Штаммы Yersinia pestis линии 1.ORI как этиологический агент III пандемии чумы

Штаммы Yersinia pestis линии 1.ORI берут свое начало в Китае как результат эволюции филогенетической ветви 1.ANT. Штаммы восточного биовара делятся с образованием трех основных линий эволюции: 1.ORI1, 1.ORI2, 1.ORI3. Линии 1.ORI1 и 1.ORI2 возникли в Китае, а затем распространились на восточное и западное побережье Индии соответственно. Штаммы восточного биовара широко распространились по всему миру преимущественно в результате заноса морским путем. Так, линия 1.ORI1 занесена на территорию Северной Америки. Линия 1.ORI2 получила распространение в Юго-Восточной Азии, Африке, Европе и Южной Америке. Кроме того, штаммы восточного биовара завезены и на территорию Австралии, однако формирования природных очагов не произошло. Распространение штаммов на новые территории во время третьей пандемии, как правило, происходило с участием одного штамма, который вызывал эпизоотии среди синантропных грызунов. После регистрировались вспышки среди населения портовых городов с последующим заносом в сельскую местность и формированием природных очагов при подходящих природных условиях. При отсутствии таковых возбудитель чумы элиминировался из природных биотопов, формирования природного очага не происходило. В последние десятилетия большинство случаев чумы человека в мире вызвано штаммами восточного биовара (1.ORI). Однако возникновение и распространение эволюционной линии «1» изучены недостаточно. В настоящее время для выяснения подробностей иррадиации штаммов восточного биовара не хватает как исторических данных, так и штаммов, являющихся предками для современных штаммов на территории многих стран. В результате представления о диссеминации многих ветвей эволюции штаммов восточного биовара в настоящее время имеют вид гипотез. В обзоре проведен анализ литературных данных по истории и эпидемиологии чумы за третью пандемию, поиск связи эпидемических проявлений с принадлежностью штаммов, их вызвавших, к определенным филогенетическим линиям.

1. Онищенко Г.Г., Кутырев В.В., редакторы. Природные очаги чумы Кавказа, Прикаспия, Средней Азии и Сибири. М.: Медицина; 2004. 192 с.

2. Achtman M., Zurth K., Morelli G., Torrea G., Guiyoule A., Carniel E. Yersinia pestis, the cause of plague, is a recently emerged clone of Yersinia pseudotuberculosis. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1999; 96(24):14043–8. DOI: 10.1073/pnas.96.24.14043.

3. Kutyrev V.V., Eroshenko G.A., Motin V.L., Nosov N.Y., Krasnov J.M., Kukleva L.M., Nikiforov K.A., Al’khova Z.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.

4. Bos K.I., Schuenemann V.J., Golding G.B., Burbano H.A., Waglechner N., Coombes B.K., McPhee J.B., DeWitte S.N., Meyer M., Schmedes S., Wood J., Earn D.J., Herring D.A., Bauer P., Poinar H.N., Krause J. A draft genome of Yersinia pestis from victims of the Black death. Nature. 2011; 478:506–10. DOI: 10.1038/nature10549.

5. 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.

6. Drancourt M., Signoli M., Dang L.V., Bizot B., Roux V., Tzortzis S., Raoult D. Yersinia pestis Orientalis in remains of ancient plague patients. Emerg. Infect. Dis. 2007; 13(2):332–3. DOI: 10.3201/eid1302.060197.

7. Spyrou M.A., Keller M., Tukhbatova R.I., Scheib C.L., Nelson E.A., Andrades Valtueña A., Neumann G.U., Walker D., Alterauge A., Carty N., Cessford C., Fetz H., Gourvennec M., Hartle R., Henderson M., von Heyking K., Inskip S.A., Kacki S., Key F.M., Knox E.L., Later C., Maheshwari-Aplin P., Peters J., Robb J.E., Schreiber J., Kivisild T., Castex D., Lösch S., Harbeck M., Herbig A., Bos K.I., Krause J. Phylogeography of the second plague pandemic revealed through analysis of historical Yersinia pestis genomes. Nat. Commun. 2019; 10(1):4470. DOI: 10.1038/s41467-019-12154-0.

8. Morelli G., Song Y., Mazzoni C.J., Eppinger M., Roumagnac P., Wagner D.M., Feldkamp M., Kusecek B., Vogler A.J., Li Y., Cui Y., Thomson N.R., Jombart T., Leblois R., Lichtner P., Rahalison L., Petersen J.M., Balloux F., Keim P., Wirth T., Ravel J., Yang R., Carniel E., Achtman M. Yersinia pestis genome sequencing identifies patterns of global phylogenetic diversity. Nat. Genet. 2010; 42(12):1140–3. DOI: 10.1038/ng.705.

9. Spyrou M.A., Tukhbatova R.I., Feldman M., Drath J., Kacki S., Beltrán de Heredia J., Arnold S., Sitdikov A.G., Castex D., Wahl J., Gazimzyanov I.R., Nurgaliev D.K., Herbig A., Bos K.I., Krause J. Historical Y. pestis genomes reveal the European black death as the source of ancient and modern plague pandemics. Cell Host Microbe. 2016; 19(6):874–81. DOI: 10.1016/j.chom.2016.05.012.

10. Cui Y., Yu C., Yan Y., Li D., Li Y., Jombart T., Weinert L.A., Wang Z., Guo Z., Xu L., Zhang Y., Zheng H., Qin N., Xiao X., Wu M., Wang X., Zhou D., Qi Z., Du Z., Wu H., Yang X., Cao H., Wang H., Wang J., Yao S., Rakin A., Li Y., Falush D., Balloux F., Achtman M., Song Y., Wang J., Yang R. Historical variation in mutational rate in an epidemic pathogen Yersinia pestis. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2013; 110(2):577–82. DOI: 10.1073/pnas.1205750110.

11. Pollitzer R. Plague studies. 1. A summary of the history and survey of the present distribution of the disease. Bull. World Health Organ. 1951; 4(4):475–533.

12. Никифоров К.А., Куклева Л.М., Альхова Ж.В., Оглодин Е.Г., Макашова М.А., Нарышкина Е.А., Гусева Н.П., Ерошенко Г.А., Dang Hong Chien, Lyong Thi Mo, Vo Viet Kyong, Кутырев В.В. Филогения и историко-географический анализ штаммов Yersinia pestis из Вьетнама. Проблемы особо опасных инфекций. 2020; 2:98–107. DOI: 10.21055/0370-1069-2020-2-98-107.

13. WHO Africa. – Plague outbreak situation reports [Электронный ресурс]. URL: https://www.afro.who.int/healthtopics/plague/plague-outbreak-situation-reports (дата обращения 14.12.2017).

14. Попов Н.В., Ерошенко Г.А., Карнаухов И.Г., Кузнецов А.А., Матросов А.Н., Иванова А.В., Оглодин Е.Г., Никифоров К.А., Корзун В.М., Вержуцкий Д.Б., Чипанин Е.В., Аязбаев Т.З., Джапарова А.К., Бердиев С.К., Лопатин А.А., Дубянский В.М., Щербакова С.А., Балахонов С.В., Куличенко А.Н., Кутырев В.В. Эпидемиологическая ситуация по чуме в 2020 г. Прогноз эпизоотической активности природных очагов чумы Российской Федерации и других стран СНГ на 2021 г. Проблемы особо опасных инфекций. 2021; 1:52–62. DOI: 10.21055/0370-1069-2021-152-62.

15. Wu Lien-teh, Chun J.W.H., Pollitzer R., Wu C.Y. Plague: a manual for medical and public health workers. Shanghai; 1936.

16. Арутюнов Ю.И., Пичурина Н.Л., Судьина Л.В., Трухачев А.Л. Чума в Китае: эпидемиологические и эпизоотологические аспекты. Инфекционные болезни: новости, мнения, обучение. 2019; 8(3):70–7. DOI: 10.24411/2305-3496-2019-13011.

17. Sharif M. Spread of plague in the southern and central divisions of Bombay Province and plague endemic centres in the Indo-Pakistan Subcontinent. Bull. World Health Organ. 1951; 4(1):75– 109.

18. Gill C.A. The Genesis of Epidemics and the Natural History of Disease: an Introduction to the Science of Epidemiology Based upon the Study of Epidemics of Malaria, Influenza, and Plague. London; 1928.

19. Mahale K.N., Paranjape P.S., Marathe N.P., Dhotre D.P., Chowdhury S., Shetty S.A., Sharma A., Sharma K., Tuteja U., Batra H.V., Shouche Y.S. Draft genome sequences of Yersinia pestis strains from the 1994 plague epidemic of Surat and 2002 Shimla outbreak in India. Indian J. Microbiol. 2014; 54(4):480–2. DOI: 10.1007/s12088-014-0475-7.

20. Gibbons R.J. Survey of Rocky Mountain spotted fever and sylvatic plague in western Canada during 1938. Can. Public Health J. 1939; 30:184.

21. Kaul P.M. Epidem. Vital Statist. Rep. 1949; 2:142.

22. Williams J.E., Hudson B.W., Turner R.W., Saroso J.S., Cavanaugh D.C. Plague in Central Java, Indonesia. Bull. World Health Organ. 1980; 58(3):459–65.

23. Касьян А.Ф., Дао Суан Винь, Бобров А.Г. Характеристика некоторых биологических свойств штаммов возбудителя чумы, циркулирующих во Вьетнаме. В кн.: Экологические и эпизоотологические аспекты чумы во Вьетнаме. М.; Хошимин-Буонматхуот; 2003. С. 96–8.

24. Сунцов В.В., Сунцова Н.И., Матросов А.Н., Кузнецов А.А., Данг Туан Дат, Лыонг Тхи Мо, Слудский А.А., Куклев Е.В., Тарасов М.А., Касьян И.А., Майоров Н.В., Астахова Т.С. Антропоургические очаги чумы Вьетнама: прошлое и настоящее. Проблемы особо опасных инфекций. 2014; 4:29–35. DOI: 10.21055/0370-1069-2014-4-29-35.

25. Baxter-Tyrie C.C. Report of an outbreak of plague in Queensland during the first six months of 1904. J. Hyg. (Lond.). 1905; 5(3):311–32. DOI: 10.1017/s0022172400002588.

26. Hussein A.G. Changes in the epidemiology of plague in Egypt, 1899–1951. Bull. World Health Organ. 1955; 13(1):27–48.

27. Mollaret H.H. [Concealing and denying the plague]. (In French) Hist. Sci. Med. 1995; 29(4):343–5.

28. Jorge R. La peste africaine, Paris. Bull. Off. Int. Hyg. Publ. 1935; 27(9):11–3.

29. Malek M.A., Bitam I., Drancourt M. Plague in Arab Maghreb, 1940–2015: a review. Front. Public Health. 2016; 4:112. DOI: 10.3389/fpubh.2016.00112.

30. Malek M.A., Hammani A., Beneldjouzi A., Bitam I. Enzootic plague foci, Algeria. New Microbes New Infect. 2014; 4:13–6. DOI: 10.1016/j.nmni.2014.11.003.

31. Benedictow O.J. Morbidity in historical plague epidemics. Popul. Stud. (Camb.) 1987; 41(3):401–31. DOI: 10.1080/0032472031000142976.

32. Hopkins G.H.E. Report on Rats, Fleas and Plague in Uganda. Entebbe; 1949. P. 15–8.

33. Davis D.H.S. Plague. Ann. Trop. Med. Parasit. 1948; 42:207.

34. Faccini-Martínez Á.A., Sotomayor H.A. Historical review of the plague in South America: a little-known disease in Colombia. Biomedica. 2013; 33(1):8–27. DOI: 10.1590/S012041572013000100002.

35. Tavares C., Aragão A.I., Leal N.C., Leal-Balbino T.C., de Oliveira M.B., de Oliveira Gonçalves Ferreira G.M., de Almeida A.M. Plague in Brazil: from now and then. Adv. Exp. Med. Biol. 2012; 954:69–77. DOI: 10.1007/978-1-4614-3561-7_10.

36. Vogler A.J., Sahl J.W., Leal N.C., Sobreira M., Williamson C.H.D., Bollig M.C., Birdsell D.N., Rivera A., Thompson B., Nottingham R., Rezende A.M., Keim P., Almeida A.M.P., Wagner D.M. A single introduction of Yersinia pestis to Brazil during the 3rd plague pandemic. PLoS One. 2019; 14(1):e0209478. DOI: 10.1371/journal.pone.0209478.

37. Laguna-Torres A., Gómez-Benavides J. La peste en el Perú. Rev. Peru. Med. Trop. 2004; 9(1):89–98.

38. Palacios M., Estévez E. La peste en el Ecuador, sus inicios y control. Rev. Ecuat. Hig. Med. Trop. 2006; 43:43–50.

39. Vega R. Peste bubónica en Ecuador. Situación Epidemiológica Internacional. 2004; 31:3.

40. Padilla M. La peste bubónica en Chuquisaca. Rev. Inst. Med. Su. 2007; 73:1–7.

41. Fagúndez M.A. El impacto de la peste bubónica en la ciudad de Caracas. 1908–1909. Ensayos Históricos. 2007; 19:167–79.

42. Cabrera J. La epidemia de peste bubónica en Iquique, 1903: un acercamiento global. Pensamiento Crítico. Revista Electrónica de Historia. 2004; 4:1–21.

43. Valderrama J.M. Rummors, fear or epidemy? The bubonic plague of 1913–14 in the Atlantic Coast of Colombia. História, Ciencia, Saúde: Manguinhos. 2001; 8:133–71. DOI: 10.1590/S010459702001000200007.

44. Barrera J.M. de la. Plague in Argentina. Congreso Nacional sobre Enfermedades Endemoepidemicas. 1942; 1:431.

45. Pollock J.S. McKм. Plague in Haifa. Trans. R. Soc. Trop. Med. Hyg. 1948; 41:647.

46. Bramanti B., Dean K.R., Walløe L., Stenseth N.C. The third plague pandemic in Europe. Proc. Biol. Sci. 2019; 286(1901):20182429. DOI: 10.1098/rspb.2018.2429.

47. Bernard L., Dounet G., Jaujon A. Report of plague in France. Rec. Inst. Nat. Hyg. (Paris). 1948; 2:355.

48. Vogler A.J., Chan F., Wagner D.M., Roumagnac P., Lee J., Nera R., Eppinger M., Ravel J., Rahalison L., Rasoamanana B.W., Beckstrom-Sternberg S.M., Achtman M., Chanteau S., Keim P. Phylogeography and molecular epidemiology of Yersinia pestis in Madagascar. PLoS Negl. Trop. Dis. 2011; 5(9):e1319. DOI: 10.1371/journal.pntd.0001319.

49. Boisier P., Rasolomaharo M., Ranaivoson G., Rasoamanana B., Rakoto L., Andrianirina Z., Andriamahefazafy B., Chanteau S. Urban epidemic of bubonic plague in Majunga, Madagascar: epidemiological aspects. Trop. Med. Int. Health. 1997; 2(5):422–7.

50. Riehm J.M., Projahn M., Vogler A.J., Rajerison M., Andersen G., Hall C.M., Zimmermann T., Soanandrasana R., Andrianaivoarimanana V., Straubinger R.K., Nottingham R., Keim P., Wagner D.M., Scholz H.C. Diverse genotypes of Yersinia pestis caused plague in Madagascar in 2007. PLoS Negl. Trop. Dis. 2015; 9(6):e0003844. DOI: 10.1371/journal.pntd.0003844.

51. Rogers L. The yearly variations in plague in India in relation to climate: forecasting epidemics. Proc. Roy. Soc. Ser. B. 1928; 103:42–72. DOI: 10.1098/RSPB.1928.0024.

52. Davis D.H. Plague in Africa from 1935 to 1949; a survey of wild rodents in African territories. Bull. World Health Organ. 1953; 9(5):665–700.

53. Ben-Ari T., Neerinckx S., Gage K.L., Kreppel K., Laudisoit A., Leirs H., Stenseth N.C. Plague and climate: scales matter. PLoS Pathog. 2011; 7(9):e1002160. DOI: 10.1371/journal.ppat.1002160.

54. Benavides-Montaño J.A., Vadyvaloo V. Yersinia pestis resists predation by Acanthamoeba castellanii and exhibits prolonged intracellular survival. Appl. Environ. Microbiol. 2017; 83(13):e0059317. DOI: 10.1128/AEM.00593-17.

55. Никульшин С.В., Онацкая Т.Г., Луканина Л.М. Изучение ассоциации почвенных амеб Hartmannella rhysodes с бактериями – возбудителями чумы и псевдотуберкулеза в эксперименте. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 1992; 69(9-10):2–4.

56. Кошель Е.И., Анисимова Л.В., Новичкова Л.А., Видяева Н.А., Гусева Н.П., Ерошенко Г.А., Кутырев В.В. Определение систематической принадлежности почвенных амеб из очагов чумы Прикаспия на основе анализа участков рибосомного оперона. Генетика. 2015; 51(1):39–45. DOI: 10.7868/S0016675815010051.

57. Кутырев В.В., Ерошенко Г.А., Попов Н.В., Видяева Н.А., Коннов Н.П. Молекулярные механизмы взаимодействия возбудителя чумы с беспозвоночными животными. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2009; 4:6–13.

58. Wilkinson P., Paszkiewicz K., Moorhouse A., Szubert J.M., Beatson S., Gerrard J., Waterfield N.R., Ffrench-Constant R.H. New plasmids and putative virulence factors from the draft genome of an Australian clinical isolate of Photorhabdus asymbiotica. FEMS Microbiol. Lett. 2010; 309(2):136–43. DOI: 10.1111/j.1574-6968.2010.02030.x.