Journal of microbiology, epidemiology and immunobiologyJournal of microbiology, epidemiology and immunobiologyЖурнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии0372-93112686-7613Central Research Institute for Epidemiology12110.36233/0372-9311-2017-1-42-49ORIGINAL RESEARCHESОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯIDENTIFICATION OF LEPTOSPIRA SEROVARS BY MALDI-TOF MASS-SPECTROMETRYИДЕНТИФИКАЦИЯ СЕРОВАРОВ LEPTOSPIRA МЕТОДОМ MALDI-TOF МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИZyevaE. V.ЗуеваЕ. В.
Russian Federation
StoyanovaN. A.СтояноваН. А.
Russian Federation
TokarevichN. K.ТокаревичН. К.
Russian Federation
TotolyanA. A.ТотолянА. А.
Russian Federation
Pasteur Research Institute of Epidemiology and MicrobiologyНИИ эпидемиологии и микробиологии им. Пастера, С.-ПетербургPasteur Research Institute of Epidemiology and Microbiology, Pavlov First St. Petersburg State Medical UniversityНИИ эпидемиологии и микробиологии им. Пастера, Первый С.-Петербургский государственный медицинский университет им. И.П.Павлова28022017941424910042019Copyright ©; 2017, Zyeva E.V., Stoyanova N.A., Tokarevich N.K., Totolyan A.A.Copyright ©; 2017, Зуева Е.В., Стоянова Н.А., Токаревич Н.К., Тотолян А.А.2017Zyeva E.V., Stoyanova N.A., Tokarevich N.K., Totolyan A.A.Зуева Е.В., Стоянова Н.А., Токаревич Н.К., Тотолян А.А.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/121

Aim. An attempt to use MALDI-TOF mass-spectrometry method for identification of leptospiral isolates on the serovar level. Materials and methods. 8 reference Leptospira spp. and 11 leptospira strains isolated from leptospiral patients and infected animals in the North-VNfestem region of Russia were included into the study. Mass-spectra of all the studied strains were obtained by direct profiling of cell extracts. The created main spectral profiles (MSP) of reference strains were used for identification of isolates. Evaluation of identification was carried out by calculating coefficients of matching rate of separate spectra of each isolate with MSP of all the reference strains. Results. Results of identification have shown the similarity of spectra of isolates belonging to Pomona, Icterohaemorrhagiae and Canicola serogroups, with MSP of saprophyte strain L. biflexa Patoc I. It is assumed that spectra of the studied strains contained peaks of polysaccharide O-antigens. Wherein maximum mean values of matching rate coefficients between spectra of isolates and MSP of pathogenic reference strains of leptospira correctly matched serovar type of the isolate. Conclusion. Further extended studies may form the base of development of a simple and rapid method of typing of leptospirosis causative agents on the level of serovars using MALDI-TOF mass-spectrometry.

Цель. Попытка использования метода MALD1-TOF масс-спектрометриидля идентификации изолятов лептоспир на уровне сероваров. Материалы и методы. В исследование были включены 8 референсных штаммов Leptospira spp. и 11 штаммов лептоспир, выделенных от больных лептоспирозом и инфицированных животных в Северо-Западном регионе России. Масс-спектры всех исследуемых штаммов получали прямым профилированием клеточных экстрактов. Созданные главные спектральные профили (MSP) референсных штаммов использовали для идентификации изолятов. Оценку идентификации осуществляли путем вычисления коэффициентов совпадения отдельных спектров каждого изолята с MSP всех референсных штаммов. Результаты. Результаты идентификации показали схожесть спектров изолятов, относящихся к серогруппам Pomona, Ictero-haemorrhagiae и Canicola, с MSP сапрофитного штамма L. biflexa Patoc I. Предполагается, что спектры исследуемых штаммов содержали в своем составе пики полисахаридных О-антигенов. При этом максимальные средние значения коэффициентов совпадения между спектрами изолятов и MSP патогенных референсных штаммов лептоспир правильно совпадали с типом серовара изолята. Заключение. Дальнейшие расширенные исследования могут быть положены в основу разработки быстрого и простого метода типирования возбудителей лептоспироза на уровне сероваров с использованием MALDI-TOF масс-спектрометрии.

Leptospira sppMALDI-TOF масс-спекгрометрияserotypingserovarsMALDI-TOF mass-spectrometryсеротипированиесероварыАнаньина Ю.В. Лептоспирозы в Российской Федерации: современные особенности эпидемического проявления природных и техногенных очагов. Ветеринарная патология 2004, 4: 54-57.Ананьина Ю.В., Петров Е.М. Лептоспирозы в России: этиологическая структура и современная этиология. Пест-Менеджмент 2006, 1: 8-10.Бренева Н.В., Афанасьев М.В., Шаракшанов М.Б. и др. MALDI-TOF масс-спектрометрический анализ клеточных белков в идентификации представителей Leptospira. Журн. микробиол. 2014, 4: 36-43.Зуева Е.В., Стоянова Н.А., Токаревич Н.К., Тотолян Арег A. MALDI-TOF масс-спектрометрический анализ штаммов Leptospira spp., используемых в серодиагностике лептоспироза. Журн. микробиол. 2015, 6: 28-36.Останкова Ю.В., Семенов А.В., Стоянова Н.А., Токаревич Н.К. и др. Типирование штаммов Leptospira spp. на основе 16S rRNA. Журн. микробиол. 2016, 1: 35-39.Эпидемиология, диагностика и профилактика заболеваний лептоспирозами. Методические указания 3.1.1128-02. М., М3 РФ, 2002.Addamiano L, Babudieri В. Water strains of Leptospira in the serodiagnosis of human and animal leptospirosis. Bull. World Health Organ. 1968, 39: 925-934.Ahmed A., Thaipadungpanit J., Boonsilp S. et al. Comparison of two multilocus sequence based genotyping schemes for Leptospira species. PLoS Negl. Trop. Dis. 2011, 5: el374.Ahmed A., Grobusch M.P., Klatser P.R., Hartskeerl R.A. Molecular approaches in the detection and characterization of Leptospira. J. Bacteriol. Parasitol. 2012, 3: 1000133.Boonsilp S., Thaipadungpanit J., Amomchai P. et al. A single multilocus sequence typing (MLST) scheme for seven pathogenic Leptospira species. PLoS Negl. Trop. Dis. 2013, 7 (1): el954.Cerqueira G.M., Picardeau M. A century of Leptospira strain typing. Infect. Genet. Evol. 2009, 9: 760-768.Costa F., Hagan J. E., Calcagno J. et al. Global morbidity and mortality of leptospirosis: A systematic review. PLoS Negl. Trop. Dis. 2015, 9: e0003898.Djelouadji Z., Roux V, Raoult D. et al. Rapid MALDI-TOF mass spectrometry identification of Leptospira organisms. Vet. Microbiol. 2012, 6: 142-146.Lau C.L., Smythe L.D., Craig S.B., Weinstein P. Climate change, flooding, urbanisation and leptospirosis: fuelling the fire? Trans. R. Soc. Trop. Med. Hyg. 2010b, 104:631-638.Leon A., Pronost S., Fortier G. et al. Multilocus sequence analysis fortyping Leptospira interrogans and Leptospira kirschneri. J. Clin. Microbiol. 2010, 48 (2): 581-585.Levett P.N. Leptospirosis. Clin. Microbiol. Rev. 2001, 14: 296-326.Matsuo K., Isogai E., Araki Y. Control of immunologically crossreactive leptospiral infection by administration of lipopolysaccharides from a nonpathogenic strain of Leptospira biflexa. Microbiol. Immunol. 2000, 44: 887-890.Rettinger A., Krupka I., Grunwald K. et al. Leptospira spp. strain identification by MALDI TOF MS is an equivalent tool to 16S rRNA gene sequencing and multi locus sequence typing (MLST). BMC Microbiology 2012, 12: 185.Stoyanova N., Tokarevich N., Gracheva L. et al. Leptospirosis in North-West Russia. EpiNorth. * 2004, 2: 29-32.Voronina O.L., Kunda M.S., Aksenova E.I. et al. The characteristics of ubiquitous and unique Leptospira strains from the collection of Russian centre for leptospirosis. BioMed Res. Int. 2014: 649034.Xiao D., Zhang C., Zhang H. et al. A novel approach for differentiating pathogenic and non-pathogenic Leptospira based on molecular fingerprinting. J. Proteomics. 2015, 119: 1-9.