова А.К., Оглодин Е.Г., Нарышкина Е.А., Краснов Я.М., Кузнецов А.А., Фадеева А.В., Ерошенко Г.А., Бердиев С.К., Кутырев В.В. Комплексная характеристика штаммов Yersinia pestis, выделенных в Сарыджазском и Верхненарынском высокогорных очагах в 2019–2020 гг. Проблемы особо опасных инфекций. 2021;(2):114-122. https://doi.org/10.21055/0370-1069-2021-2-114-122

For citation:


Kukleva L.M., Dzhaparova A.K., Oglodin E.G., Naryshkina E.A., Krasnov Ya.M., Kuznetsov A.A., Fadeeva A.V., Eroshenko G.A., Berdiev S.K., Kutyrev V.V. Complex Characteristics of Yersinia pestis Strains Isolated in the Sarydzhaz and Upper-Naryn High-Mountain Foci in 2019–2020. Problems of Particularly Dangerous Infections. 2021;(2):114-122. (In Russ.) https://doi.org/10.21055/0370-1069-2021-2-114-122

Просмотров: 29


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0370-1069 (Print)
ISSN 2658-719X (Online)