GENETIC DIVERSITY OF STAPHYLOCOCCUS AUREUS STRAINS THAT COLONIZE NOSE MUCOUS MEMBRANE OF CHILDREN LIVING IN A LARGE INDUSTRIAL CITY
- Authors: Baksheeva S.S1, Avetisyan L.R2, Chernukha M.Y.2, Shaginyan I.A2
-
Affiliations:
- Krasnoyarsk State Medical University
- Gamaleya Research Institute of Epidemiology and Microbiology
- Issue: Vol 88, No 6 (2011)
- Pages: 52-54
- Section: Articles
- Submitted: 09.06.2023
- Published: 15.12.2011
- URL: https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/13604
- ID: 13604
Cite item
Full Text
Abstract
Aim. Study of genetic diversity of Staphylococcus aureus strains that colonize nose mucous membrane of children living in an ecologically unfavorable district of Krasnoyarsk. Materials and methods. 20 S.aureus strains isolated from mucous membrane of anterior part of nose of children were genotyped by RAPD-PCR (random ampliphied polymorphic DNA) with an oligonucleotide primer (10 Sh1 nucleotide). Results. Presence of 6 genotypes, with 3 of those including 3 and more strains, was detected among the studied strains. The extent of genetic similarity between genotype 1 and 2 was established at 85%. Conclusion. 20 of 63 (31.7%) of examined students were resident carriers of S.aureus. 3 main genotypes of S.aureus that circulate in students were detected by RAPD-PCR. This confirms the necessity to use RAPD-PCR method for timely evaluation of epidemic situation in organized groups of children.
Full Text
Проблема стафилококкового бактерионосительства продолжает сохранять свою актуальность, поскольку носители S.aureus являются источниками эпидемической опасности [2]. Независимо от этиологии, инфекционный процесс на- чинается с колонизации слизистой оболочки в месте входных ворот. Дальнейшее течение инфекционного процесса определяется свойствами патогена и уровнем защищенности от него организма хозяина [3]. Особенно интенсивная колонизация слизистых оболочек стафилококками характерна для лиц, проживающих на экологически неблагополучных территориях в зоне влияния промышленных предприятий или техногенных катастроф [4, 5]. Для успешной профилактики со стафилококковым бактерионосительством необходимо оптимизировать эпидемиологический надзор. Для этого необходимо хорошо представлять эпидемиологические особенности циркуляции S.aureus - выявить все возможные источники инфекции, установить преобладающий путь передачи инфекции, проследить естественную циркуляцию штаммов, поддерживающую эпидемический процесс, используя современные методы молекулярной эпидемиологии. Цель работы - исследование генетического разнообразия штаммов S. aureus, колонизирующих слизистую оболочку носа, у детей, проживающих в крупном промышленном городе. Изучено 20 штаммов S. aureus, выделенных со слизистой оболочки переднего отдела носа у детей 9 - 10 лет. Всего были обследованы 63 ученика трех третьих классов (в двух классах по 20 учащихся и в одном 23 школьника) одной общеобразовательной школы. Школа расположена в экологически неблагополучном районе Красноярска, где индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) характеризуется как высокий и составлял на момент исследования 13,5 отн.ед. Обследование детей и забор материала для микробиологического исследования (смыв со слизистой оболочки переднего отдела носа) проводили осенью одномоментно. Выделение и идентификацию стафилококков проводили общепринятыми методами. При определении видовой принадлежности штаммов использовали микротесты фирмы «Lachema» (Чехия»). Тип стафилококкового бактерионосительства определяли по антилизоцимной активности (АЛА) штамма. При наличии у S. aureus АЛА-признака бактерионосителей относили к резидентным [2]. Генотипирование проводили методом RAPD-ПЦР со случайным олигонуклеотидным праймером размером 10 нуклеотидов Sh1 (Short 1) - AATCGGGCTG, имеющим хорошую разрешающую способность. Построение дендрограммы проводили с помощью программного обеспечения TreeCon for Windows v.1.3. [1]. При исследовании смывов со слизистой оболочки переднего отдела носа у 6 учащихся 3 «а» класса, у 9 - 3 «б» и у 5 - 3 «в» классов был выделен S.aureus. С целью более точного субвидового типи-рования и определения степени генетического родства (выявление клонально-сти) провели генотипирование штаммов S.aureus, выделенных от резидентных бактерионосителей - детей, проживающих в экологически неблагополучном районе. В результате генотипирования методом ЦР 20 штаммов S. аureus была получена электрофоретическая картина, на основе которой была построена дендрограмма, включающая 6 генотипов среди исследованных 20 штаммов S.aureus. В 1 генотип входили 8 штаммов (индекс генетического сходства-1), которые выделяли у учащихся всех трех классов. В результате амплификации образовалось 9 ампликонов длиной от 300 до 1500 нп (нуклеотидные пары) и выше. У штаммов, относящихся ко 2 генотипу, которые также были выделены у представителей трех классов, при изучении электрофоретических профилей выявлено 6 ампликонов длиной от 400 до 1500 нп и выше (гомология 100%). В 6 генотип входили 4 изо-лята, выделенные у учащихся двух классов, образовавшие по 6 ампликонов длиной от 500 до 1500 нп и выше. 5 генотип выделяли только у двух детей из одного класса. У 6 генотипа степень генетического родства с 1 и 2 генотипами составляет менее 40 % (низкая степень родства). Штаммы S.aureus, входящие в 1, 2 и 6 генотипы, выделяли из носа более чем у 2 детей, что говорит об их циркуляции среди детей и возможной эпидемической значимости. Степень генетического родства у 1 и 2 генотипов составила 85 % (высокая степень генетического родства), то есть большинство штаммов S. аureus (65%) имели высокую степень сходства, что говорит об их родственном происхождении. Штаммы S.aureus, принадлежащие к 1 и 2 генотипам, выделены со слизистой оболочки переднего отдела носа у школьников из разных классов, которые в течение последнего года посещали одну группу продленного дня, где, возможно, и произошла трансмиссия штаммов между учащимися разных классов. При этом имеет место воздушно-капельный путь передачи инфекции. Наши исследования показали, что в экологически неблагополучном районе города Красноярск 31,7±1,9% обследуемых детей являлись резидентными носителями S.aureus, тогда как в экологически благополучном районе (ИЗА не превышала на момент исследования 0,05 ед.) - только 11,4 ±2,2%. Типирование с помощью RAPD-PCR позволило выявить генетическое разнообразие штаммов, циркулирующих среди учащихся трех классов и проследить распространение родственных штаммов среди учащихся, которое не ограничивалось одним классом. Выявление резидентных штаммов S.aureus, циркулирующих в детском школьном учреждении, позволяет разработать профилактические мероприятия по предупреждению распространения воздушно-капельных инфекций в таких коллективах.×
About the authors
S. S Baksheeva
Krasnoyarsk State Medical UniversityKrasnoyarsk, Russia
L. R Avetisyan
Gamaleya Research Institute of Epidemiology and MicrobiologyMoscow, Russia
M. Yu Chernukha
Gamaleya Research Institute of Epidemiology and MicrobiologyMoscow, Russia
I. A Shaginyan
Gamaleya Research Institute of Epidemiology and MicrobiologyMoscow, Russia
References
- Аветисян Л.Р. Эпидемиологические и микробиологические аспекты колонизации кишечника детей первого года жизни условно-патогенными микроорганизмами. Автореф. дисс. М., 2008.
- Башкина О.А., Алешкин В.А., Афанасьев С.С. и др. Сравнительная характеристика стафилококкового носительства у здоровых и часто болеющих острыми респираторными заболеваниями детей. Журн. микробиол. 2003, 6: 3-6.
- Бондаренко В.М. Генетические маркеры вирулентности условно патогенных бактерий. Журн. микробиол. 2011, 3: 94-99.
- Бухарин О.В., Усвяцов Б.Я. Бактерионосительство (медико-экологический аспект). Екатеринбург, 1996.
- Дерябин Д.Г., Фот Н.П. Видовое разнообразие стафилококков в воздушной среде и организме носителей в условиях техногенного химического воздействия. Гиг. сан. 2005, 5: 6-39.