Молекулярная идентификация штаммов Yersinia pestis, выделенных в Аксайском высокогорном очаге Кыргызской Республики в 2024 г.

Аксайский высокогорный очаг входит в состав Тянь-Шаньского очага, который в последнее время проявляет постоянную эпизоотическую активность. В 2024 г. в Аксайском очаге впервые в XXI в. выделены культуры Yersinia pestis. Цель исследования – молекулярная идентификация штаммов Y. pestis, полученных в Аксайском очаге в 2024 г., их филогенетический анализ для установления происхождения и получение полногеномных последовательностей, референсных для этого очага в современный период. Материалы и методы. Геномы штаммов Y. pestis секвенировали на генетическом анализаторе MinIon (Oxford Nanopore Technologies, Великобритания). Библиотеки для секвенирования готовили с помощью набора Native Barcoding Kit 24 v14 (SQK-NBD114.24) и секвенировали на проточной ячейке R10.4.1. Коровые SNPs выявляли путем попарного выравнивания полученных полногеномных последовательностей на геном штамма Y. pestis CO92 с помощью программы Snippy v4.6.0. Дендрограмму Maximum Likelihood строили с применением PhyML 3.1. Результаты и обсуждение. По данным филогенетического анализа полногеномных последовательностей установлена принадлежность штаммов Y. pestis, полученных в 2024 г. в Аксайском очаге, к филогенетической ветви 0.ANT3 античного биовара. Штаммы Y. pestis 2024 г. принадлежат к политомии 0.ANT3, к которой также относятся все штаммы 0.ANT3 XX в. из Аксайского, Верхненарынского и Алайского высокогорных очагов и штаммы из провинции Синьцзян в Китае. Генетические отличия между штаммами 0.ANT3 текущего и прошлого века невелики, что доказывает непрерывность сохранения этой популяции в XX–XXI вв. и местном происхождении штаммов 2024 г. Штаммы 0.ANT3 были ранее выделены на значительных территориях Верхненарынского, Аксайского, Алайского очагов чумы и на сопредельных территориях Китая, что свидетельствует о существовании здесь мегаочага 0.ANT3 Y. pestis. Штаммы 0.ANT3 высоковирулентны и эпидемически значимы. Активизация Аксайского природного очага чумы требует усиления эпидемиологического надзора за этим автономным очагом чумы Тянь-Шаня.

1. Попова А.Ю., Кутырев В.В., редакторы. Атлас природных очагов чумы России и зарубежных государств. Калининград: РА Полиграфычъ; 2022. 348 с.

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

3. Греков А.Д. Вспышка чумы в Нарынском контоне Киргизской республики в сентябре 1928 г. Медицинская мысль Узбекистана. 1928; 3:40–6.

4. Калина Г.П. Чума в Средней Азии. Архангельск: Севкрайгиз; 1936. С. 3–69.

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

6. 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.

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

8. 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.

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

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 variations in mutation rate in an epidemic pathogen, Yersinia pestis. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2013; 110(2):577–82. DOI: 10.1073/pnas.1205750110.

11. 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.

12. 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; 2:114–22. DOI: 10.21055/0370-1069-2021-2-114-122.

13. Бердиев С.К., Ерошенко Г.А., Балыкова А.Н., Усенбаев Н.Т., Кебекбаева Н.Т., Джапарова А.К., Муканметэсен уулу Ж., Жумашов Д., Ражапбаева А.Ш., Юлдашева А.М., Оглодин Е.Г., Катышев А.Д., Кузнецов А.А., Фадеева А.В., Кутырев В.В. Современные диагностические технологии в исследовании полевого материала 2023 г. из природных очагов чумы Кыргызской Республики. Проблемы особо опасных инфекций. 2023; 4:50–61. DOI: 10.21055/0370-1069-2023-4-50-61.

14. 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.

15. 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-сoverage Yersinia pestis genome from a sixth-century Justinianic plague victim. Mol. Biol. Evol. 2016; 33(11):2911–23. DOI: 10.1093/molbev/msw170.

16. Никульшин С.В., Онацкая Т.Г., Луканина Л.М., Бондаренко А.И. Изучение ассоциации почвенных амеб Hartmannella rhysodes с бактериями – возбудителями чумы и псевдотуберкулеза в эксперименте. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 1992; 9-10:2–5.

17. Markman D.W., Antolin M.F., Bowen R.A., Wheat W.H., Woods M., Gonzalez-Juarrero M., Jackson M. Yersinia pestis survival and replication in potential ameba reservoir. Emerg. Infect. Dis. 2018; 24(2):294–302. DOI: 10.3201/eid2402.171065.

18. Benavides-Montaño J.A., Vadyvaloo V. Yersinia pestis resists predation by Acanthamoeba castellanii and exhibits prolonged intracellular survival. Appl. Environ. Microbiol. 2017; 83(13):e00593-17. DOI: 10.1128/AEM.00593-17.

19. Макашова М.А., Оглодин Е.Г., Куклева Л.М., Шарапова Н.А., Нарышкина Е.А., Германчук В.Г., Ерошенко Г.А., Кутырев В.В. Длительное сохранение Yersinia pestis в ассоциации с Acan thamoeba castellanii в эксперименте. Проблемы особо опасных инфекций. 2022; 4:82–9. DOI: 10.21055/0370-1069-2022-4-82-89.