Introduction. Ixodid tick–borne borrelioses (ITBB) is a naturally occurring focal vector-borne infection. The most common pathogens in Russia are Borrelia garinii, B. afzelii, and B. bavariensis. One of the key factors in their pathogenicity is the surface protein P66, encoded by p66 gene. The polymorphism of this gene in B. bavariensis has been poorly studied, and the frequency of its genetic variants in the development of ITBB infection in humans remains unclear.
Aim — to present the main results of a complex study of p66 gene polymorphism in B. bavariensis isolates circulating in the natural focus. Objective: to analyze the variability of p66 gene in B. bavariensis isolates from components of pathogen’s parasitic system in comparison with the frequency of nucleotide sequence variants of this gene in isolates from ITBB patients.
Materials and methods. The p66 gene loci were sequenced in 238 B. bavariensis isolates obtained from people with ITBB, as well as from Ixodes ticks (I. persulcatus, I. trianguliceps) and from small mammals of 8 species from a natural focus in the Middle Urals (58°.00′ N, 56°.15′ E; 58°.32′ N, 57°.43′ E).
Results. The generalized scheme of the transmission routes of ITBB pathogens is presented as the basis for their circulation in natural foci and possible polymorphism of p66 gene. Among the studied isolates, 12 variants of the gene locus encoding fragments of P66 protein were found, which bear various amino acid substitutions. The spectrum and ratio of different alleles in isolates from vectors and reservoir hosts were virtually identical - two variants were predominant, as was the case among isolates from sick people with ITBB.
Conclusion. Amino acid substitutions in P66 protein found in the two dominant allelic variants of B. bavariensis affect its conformational structure and presumably enhance the adhesive function of the ITBB pathogen, which allows them to be considered as targets for the development of preventive drugs.
Введение. Иксодовые клещевые боррелиозы (ИКБ) — природно-очаговые трансмиссивные инфекции. Наиболее распространённые возбудители в России — Borrelia garinii, B. afzelii и B. bavariensis. Один из важных факторов их патогенности — поверхностный белок P66, кодируемый геном p66. Полиморфизм этого гена у B. bavariensis недостаточно изучен, а частота участия его генетических вариантов в развитии инфекционного процесса ИКБ у людей остаётся неясной.
Цель — представить основные результаты комплекса исследований полиморфизма гена p66 у циркулирующих в природном очаге изолятов B. bavariensis. Задача: анализ вариабельности гена p66 у изолятов B. bavariensis от компонентов паразитарной системы возбудителя в сравнении с частотой вариантов нуклеотидной последовательности этого гена у изолятов от пациентов с ИКБ.
Материалы и методы. Секвенированы участки гена p66 у 238 изолятов B. bavariensis, выделенных от людей, больных ИКБ, а также от иксодовых клещей (Ixodes persulcatus, I. trianguliceps) и от мелких млекопитающих 8 видов из природного очага на Среднем Урале (58°00′ с. ш., 56°15′ в. д.; 58°32′ с. ш., 57°43′ в. д.). Использованы изоляты, полученные в 1992–2006 гг. и хранящиеся в музее боррелий лаборатории переносчиков инфекций на базе Государственной коллекции микроорганизмов — возбудителей инфекционных болезней человека II–IV групп патогенности «ГКМ — Гамалеи».
Результаты. Представлена обобщённая схема путей передачи возбудителей ИКБ как основы их циркуляции в природных очагах и возможного полиморфизма гена p66. Среди исследованных изолятов обнаружены 12 вариантов участка этого гена, кодирующих фрагменты белка P66, которые различаются аминокислотными заменами. Набор и соотношение аллелей у изолятов от переносчиков и резервуарных хозяев оказались практически идентичными: преобладали 2 варианта, выявленные у изолятов от больных людей ИКБ.
Заключение. Аминокислотные замены в последовательности белка P66, обнаруженные у 2 доминирующих аллельных вариантов B. bavariensis, оказывая влияние на его конформационную структуру, предположительно, могут усиливать адгезивную функцию возбудителя ИКБ, что позволяет рассматривать их как мишени для создания профилактических препаратов.