Филогенетическая характеристика штаммов возбудителя туляремии на территории Ростовской области и выявление эритромициночувствительных геновариантов.

Актуальность. Изучение вопросов филогеографии туляремийного микроба представляет не только практический, но и научный интерес, так как позволяет оценить эволюционные процессы Francisella tularensis в современных условиях.

Цель. Филогенетический анализ штаммов возбудителя туляремии на территории Ростовской области и выявление эритромициночувствительных геновариантов.

Материал и методы. Культурально-морфологические, биохимические и биологические свойства туляремийного микроба изучали в соответствии с МУ 3.1.2007-05. Антибиотикочувствительность исследуемых культур изучали диско-диффузионным методом, согласно МУК 4.2.2495-09. Для генотипирования штаммов применён метод VNTR анализа по 5 локусам. Кластерный анализ и построение филогенетического дерева проводили с использованием программы GrapeTree.

Результаты. Проведено исследование репрезентативной коллекции 122 культур, изолированных из различных источников в период с 1945 по 2022 гг. Как установлено, все изученные штаммы возбудителя туляремии обладали типичными культурально-морфологическими и биологическими характеристиками. Результаты изучения антибиотикограмм бактерий показали, что все штаммы были устойчивы к бета-лактамам, полимиксину, клиндамицину и чувствительны к аминогликозидам, рифампицину и фторхинолонам. В отношении эритромицина обнаружены только 2 эритромициночувствительных штамма. Филогенетический анализ 34 европейских и российских штаммов F. tularensis позволил определить принадлежность этих штаммов к подгруппе В.7 основной генетической группы В.6.

Заключение. Впервые в Целинском районе Ростовской области зарегистрировано наличие «нетипичных» геновариантов туляремийного микроба, принадлежащих к подгруппе В.7 основной группы В.6 подвида holarctica, согласно современной схеме генетического типирования F. tularensis subsp. holarctica.

1. Мокриевич А. Н., Тимофеев В. С., Кудрявцева Т. Ю., Уланова Г. И., Карбышева С. Б., Миронова Р. И. и др. Выделение среднеазиатского подвида туляремийного микроба на территории Алтайского края. Проблемы особо опасных инфекций. 2013; 1: 66–69.

2. Олсуфьев Н.Г. Таксономия, микробиология и лабораторная диагностика возбудителя туляремии. М.: Медицина; 1975.

3. Орлов Д.С. География туляремии на Европейской территории России: Дис. ... канд. геогр. наук. М.: 2022.

4. Olsufjev N.G., Meshcheryakova I.S. Subspecific taxonomy of Francisella tularensis. Int J Syst Bacteriol.1983; 33: 872–4.

5. Kudelina R.I., Olsufjev N.G. Sensitivity to macrolide antibiotics and lincomycin in Francisella tularensis holarctica. J Hyg Epidemiol Microbiol Immunol. 1980; 24: 84–91.

6. Павлович Н.В., Мишанькин Б.Н., Тынкевич Н.К., Рыжко И.В., Романова Л.В., Данилевская Г.И. Сравнительная характеристика биологических свойств штаммов Francisella tularensis, выделенных на территории СССР. Антибиотики и химиотер. 1991; 36 (10): 23–25.

7. Павлович Н.В., Мишанькин Б.Н. Прозрачная питательная среда для культивирования Francisella tularensis. Антибиотики и медицинская. биотехнология. 1987; 32 (2): 133-137

8. Эпидемиологический надзор за туляремией: Методические указания МУ 3.1.2007-05.М.: 2005.

9. Определение чувствительности возбудителей опасных бактериальных инфекций (чума, сибирская язва, холера, туляремия, бруцеллез, сап, мелиоидоз) к антибактериальным препаратам. Методические указания МУК 4.2.2495—09. М.: 2009.

10. Zhou Z., Alikhan N.F., Sergeant M.J., Luhmann N., Vaz C., Francisco A.P. et al. GrapeTree: visualization of core genomic relationships among 100,000 bacterial pathogens. Genome Res. 2018; 28 (9): 1395–1404. doi: 10.1101/gr.232397.117.

11. O’Sullivan M.V., Sintchenko V. and Gilbert G.L. Software for selecting the most informative sets of genomic loci for multi-target microbial typing. BMC Bioinformatics. 2013; 14 (1): 1–8. doi: 10.1186/1471-2105-14-148.

12. Karlsson E., Golovliov I., Lärkeryd A., Granberg M., Larsson E., Öhrman, C. et al. Clonality of erythromycin resistance in Francisella tularensis. J Antimicrob Chemother. 2016; 71 (10): 2815–2823. doi: 10.1093/jac/dkw235.

13. Ковалев Е.В., Карпущенко Г.В., Швагер М.М., Полонский А.В., Сидельников В.В., Гончаров А.Ю. и др. Особенности распространения туляремийной инфекции в Ростовской области. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2017; 16 (6 (97)): 37–40.

14. Vogler A.J., Birdsell D., Wagner D.M., Keim P. An optimized, multiplexed multi‐locus variable‐number tandem repeat analysis system for genotyping Francisella tularensis. Lett Appl Microbiol. 2009 Jan; 48 (1): 140–144. https://doi.org/10.1111/j.1472-765X.2008.02484.x.

15. Gürcan S., Karabay O., Karadenizli A., Karagol C., Kantardjiev T., Ivanov I.N. Characteristics of the Turkish isolates of Francisella tularensis. Jpn J Infect Dis. 2008; 61 (3): 223–5. pmid: 18503176.

16. Glinšek Biškup U., Kogoj R., Korva M., Knap N., Cerar T., Knapič T. et al. Characterization of Tularemia Cases in Slovenia with Multiple-Locus Variable-Number Tandem Repeat Analysis. Vector-Borne and Zoonotic Dis. 2021; 21 (5): 351–357. doi: 10.1089/vbz.2020.2711.

17. Timofeev V., Bakhteeva I., Titareva G., Kopylov P., Christiany D., Mokrievich A. et al. Russian isolates enlarge the known geographic diversity of Francisella tularensis subsp. mediasiatica. PLoS One. 2017; 12 (9): e0183714. doi: 10.1371/journal.pone.0183714.

18. Гнусарева О. А., Котенев Е. С., Волынкина А. С., Чишенюк Т. И., Куличенко А. Н. Молекулярно-эпидемиологический анализ вспышки туляремии в Ставропольском крае в 2017 г. Инфекционные болезни: Новости. Мнения. Обучение.2018; 7 (3 (26)): 57–61.

19. Svensson K., Granberg M., Karlsson L., Neubauerova V., Forsman M., Johansson A. A real-time PCR array for hierarchical identification of Francisella isolates. PloS One. 2009; 4 (12): e8360. doi: 10.1371/journal.pone.0008360.

20. Кудрявцева Т. Ю., Мокриевич А. Н. Молекулярно-генетические основы различий подвидов возбудителя туляремии и типирования штаммов Francisella tularensis subsp. holarctica. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2022; 40 (1): 12–20. doi: https://doi.org/10.17116/molgen20224001112.

21. Koene M., Rijks J., Maas M., Ruuls R., Engelsma M., Van Tulden P. et al. Phylogeographic distribution of human and hare Francisella tularensis subsp. holarctica strains in the Netherlands and its pathology in European brown hares (Lepus europaeus). Frontiers in cellular and infection microbiology. 2019 Feb 11; 9: 11. https://doi.org/10.3389/fcimb.2019.00011

22. Origgi F.C., Frey J., Pilo P. Characterisation of a new group of Francisella tularensis subsp. holarctica in Switzerland with altered antimicrobial susceptibilities, 1996 to 2013. Euro Surveill. 2014 Jul 24; 19 (29): 20858. doi: 10.2807/1560-7917.ES2014.19.29.20858.

23. Müller W., Hotzel H., Otto P., Karger A., Bettin B., Bocklisch H. et al. German Francisella tularensis isolates from European brown hares (Lepus europaeus) reveal genetic and phenotypic diversity. BMC Microbiology. 2013 Dec; 13 (1): 1–9. doi: 10.1186/1471-2180-13-61.

24. Kevin M., Girault G., Caspar Y., Cherfa M.A., Mendy C., Tomaso H. et al. Phylogeography and Genetic Diversity of Francisella tularensis subsp. holarctica in France (1947–2018). Frontiers in microbiology. 2020 Mar 4; 11: 287. doi: 10.3389/fmicb.2020.00287.

25. Appelt S., Köppen K., Radonić A., Drechsel O., Jacob D., Grunow R. et al. Genetic diversity and spatial segregation of Francisella tularensis subspecies holarctica in Germany. Front Cell Infect Microbiol. 2019; 376. doi: 10.3389/fcimb.2019.00376.

26. Appelt S., Faber M., Köppen K., Jacob D., Grunow R., Heuner K. Francisella tularensis Subspecies holarctica and Tularemia in Germany. Microorganisms. 2020 Sep 22; 8 (9): 1448. doi: 10.3390/microorganisms8091448.

27. Timofeev V., Bakhteeva I., Titareva G., Kopylov P., Christiany D., Mokrievich A. et al. Russian isolates enlarge the known geographic diversity of Francisella tularensis subsp. mediasiatica. PLoS One. 2017; 12 (9): e0183714. doi: 10.1371/journal.pone.0183714.

28. Timofeev V., Bakhteeva I., Mokrievich A., Vakhrameeva G., Gritskova E., Anisimov Y. et al. The First Finding of Francisella tularensis subsp. mediasiatica in Krasnoyarsk Territory, Siberia, and an Update of the Subspecies Genetic Diversity. Bacteria. 2022 Oct 20; 1 (4): 242–249. doi: https://doi.org/10.3390/bacteria1040018.

29. Shevtsov V., Kairzhanova A., Shevtsov A., Shustov A., Kalendar R., Abdrakhmanov S. et al. Genetic diversity of Francisella tularensis subsp. holarctica in Kazakhstan. PLoS Negl Trop Dis. 2021 May 17; 15 (5): e0009419. doi: 10.1371/journal.pntd.0009419.

30. Попов Н. В., Слудский А. А., Завьялов Е. В., Удовиков А. И., Табачишин В. Г., Аникин В. В. и др. Оценка возможной роли каменки-плясуньи (Oenanthe isabellind) и других птиц в механизме энзоотии чумы. Поволжский экологический журнал. 2007; 3: 215–226.

31. Balakhonov S.V., Korzun V.M., Verzhutsky D.B., Mikhaylov E.P., Rozhdestvensky E.N., Denisov A.V. The first case of Yersinia pestis subsp. pestis Isolation in the territory of the Altai Mountain natural plague focus. Communication 2. Probable Ways and Mechanisms of Plague Agent Main Subspecies Importation into the Territory of the Focus. Problems of Particularly Dangerous Infections. 2013; (2): 5–10. doi: https://doi.org/10.21055/0370-1069-2013-2-5-10.

32. Hunt T. Migration paths of cranes and video. 26.09.2017. Available from: https://www.looduskalender.ee/n/en/node/1735