Результаты апробации оптимизированного метода мультилокусного сиквенс-анализа патогенных боррелий группы Borrelia burgdorferi sensu lato

Цель исследования – апробация возможности идентификации изолятов патогенных боррелий группы Borrelia burgdorferi sensu lato по специфичности сцепленных последовательностей локусов их генов recA и ospA, т.е. оптимизированным методом мультилокусного сиквенс-анализа (МЛСА).

Материалы и методы. Исследовано 25 изолятов боррелий от взрослых голодных клещей Ixodes ricinus, отловленных в лесостепной части Воронежской области. Изоляты получены посевом материала кишечника клещей на среду BSK. Их первичная идентификация проведена путем анализа сцепленных последовательностей локусов генов recA и ospA общей длиной 360 п.н. Выборочный контроль видовой принадлежности изолятов проведен в соответствии с протоколом полного МЛСА путем анализа нуклеотидных последовательностей 6 генов (recA, ospA, rrs, hbb, groEL, fla) и межгенного спейсера rrf-rrl (общей длиной всех 7 локусов 1187 п.н.) с использованием платформы BLAST, программ Sequence scanner 2 и MEGA11.

Результаты и обсуждение. Исследована гетерогенность нуклеотидных последовательностей генов recA и ospA у 25 изолятов боррелий. Путем построения дендрограмм среди изолятов выявлены пять различных вариантов последовательностей. Показано сходство изолятов внутри каждой из этих пяти групп, а также их отличие от аналогичных сцепленных последовательностей других видов патогенных боррелий комплекса B. burgdorferi sensu lato. Для подтверждения полученных результатов проведено выборочное исследование изолятов из каждой группы по полному протоколу МЛСА. Выявлено, что в исследованных экосистемах Воронежской области циркулируют боррелии пяти видов: B. afzelii, B. garinii, B. bavariensis, B. burgdorferi sensu stricto и B. valaisiana.

1. Коренберг Э.И., Помелова В.Г., Осин Н.С. Природно-очаговые инфекции, передающиеся иксодовыми клещами. М.: Комментарий; 2013. 463 с.

2. Hunfeld K.-P., Gray J., editors. Lyme Borreliosis. Springer International Publishing: Cham, Switzerland; 2022. 236 p. DOI: 10.1007/978-3-030-93680-8.

3. Рудакова С.А., Теслова О.Е., Муталинова Н.Е., Пеньевская Н.А., Блох А.И., Рудаков Н.В., Савельев Д.А., Кузьменко Ю.Ф., Транквилевский Д.В. Обзор эпидемиологической ситуации по иксодовым клещевым боррелиозам в Российской Федерации в 2013–2022 гг. и прогноз на 2023 г. Проблемы особо опасных инфекций. 2023; 2:75–87. DOI: 10.21055/0370-1069-2023-2-75-87.

4. О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2022 году. Государственный доклад. М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека; 2023. 368 с.

5. Guérin M., Shawky M., Zedan A., Octave S., Avalle B., Mafucci I., Padiolleau-Lefèvre S. Lyme borreliosis diagnosis: state of the art of improvements and innovations. BMC Microbiol. 2023; 23(1):204. DOI: 10.1186/s12866-023-02935-5.

6. Рудакова С.А., Теслова, О.Е., Канешова Н.Е., Штрек С.В., Пеньевская Н.А., Рудаков Н.В. Основные итоги изучения иксодовых клещевых боррелиозов в Сибири по материалам Омского НИИ природно-очаговых инфекций. Национальные приоритеты России. 2021; 3:26–31.

7. Хаммадов Н.И., Хамидуллина А.И. Подбор генетических маркеров для выявления ДНК патогенных боррелий. Проблемы особо опасных инфекций. 2022; 2:134–41. DOI: 10.21055/0370-1069-2022-2-134-141.

8. Воронкова О.В., Ильинских Е.Н., Рудиков А.А., Полторацкая Т.Н., Есимова И.Е., Лукашова Л.В., Карпова М.Р. Клинико-эпидемиологические проявления очагов иксодового клещевого боррелиоза в Томской области. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2022; 21(4):70–9. DOI: 10.31631/2073-3046-2022-21-4-70-79.

9. Richter D., Postic D., Sertour N., Livey I., Matuschka F.-R., Baranton G. Delineation of Borrelia burgdorferi sensu lato species by multilocus sequence analysis and confirmation of the delineation of Borrelia spielmanii sp. nov. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2006; 56(Pt. 4):873–81. DOI: 10.1099/ijs.0.64050-0.

10. Margos G., Gatewood A.G., Aanensen D.M., Hanincová K., Terekhova D., Vollmer S.A., Cornet M., Piesman J., Donaghy M., Bormane A., Hurn M.A., Feil E.J., Fish D., Casjens S., Wormser G.P., Schwartz I., Kurtenbach K. MLST of housekeeping genes captures geographic population structure and suggests a European origin of Borrelia burgdorferi. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2008; 105(25):8730–5. DOI: 10.1073/pnas.0800323105.

11. Голидонова К.А., Коренберг Э.И., Крупинская Е.С. Сравнительный анализ результатов исследования изолятов боррелий методами мультилокусного сиквенс-анализа (MLSA) и типирования (MLST). Национальные приоритеты России. 2021; 3:141–45.

12. Голидонова К.А., Коренберг Э.И., Гинцбург А.Л. Оптимизация мультилокусного сиквенс-анализа для лабораторной идентификации возбудителей иксодового клещевого боррелиоза. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2022; 99(5):514–24. DOI: 10.36233/0372-9311-296.

13. Крупинская Е.С., Голидонова К.А., Горелова Н.Б., Транквилевский Д.В. Предварительные результаты апробации оптимизированного метода мультилокусного сиквенс-анализа патогенных боррелий комплекса Borrelia burgdorferi sensu lato. В кн.: Материалы Международной научной конференции молодых учёных и специалистов, посвящённой 180-летию со дня рождения К.А. Тимирязева, г. Москва, 5–7 июня 2023 г.: сборник статей. Т. 1. М.; 2023. С. 308–13. [Электронный ресурс]. URL: http://elib.timacad.ru/dl/full/S10112023SMUiS1.pdf/view.

14. Margos G., Wilske B., Sing A., Hizo-Teufel A., Cao W.C., Chu C., Scholz H., Straubinger R.K., Fingerle V. Borrelia bavariensis sp. nov. is widely distributed in Europe and Asia. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2013; 63(Pt. 11):4284–8. DOI: 10.1099/ijs.0.052001-0.

15. Ромашов Б.В., Волгина Н.С., Штанников А.В., Ромашова Н.Б., Транквилевский Д.В., Бахметьева Ю.О. Иксодовый клещевой боррелиоз на территории Воронежской области: экологические и эпизоотологические особенности. Российский паразитологический журнал. 2012; 1:45–51.