Природный мегаочаг основного подвида Yersinia pestis античного биовара филогенетической ветви 4.ANT в Горном Алтае

Целью настоящей работы явилось изучение ареала штаммов Yersinia pestis античного биовара основного подвида филогенетической ветви 4.ANT, а также установление границ и пространственной структуры мегаочага на территории Горного Алтая. Материалы и методы. Проведен комплексный анализ свойств штаммов Yersinia pestis основного подвида, циркулирующих в Горном Алтае, и секвенирование 33 из них, выделенных преимущественно в 2012–2017 гг. Полногеномный SNP анализ и поиск маркерных SNPs проводили с помощью программы Wombac 2.0. Дендрограмму строили с применением алгоритма Maximum Likelihood, используя программу PhyML 3.1 на основе модели HKY85. Результаты и выводы. На основании результатов полногеномного SNPs анализа 33 эндемичных штаммов и построения дендрограммы штаммов Y. pestis обосновано наличие на территории Горного Алтая природного мегаочага основного подвида Y. pestis античного биовара филогенетической ветви 4.ANT. Эпизоотические проявления ежегодно регистрируют на многочисленных локальных участках, характеризующихся стойким автономным характером проявлений чумы. В границах ареала основного подвида Y. pestis античного биовара филогенетической ветви 4.ANT установлено наличие сопряженных природных очагов неосновных подвидов Y. pestis ssp. altaica и Y. pestis ssp. ulegeica. Расположение природных очагов основного и неосновных подвидов Y. pestis в разных высотных поясах горных систем Горного Алтая обеспечивает, в целом, наблюдаемую полигостальность и поливекторность эпизоотических проявлений. Впервые данные об ареале основного подвида чумного микроба использованы для установления границ его природного очага.

1. Балахонов С.В., Афанасьев М.В., Шестопалов М.Ю., Остяк А.С., Витязева С.А., Балахонов С.В., Афанасьев М.В., Шестопалов М.Ю., Остяк А.С., Витязева С.А., Корзун В.М., Вержуцкий Д.Б., Михайлов Е.П., Мищенко А.И., Денисов А.В., Ивженко Н.И., Рождественский Е.Н., Висков Е.Н. , Фомина Л.А. Первый случай выделения Yersinia pestis subsp. pestis в Алтайском горном природном очаге чумы. Сообщение 1. Микробиологическая характеристика, молекулярно-генети¬ческая и масс-спектрометрическая идентификация изолята. Проблемы особо опасных инфекций. 2013; 1:60–5. DOI: 10.21055/0370-1069-2013-1-60-65.

2. Ерошенко Г.А., Краснов Я.М., Носов Н.Ю., Куклева Л.М., Никифоров К.А., Оглодин Е.Г., Кутырев В.В. Совершенствование подвидовой классификации Yersinia pestis на основе данных полногеномного секвенирования штаммов из России и сопредельных государств. Проблемы особо опасных инфекций. 2015; 4:58–64. DOI: 10.21055/0370-1069-2015-4-58-64.

3. Ерошенко Г.А., Одиноков Г.Н., Куклева Л.М., Павлова А.И., Краснов Я.М., Шавина Н.Ю., Гусева Н.П., Виноградова Н.А., Кутырев В.В. Стандартный алгоритм молекулярного типирования штаммов Yersinia pestis. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2012; 3:25–35.

4. Иофф И.Г., Наумов Н.П., Фолитарек С.С., Абрамов Ф.И. Высокогорный природный очаг чумы в Киргизии. В кн.: Природная очаговость трансмиссивных болезней в Казахстане. Алма-Ата; 1951. С. 173–324.

5. Корзун В.М., Балахонов С.В., Денисов А.В., Ярыгина М.Б., Рождественский Е.Н., Абибулаев Д.Э., Шефер В.В., Косилко С.А., Отгонбаяр Д., Байгалмаа М., Оргилбаяр Л., Уржих Ч., Тоголдор Н., Махбал А., Дауренбек Х., Цогбадрах Н., Церенноров Л., Ганболд Х. Монгольская часть трансграничного Сайлюгемского природного очага чумы в 2017 г. Сообщение 1. Эпизоотическая ситуация. Проблемы особо опасных инфекций. 2018; 1:79–84. DOI: 10.21055/0370-1069-2018-79-84.

6. Куклева Л.М. Ерошенко Г.А., Куклев В.Е., Шавина Н.Ю., Краснов Я.М., Гусева Н.П., Кутыпев В.В. Изучение вариабельности нуклеотидной последовательности генов rha локуса у штаммов Yersinia pestis основного и неосновных подвидов. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2008; 2:23–7.

7. Куклева Л.М., Шавина Н.Ю., Одиноков Г.Н., Оглодин Е.Г., Носов Н.Ю., Виноградова Н.А., Гусева Н.П., Ерошенко Г.А., Кутырев В.В. Анализ разнообразия и определения геновариантов штаммов возбудителя чумы из очагов Монголии. Генетика. 2015; 51(3):298–305. DOI: 10.7868/S0016675815010063.

8. Кутырев В.В., Попова А.Ю., Ежлова Е.Б., Демина Ю.В., Пакскина Н.Д., Шарова И.Н., Мищенко А.И., Рожденственский Е.Н., Базарова Г.Х., Михайлов Е.П., Ерошенко Г.А., Краснов Я.М., Куклева Л.М., Черкасов А.В., Оглодин Е.Г., Куклев В.Е., Одиноков Г.Н., Щербакова С.А., Балахонов С.В., Афанасьев М.В., Витязева С.А., Шестопалов М.Ю., Климов В.Т. Заболевание че- ловека чумой в Горно-Алтайском высокогорном природном очаге в 2014 г. Сообщение 2. Особенности лабораторной диагностики и молекулярно-генетические характеристики выделенных штаммов. Проблемы особо опасных инфекций. 2014; 4:43–51. DOI: 10.21055/0370-1069-2014-43-51.

9. 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 гг.). Саратов: ООО «Амирит», 2016. 248 с.

10. Кутырев В.В., Попов Н.В., Ерошенко Г.А., Караваева Т.Б. Совершенствование типизации природных очагов чумы на основе эколого-генетического анализа Yersinia pestis. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2013; 5:107–111.

11. Кутырев В.В., Проценко О.А. Классификация и молекулярно-генетические исследования Yersinia pestis. Проблемы особо опасных инфекций. 1998; 1:11–22.

12. Литвин В.Ю., Коренберг Э.И. Природная очаговость болезней: развитие концепции к исходу века. Паразитология. 1999; 33(3):179–91.

13. Никифоров К.А., Оглодин Е.Г., Куклева Л.М., Носов Н.Ю., Ерошенко Г.А., Кутырев В.В. Способ подвидовой дифференциации штаммов возбудителя чумы методом полимеразной цепной реакции с гибридизационно-флуоресцентным учетом результатов в режиме реального времени. Патент РФ № 2621869, опубл. 07.06.2017. Бюл. № 16.

14. Носов Н.Ю., Оглодин Е.Г., Краснов Я.М., Куклева Л.М., Шавина Н.Ю., Ерошенко Г.А., Кутырев В.В. Филогенетический анализ штаммов Yersinia pestis средневекового биовара из природных очагов чумы Российской Федерации и сопредельных стран. Проблемы особо опасных инфекций. 2016; 2:75–8. DOI: 10.21055/0370-1069-2016-75-78.

15. Онищенко Г.Г., Кутырев В.В., редакторы. Природные очаги чумы Кавказа, Прикаспия, Средней Азии и Сибири. М.: ОАО «Издательство «Медицина»; 2004. 192 с.

16. Павлова А.И., Ерошенко Г.А., Одиноков Г.Н., Куклева Л.М., Шавина Н.Ю., Краснов Я.М., Кутырев В.В. Анализ генетической изменчивости штаммов Yersinia pestis средневекового биовара из природных очагов чумы России и Монголии. Проблемы особо опасных инфекций. 2012; 4:49–53.

17. Попова А.Ю., Кутырев В.В., Балахонов С.В., Ежлова Е.Б., Демина Ю.В., Пакскина Н.Д., Щучинов Л.В., Попов Н.В., Косилко С.А., Дубровина В.И., Корзун В.М., Михайлов Е.П., Мищенко А.И, Денисов А.В., Рождественский Е.Н., Бугоркова С.А., Ерошенко Г.А., Краснов Я.М., Топорков В.П., Слудский А.А., Раздорский А.С., Матросов А.Н., Поршаков А.М., Лопатин А.А., Щербакова С.А. Координация мероприятий противочумных учреждений Роспотребнадзора по оздоровлению Горно-Алтайского высокогорного природного очага чумы в 2016 г. Проблемы особо опасных инфекций. 2016; 4:5–10. DOI: 10.21055/0370-1069-2016-4-5-10.

18. Попов Н.В., Слудский А.А., Попов Ю.А., Булгакова Е.Г., Удовиков А.И., Князева Т.В., Куклев Е.В., Кутырев В.В. Совершенствование принципов типизации природных очагов чумы на территории России и других стран СНГ. Проблемы особо опасных инфекций. 2005; 2:32–5.

19. Яшечкин Ю.И., Осина Н.А. Способ генетического типирования штаммов Yersinia pestis и Yersinia pseudotuberculosis на основе анализа 13 VNTR локусов в мультиплексной ПЦР реакции. Патент РФ № 2644236 C1, опубл. 08.02.2018. Бюл. № 4

20. Eroshenko G.A., Kutyrev V.V. Biochemical and genetic peculiarities and the phylogenetic relationship of the non-main sub- species in the general scheme of the plague agent evolution. Adv. Exp. Med. Biol. 2012; 954(1):45–51. DOI: 10.1007/978-1-4614- 3561-7_6.

21. Klevytska A.M., Price L.B., Schupp J.M., Schupp J.M., Worsham P.L., Wong J., Keim P. Identification and characterization of variable-number tandem repeats in the Yersinia pestis genome. J. Clin. Microbiol. 2001; 39:3179–85.

22. 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.

23. Li Y., Cui Y., Cui B., Yan Y, Yang X, Wang H, Qi Z, Zhang Q, Xiao X, Guo Z, Ma C, Wang J, Song Y, Yang R. Features of Variable Number of Tandem Repeats in Yersinia pestis and the Development of a Hierarchical Genotyping Scheme. PLoS ONE. 2013; 8(6):e66567. DOI: 10.1371/journal.pone.0066567.