Journal of microbiology, epidemiology and immunobiologyJournal of microbiology, epidemiology and immunobiologyЖурнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии0372-93112686-7613Central Research Institute for Epidemiology8710.36233/0372-9311-2016-5-50-60ORIGINAL RESEARCHESОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯCOMPOSITION OF POPULATION OF DIPHTHERIA CAUSATIVE AGENT STRAINS IN RUSSIAСОСТАВ ПОПУЛЯЦИИ ШТАММОВ ВОЗБУДИТЕЛЯ ДИФТЕРИИ, ЦИРКУЛИРУЮЩИХ В РОССИИChaginaI. A.ЧагинаИ. А.
Russian Federation
BorisovaO. Yu.БорисоваО. Ю.
Russian Federation
KafarskayaL. I.КафарскаяЛ. И.
Russian Federation
AfanasievS. S.АфанасьевС. С.
Russian Federation
AleshkinV. A.АлешкинВ. А.
Russian Federation
NesvizhskyYu. V.НесвижскийЮ. В.
Russian Federation
AfanasievM. S.АфанасьевМ. С.
Russian Federation
AleshkinA. V.АлешкинА. В.
Russian Federation
YusufE. V.ЮсуфЕ. В.
Russian Federation
MoskvinaT. I.МосквинаТ. И.
Russian Federation
PonomarevaL. I.ПономареваЛ. И.
Russian Federation
KaraulovA. V.КарауловА. В.
Russian Federation
Gabrichevsky Moscow Research Institute of Epidemiology and MicrobiologyМосковский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н.ГабричевскогоPirogov Russian National Research Medical UniversityРссийский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И.ПироговаSechenov First Moscow State Medical UniversityПервый московский государственный медицинский университет им. И.М.СеченоваCentre for Hygiene and Epidemiology in Khanty-Mansi Autonomous District YugraЦентр гигиены и эпидемиологии в Ханты-Мансийском автономном округе ЮгреCentre for Hygiene and Epidemiology in Chelyabinsk RegionЦентр гигиены и эпидемиологии в Челябинской областиCentre for Hygiene and Epidemiology in the Udmurt RepublicЦентр гигиены и эпидемиологии в республике Удмуртия28102016935506010042019Copyright ©; 2016, Chagina I.A., Borisova O.Y., Kafarskaya L.I., Afanasiev S.S., Aleshkin V.A., Nesvizhsky Y.V., Afanasiev M.S., Aleshkin A.V., Yusuf E.V., Moskvina T.I., Ponomareva L.I., Karaulov A.V.Copyright ©; 2016, Чагина И.А., Борисова О.Ю., Кафарская Л.И., Афанасьев С.С., Алешкин В.А., Несвижский Ю.В., Афанасьев М.С., Алешкин А.В., Юсуф Е.В., Москвина Т.И., Пономарева Л.И., Караулов А.В.2016Chagina I.A., Borisova O.Y., Kafarskaya L.I., Afanasiev S.S., Aleshkin V.A., Nesvizhsky Y.V., Afanasiev M.S., Aleshkin A.V., Yusuf E.V., Moskvina T.I., Ponomareva L.I., Karaulov A.V.Чагина И.А., Борисова О.Ю., Кафарская Л.И., Афанасьев С.С., Алешкин В.А., Несвижский Ю.В., Афанасьев М.С., Алешкин А.В., Юсуф Е.В., Москвина Т.И., Пономарева Л.И., Караулов А.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/87

Aim. Characteristics of clonal composition of Corynebacterium diphtheriae strain populatior in Russia using MLST, as well as evaluation of a possibility of using of this method during execution of monitoring of diphtheria infection causative agent strains. Materials and methods. C. diphtheriae strains, isolated in Russia in 1957 - 2015 and sent to Gabrichevsky MRIEM reference centre for diphtheria and pertussis, were studied. Genotyping of C. diphtheriae using MLST wa: carried out based on sequencing of «housekeeping» gene fragments. ST identification was carriec out according to PubMLST. Results. C. diphtheriae strains of 36 sequence-types (ST) were identified on the territory of Russia - 27 previously known and 9 novel, detected for the first time. 2 sequence types ST25 and ST8 (22% and 18%) dominated. Inter-relation between phenotype properties (toxigenicity and biovar) and membership of C. diphtheriae strains in certain sequence-types was shown - toxigenic and non-toxigenic C. diphtheriae strains of various biovars were characterized by certain sequence-types. Changes of clonal composition of C. diphtheriae population in dynamics of epidemic process of diphtheria infection were shown. Conclusion. Use of MLST allowed to characterized clonal composition of C. diphtheriae strains’ population in Russia and has shown perspectives of use of this method to characterize population of diphtheria causative agent, detect epidemically significant strains and decipher foci of diphtheria infection.

Цель. Характеристика клонального состава популяции штаммов Corynebacterium diphtheriae в России с помощью MLST, а также оценка возможности использования этого метода при проведении мониторинга штаммов возбудителя дифтерийной инфекции. Материалы и методы. Изучены штаммы C.diphtheriae, выделенные в России в 1957 - 2015 гг. и присланные в референс-центр по дифтерии и коклюшу МНИИЭМ им. Г.Н.Габрического. Генотипирование С. diphtheriae с помощью MLST проводили на основе секвенирования фрагментов генов «домашнего хозяйства». Идентификацию ST осуществляли согласно PubMLST. Результаты. На территории России идентифицированы штаммы С. diphtheriae 36 сиквенс-типов (ST) - 27 ранее известных и 9 новых, выявленных нами впервые. Доминирующими были 2 сиквенс-типа ST25 и ST8 (22% и 18%). Показана взаимосвязь между фенотипическими свойствами (токсигенность и биовар) и принадлежностью штаммов C.diphtheriae к определенному сиквенс-типу - токсигенные и нетоксигенные штаммы C.diphtheriae различных биоваров характеризовались определенными сиквенс-типами. Показаны изменения клонального состава популяции C.diphtheriae в динамике эпидемического процесса дифтерийной инфекции. Заключение. Использование МЛСТ позволило охарактеризовать клональный состав популяции штаммов C.diphtheriae в России и показало перспективность применения этого метода для характеристики популяции возбудителя дифтерии, выявления эпидемически значимых штаммов и расшифровки очагов дифтерийной инфекции.

Corynebacterium diphtheriaeCorynebacterium diphtheriaemultilocus DNA sequencingмультилокусное секвенирование ДНККомбарова С. Ю., Борисова О. Ю., Мельников В. Г. и др. Полиморфизм генов tox и dtxR у циркулирующих штаммов Corynebacterium diphtheriae. Журн. микробиол. 2009, 1:7-11.Мазурова И.К., Комбарова С.Ю., Борисова О.Ю. и др. Мониторинг возбудителя дифтерийной инфекции. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2009, 3 (46): 17-22.Мазурова И.К., Борисова О.Ю., Комбарова С.КЗ. и др. Характеристика штаммов C.diphtheriae, циркулирующих в России в различные периоды эпидемического процесса дифтерийной инфекции. Инфекция и иммунитет. 2012, 2(1 - 2): 294.Berger A., Meinel D.M., Schaffer A. et al. A case of pharyngeal diphtheria in Germany, june 2015. Infection. DOI 10.1007/sl5010-016-0882-2.Bolt F., Cassiday P., Tondella M. et al. Multilocus sequence typing identifies evidence for recombination and two distinct lineages of C.diphtheriae. J. Clin. Microbiol. 2010, 48 (11): 4177-4185.Both L., Collins S., Zoysa A. et al. Molecular and epidemiological review of toxigenic diphtheria infections in England between 2007 and 2013. JCM. 2015, 53 (2): 567-572.Fafour E., Badell E., Zasada A. et al. Characterization and comparison of invasive C.diphtheriae isolates from France and Poland. J. Clin. Microbiol. 2012, 50 (1): 173-175.Grimont E, Grimont P. Ribosomal ribonucleic acid gene restriction patterns as potential taxonomic tools. Ann. Inst. Pasteur Microbiol. 1986, 137 В (2): 165-175.Kombarova S., Kim C., Melnikov V. et al. Rapid identification of Corynebacterium diphtheriae clonal group associated with diphtheria epidemic, Russian Federation. J. Infect. Dis. 2001, 7, 1: 133-136.Mattos-Guaraldi A. L., Moreira L. O., Damasco P. V. et al. Diphtheria remains a threat to health in developing world - an overview. Memorias Instituto Oswaldo Cruz. 2003, 98: 987-993.Mokrousov I., Narvskaya O., Limeshenko E. et al. Efficent discrimination within Corynebacterium diphtheriae clonal group by a noval macroarray-based method. J. Clin. Microbiol. 2005, 43, № 4: 662-668.Popovic X, Kombarova S. J., Reeves M. W. et al. Molecular epidemiology of diphtheria in Russia. J. Infectious Diseases. 1997, 174: 1064-1072.Spratt B. G., Maiden M. C. Bacterial population genetics, evolution and epidemiology. Philosophical Transactions Royal Society B. 1999, 354: 701-710.Viguetti S., Pacheco L., Santos L. et al. Multilocus sequence types of invasive C. diphtheriae isolated in the Rio de Janeiro urban area, Brazil. J. Epidemiol. Infect. 2011, 53: 1-4.Wagner K., White J., Lucenko I. et al. Diphtheria in postepidemic period, Europe, 2000 - 2009. J. Emerg. Infect. Dis. 2012, 18 (2): 217-225.Zakikhany K., Efstratiou A. Diphtheria in Europe: current problems and new challenges. Future Microbiol. 2012, 7 (5): 595-607.Zoysa A., Efstratiou A., Hawkey P. H. et al. Molecular characterization of diphtheria toxin repressor (dtxR) genes present in nontoxigenic Corynebacterim diphtheriae strains isolated in the United Kingdom. J. Clinical Microbiology. 2005, 43, 1: 223-228.