Отправить статью по E-mail Молекулярно-эпидемиологический мониторинг популяции возбудителя туберкулёза в Архангельской области
- Авторы: Вязовая А.А.1, Елисеев П.И.2, Герасимова А.А.3, Соловьёва Н.С.4, Никишова Е.И.2, Нарвская О.В.1, Мокроусов И.В.1, Марьяндышев А.О.2
-
Учреждения:
- Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Пастера
- Северный государственный медицинский университет
- м.н.с. лаб. молекулярной эпидемиологии и эволюционной генетики НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера
- Научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии
- Выпуск: Том 100, № 5 (2023)
- Страницы: 338-345
- Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
- Дата подачи: 20.11.2023
- Дата публикации: 22.11.2023
- URL: https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/18481
- DOI: https://doi.org/10.36233/0372-9311-299
- EDN: https://elibrary.ru/scqbkq
- ID: 18481
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Введение. На фоне улучшения основных эпидемиологических показателей (заболеваемость и смертность) по туберкулёзу (ТБ) в Архангельской области доля впервые выявленных больных ТБ с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ) возбудителя увеличилась с 18,7% в 2002 г. до 33,8% в 2018 г.
Целью исследования была генотипическая характеристика штаммов Mycobacterium tuberculosis, полученных от впервые выявленных больных ТБ в Архангельской области в 2018 г.
Материалы и методы. Изучены 89 штаммов M. tuberculosis, выделенных в 2018 г. от впервые выявленных больных ТБ. Принадлежность к генотипу Beijing, кластерам B0/W148 и Central-Asian/Russian Beijing определяли с помощью ПЦР-детекции специфических маркеров: инсерции IS6110 в области dnaA-dnaN, мутаций в кодонах 48 гена mutT4 (CGG>GGG) и 58 гена mutT2 (GGA>CGA), вставки IS6110 в области Rv2664-Rv2665 и Rv1359-Rv1360, замены G>A в гене sigE. Штаммы non-Beijing были сполиготипированы.
Результаты. Лекарственной устойчивостью обладали 41,6% (37/89), МЛУ — 33,7% штаммов. У 90% (27/30) МЛУ-штаммов устойчивость к рифампицину и изониазиду была обусловлена мутациями rpoB Ser531Leu и katG Ser315Thr. Выявлены генотипы M. tuberculosis: Beijing (67,4%), T (14,6%), Ural (4,5%), Haarlem (4,5%), LAM (2,3%) и CAS1-Delhi (1,1%). Среди штаммов Beijing преобладали кластеры Central-Asian/Russian (60%; 36/60) и B0/W148 (30%; 18/60). Большинство МЛУ-штаммов принадлежали к семейству Beijing (93,3%; 28/30), из которых 64,3% (18/28) и 21,4% (6/28) — к кластерам B0/W148 и Central-Asian/Russian соответственно.
Заключение. В гетерогенной популяции возбудителя ТБ Архангельской области наиболее распространёнными были штаммы генотипа Beijing, причём в 2018 г. его доля увеличилась до 67,4% (в 1998–1999 гг. — 40,4%). Среди МЛУ-штаммов доля Beijing достигла 93,3%, из них более половины (64,3%) принадлежали к эпидемиологически и клинически значимому в России кластеру B0/W148.
Полный текст
Введение
Эпидемическая ситуация по туберкулёзу (ТБ) в Архангельской области, крупном регионе Северо-Западного федерального округа (СЗФО) России, в 2018 г. значительно улучшилась по сравнению с 2000 г.: показатели заболеваемости и смертности на 100 тыс. населения снизились с 48,0 до 20,7 и с 16,5 до 2,0 соответственно и стали ниже средних показателей (44,4 и 5,8 соответственно) по России за 2018 г. [1–4]. Однако, по данным Федерального центра мониторинга ТБ, доля впервые выявленных больных ТБ с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ) возбудителя (МЛУ-ТБ) увеличилась с 18,7% в 2002 г. до 33,8% в 2018 г. (30,4% по СЗФО, 31,9% по России) [2, 4]. В 1990-х гг. были разработаны основные технологии внутривидовой дифференциации штаммов Mycobacterium tuberculosis, которые послужили инструментом для накопления данных о генетической структуре популяций возбудителя на территориях России [3, 5, 6]. Молекулярно-генетические исследования возбудителя ТБ, проведённые в Архангельской области впервые в 1998–1999 гг., а затем в 2004–2006 гг., сформировали общее представление о неоднородности популяции M. tuberculosis, в частности о циркуляции МЛУ-штаммов генетического семейства Beijing [3, 7].
Целью настоящего исследования была генотипическая характеристика штаммов M. tuberculosis, полученных от впервые выявленных больных ТБ в Архангельской области в 2018 г.
Материалы и методы
Согласно официальным данным, в 2018 г. в Архангельской области впервые выявлены 198 больных ТБ лёгких (бациллярная форма — 162, культурально подтверждено — 134). Доступными для молекулярно-генетических исследований были 89 штаммов M. tuberculosis, выделенных в 2018 г. от 89 впервые выявленных больных ТБ старше 18 лет (в том числе от больных ВИЧ/ТБ — 8). Основными диагнозами были инфильтративный (65,2%) и диссеминированный (23,6%) ТБ лёгких. Все пациенты постоянно проживали в регионе (городские жители — 70,4%). Средний возраст пациентов — 44,9 ± 1,2 года; преобладали мужчины (74,2%).
Исследование проводилось при добровольном информированном согласии пациентов. Протокол исследования одобрен Этическим комитетом Санкт-Петербургского НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Пастера (протокол № 61 от 02.04.2020).
Культивирование на среде Левенштейна–Йенсена и определение лекарственной чувствительности M. tuberculosis к основным противотуберкулёзным препаратам (ПТП) проводили методом абсолютных концентраций на плотной питательной среде и модифицированным методом пропорций в жидкой питательной среде в системе с автоматизированным учётом роста микроорганизмов «BACTEC MGIT 960». Штаммы M. tuberculosis считали монорезистентными при наличии устойчивости к одному из ПТП (изониазид), полирезистентными — к изониазиду и этамбутолу, мультирезистентными — к рифампицину и изониазиду одновременно1.
ДНК выделяли из чистых культур M. tuberculosis согласно [5]. Определение принадлежности штаммов M. tuberculosis к генотипу Beijing, дифференциацию современной и древней сублиний Beijing, кластеров B0/W148 и Central Asian/Russian, включая субтип Central Asia Outbreak, проводили методом ПЦР, выявляя специфические последовательности нуклеотидов: инсерцию IS6110 в межгенной области dnaA-dnaN, мутаций в кодонах 48 гена mutT4 (CGG > GGG) и 58 гена mutT2 (GGA > CGA), вставки IS6110 в области Rv2664-Rv2665, Rv1359-Rv1360, замены G>A в гене sigE [8, 9].
Штаммы других генетических групп (non-Beijing) сполиготипировали [6]; полученные сполигопрофили сравнивали с международной базой SITVIT22 и определяли сполиготип (Spoligotype International Type, SIT).
Мутации в генах rpoB, katG и inhA, ассоциированные с устойчивостью к рифампицину и изониазиду, определяли с помощью тест-системы GenoType MTBDRplus («Hain Life Science»).
Статистический анализ проводили с помощью программы «StatTech v. 1.2.0» («Статтех») и ресурса MedCalc3. Различия между группами определяли с использованием критерия χ2, статистически значимыми считали различия при p < 0,05.
Результаты
Из 89 штаммов M. tuberculosis, выделенных в 2018 г. от впервые выявленных больных ТБ в Архангельской области, 52 (58,4%) были лекарственно-чувствительными, 7 (7,9%) — моно- и полирезистентными. МЛУ обладали 30 (33,7%) штаммов. У 90% МЛУ-штаммов устойчивость к рифампицину и изониазиду была обусловлена мутациями rpoB Ser531Leu и katG Ser315Thr.
К генотипу Beijing принадлежали 67,4% (60/89) штаммов M. tuberculosis, остальные — к группе non-Beijing (табл. 1). В субпопуляции M. tuberculosis Beijing (за исключением одного штамма) доминировали представители современной сублинии — кластеры Central Asian/Russian, включая субтип САО (61,0%; 36/59), и B0/W148 (30,5%; 18/59; табл. 1).
Таблица 1. Генотипы и лекарственная устойчивость штаммов M. tuberculosis
Table 1. Genotypes and drug resistance of M. tuberculosis strains
Генотип | Genotype | Число штаммов | Number of strains | |||
лекарственно-чувствительные sensitive | моно- или полирезистентные mono- or polyresistance | МЛУ MDR | всего total | |
n | 52 | 7 | 30 | 89 |
Beijing | 27 | 5 | 28 | 60 |
современная сублиния: modern sublineage: | 27 | 5 | 27 | 59 |
B0/W148 | 18 | 18 | ||
Central Asian/Russian | 26 | 3 | 5 | 34 |
Central Asia Outbreak | 1 | 1 | 2 | |
другие | other | 1 | 1 | 3 | 5 |
древняя сублиния ancient sublineage | 1 | 1 | ||
Non-Beijing | 25 | 2 | 2 | 29 |
Т | 13 | 13 | ||
LAM | 1 | 1 | 2 | |
Ural | 3 | 1 | 4 | |
Haarlem | 4 | 4 | ||
Unknown | 3 | 2 | 5 | |
CAS1-Delhi | 1 | 1 | ||
У 29 штаммов группы non-Beijing выявлено 17 сполиготипов (представлены кластерами — 6; табл. 2). Наиболее многочисленный сполиготип SIT53, отнесённый к семейству Т, включал 32% (8/25) чувствительных к ПТП штаммов. Штаммы других сполиготипов принадлежали к генетическим семействам T (14,6%), LAM (2,2%), Haarlem (4,5%), Ural (4,5%) и CAS1-Delhi (1,1%); для 5 штаммов (Unknown) генетическое семейство определено не было (табл. 2).
Таблица 2. Характеристика штаммов M. tuberculosis non-Beijing
Table 2. Characteristics of M. tuberculosis non-Beijing strains
SIT | Профиль сполиготипирования Spoligotyping profile | Генотип Genotype | Лекарственно- чувствительные Sensitive | Моно- или полирезистентные Mono- or polyresistance | МЛУ MDR |
40 | ⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬜⬜⬜⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛ | Т | 1 | ||
52 | ⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬜⬜⬜⬛⬛⬛⬜⬛⬛⬛ | Т | 2 | ||
53 | ⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬜⬜⬜⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛ | Т | 8 | ||
73 | ⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬜⬜⬜⬛⬛⬛⬜⬛⬛⬛ | Т | 1 | ||
131 | ⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬜⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬜⬜⬜⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛ | Т | 1 | ||
254 | ⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬜⬜⬜⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛ | LAM | 1 | ||
803 | ⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬜⬜⬜⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛ | LAM | 1 | ||
35 | ⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬜⬜⬛⬜⬜⬜⬜⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛ | Ural | 2 | ||
262 | ⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬜⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬜⬜⬛⬜⬜⬜⬜⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛ | Ural | 1 | ||
Orphan | ⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬜⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬜⬜⬜⬜⬛⬛⬛⬜⬜⬜⬛⬜⬜⬜⬜⬛⬛⬛⬜⬛⬛⬛ | Ural | 1 | ||
36 | ⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬛⬜⬜⬜⬜⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛ | Haarlem | 1 | ||
47 | ⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬛⬜⬜⬜⬜⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛ | Haarlem | 1 | ||
50 | ⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬛⬜⬜⬜⬜⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛ | Haarlem | 2 | ||
46 | ⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜ | Unknown | 2 | ||
56 | ⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜ | Unknown | 1 | ||
4252 | ⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛ | Unknown | 2 | ||
26 | ⬛⬛⬛⬜⬜⬜⬜⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬜⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛⬛ | CAS1-Delhi | 1 |
Из 29 штаммов M. tuberculosis non-Beijing 25 (86,2%) были чувствительны ко всем ПТП, и только 2 (6,9%) штамма SIT4252 обладали МЛУ (табл. 1, 2). МЛУ была ассоциирована с принадлежностью штаммов к генотипу Beijing (46,7%; 28/60; p < 0,001), при этом более половины (64,3%; 18/28) из них относились к кластеру B0/W148 (табл. 1).
При анализе связи мутаций устойчивости с генотипом возбудителя статистически значимых различий между группами штаммов не выявлено (табл. 3).
Таблица 3. Мутации устойчивости МЛУ-штаммов M. tuberculosis
Table 3. Resistance mutations of M. tuberculosis MDR strains
Устойчивость | Resistance | Мутации | Mutations | Число штаммов, % | Number of strains, % | p | |
Beijing (n = 28) | non-Beijing (n = 2) | |||
Изониазид | Isoniazid | katG Ser315Thr | 28 (100) | 2 (100) | – |
Рифампицин | Rifampicin | rpoB His526Asn | 1 (3,6) | 0,972 | |
rpoB His526Tyr | 1 (3,6) | |||
rpoB Ser531Leu | 25 (89,3) | 2 (100) | ||
Нет данных | No data | 1 (3,6) | |||
Cтатистически значимые различия между группами лиц, инфицированных штаммами M. tuberculosis Beijing и non-Beijing, с учётом клинико-эпидемиологических характеристик пациентов не выявлены (табл. 4).
Таблица 4. Генотипы M. tuberculosis и характеристика пациентов
Table 4. Genotypes of M. tuberculosis and characteristics of patients
Характеристика | Characteristic | Число штаммов, % | Number of strains, % | p | |
Beijing (n = 60) | non-Beijing (n = 29) | ||
Пол: | Sex: | |||
мужчины | males | 44 (73,3) | 22 (75,9) | 0,798 |
женщины | females | 16 (26,7) | 7 (24,1) | |
Возраст, лет: | Age, years: | |||
18–30 | 7 (11,7) | 2 (6,9) | 0,890 |
31–40 | 16 (26,7) | 7 (24,1) | |
41–50 | 18 (30,0) | 11 (37,9) | |
51–60 | 13 (21,7) | 7 (24,1) | |
> 60 | 6 (10,0) | 2 (6,9) | |
Место проживания: | Place of residence: | |||
город | city | 41 (68,3) | 21 (72,4) | 0,695 |
сельская местность | rural area | 19 (31,7) | 8 (27,6) | |
Клинические формы ТБ: | Clinical forms of tuberculosis: | |||
инфильтративный ТБ лёгких | infiltrative pulmonary tuberculosis | 38 (63,3) | 20 (69,0) | 0,339 |
диссеминированный ТБ лёгких | disseminated pulmonary tuberculosis | 13 (21,7) | 8 (27,6) | |
очаговый ТБ лёгких | focal pulmonary tuberculosis | 1 (1,7) | 1 (3,4) | |
фиброзно-кавернозный ТБ | fibrous-cavernous tuberculosis | 2 (3,3) | ||
прочие | оther | 6 (10,0) | ||
Обсуждение
Проведённое исследование позволило определить генетическую структуру популяции возбудителя ТБ в Архангельской области в 2018 г. Две трети (67,4%) штаммов M. tuberculosis, выделенных от впервые выявленных больных, были отнесены к генотипу Beijing, широко распространённому в СЗФО и России в целом. Так, в разные годы штаммы Beijing выявляли в Калининградской (2006 г. — 40,3%; 2015 г. — 63,0%) [10, 11], Вологодской (2018–2019 гг. — 62,2%) [12] и Мурманской (2003–2004 гг. — 44,0%; 2004–2006 гг. — 47,2%; 2017 г. — 52,2%) [5, 14, 15] областях, в республиках Карелия (2004–2006 гг. — 33,4%; 2014 г. — 53,8%) [7, 13] и Коми (2004–2006 гг. — 41,9%; 2017 г. — 56,2%) [7, 8].
В Архангельской области в 1998–1999 гг. доля генотипа Beijing в популяции возбудителя составляла 44,5%, среди них преобладали МЛУ-штаммы — 76,7% [3]. Однако следует учитывать, что O.S. Toungoussova и соавт. приводят суммарный результат исследования штаммов M. tuberculosis не только впервые выявленных, но и ранее леченных больных ТБ. Анализируя данные, приведенные в таблице авторами публикации [3], мы рассчитали долю штаммов Beijing впервые выявленных больных — 40,4%.
Сравнение сопоставимых выборок — штаммов M. tuberculosis, полученных от впервые выявленных больных ТБ в Архангельской области, показало значимое увеличение доли генотипа Beijing с 40,4% в 1988–1999 г. [3] до 57,1% в 2004–2006 гг. [7] и 67,4% в 2018 г. (p = 0,002).
В Архангельской области было отмечено увеличение доли новых случаев МЛУ-ТБ: 13,5% в 1998–1999 гг. [3], 28,6%, в 2005 г. [7] и 33,8% в 2018 г.
В структуре генотипов МЛУ-штаммов впервые выявленных больных нами установлено увеличение доли Beijing с 76,7% (1998–1999 гг.) [3] до 93,3% (2018 г.) (p = 0,071). При этом в 2018 г. доля штаммов M. tuberculosis генотипа Beijing среди МЛУ-штаммов составила 46,7%. У подавляющего большинства (89,3%) МЛУ-штаммов Beijing (2018 г.) первичная устойчивость к рифампицину и изониазиду была обусловлена мутациями rpoB Ser531Leu и katG Ser315Thr, что согласуется с результатами ранее проведённого исследования [3].
В табл. 5 для наглядности суммированы имеющиеся данные, позволяющие судить о гетерогенности структуры популяций M. tuberculosis в регионах СЗФО (включая Архангельскую область) в 2014–2018 гг. В регионах СЗФО штаммы доминирующего генотипа Beijing M. tuberculosis были представлены двумя основными группами [9, 16] — относительно однородным кластером B0/W148 и гетерогенным кластером Central Asian/Russian (включающим эпидемический субтип Central Asia Outbreak, ещё редкий в России).
Таблица 5. Генотипы штаммов M. tuberculosis, выделенных от впервые выявленных больных ТБ лёгких на территориях СЗФО (2014–2018 гг.)
Table 5. Genotypes of M. tuberculosis strains isolated from newly identified patients with pulmonary tuberculosis in the territories of the Northwestern Federal District (2014–2018)
Регион Region | Год Year | n | Источник Source | Доля генотипа, % | Proportion of genotype, % | ||||||
Beijing (суммарно | summary) | Beijing B0/W148 | Beijing Central Asian/ Russian (включая Central Asia Outbreak | including Central Asia Outbreak) | Т | LAM | Haarlem | Ural | ||||
Республика Карелия Republic of Karelia | 2014 | 67 | [13] | 53,8 | 17,9 | нд | 14,0 | 10,3 | 5,0 | 12,8 |
Калининградская обл. Kaliningrad region | 2015 | 73 | [11] | 63,0 | 19,2 | нд | 9,6 | 5,5 | 0 | 5,5 |
Мурманская обл. Murmansk region | 2017 | 67 | [15] | 52,2 | 10,4 | 32,8 | 9,0 | 7,5 | 3,0 | 19,4 |
Республика Коми Komi Republic | 2017 | 130 | [8] | 56,2 | 18,5 | 34,6 | 15,0 | 12,0 | 4,0 | 7,0 |
Вологодская обл. Vologda region | 2018–2019 | 82 | [12] | 62,2 | 7,3 | 50,0 | 11,0 | 11,0 | 6,1 | 4,9 |
Архангельская обл. Arkhangelsk region | 2018 | 89 | Данная работа This study | 67,4 | 20,2 | 40,5 | 14,6 | 2,2 | 4,5 | 4,5 |
Архангельские штаммы M. tuberculosis, выделенные в 1998–1999 гг., были изучены методом анализа полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (RFLP) последовательности IS6110 [3], который считался «золотым» стандартом генотипирования и определения принадлежности возбудителя к генотипу Beijing в молекулярной эпидемиологии ТБ [5]. С учётом современных представлений о принадлежности штаммов Beijing, содержащих характерные фрагменты рестрикции PvuII (молекулярная масса 7100 и 9200 пар нуклеотидов) в паттернах IS6110-RFLP, к эпидемиологически и клинически значимому в России кластеру B0/W148 [17], ретроспективно была установлена принадлежность к данному кластеру 16,8% штаммов M. tuberculosis, выделенных как от впервые выявленных, так и от ранее леченных больных в 1998–1999 гг. [3]. В 2018 г. доля штаммов кластера B0/W148 Beijing у впервые выявленных больных ТБ лёгких составила 20,2%.
В республиках Карелия, Коми и в Калининградской области доли штаммов B0/W148 Beijing были сопоставимы, тогда как в наиболее благополучной по ТБ Вологодской области доля данного кластера (7,3%) была значительно меньше, чем в Архангельской области (p = 0,016; табл. 5). При этом в Архангельской области, по данным настоящего исследования, как и в Калининградской области (2015 г.) [11], МЛУ обладали все штаммы B0/W148, в Республике Карелия (2014 г.) — 92,3% [13], в Республике Коми (2017 г.) — 76,9% [8], в Вологодской области (2018–2019 гг.) — 66,7% [12].
В Архангельской области доля кластера Central Asian/Russian (включая субтип Central Asia Outbreak) — 40,5% — незначительно отличалась от таковых в других регионах СЗФО (табл. 5). Подавляющее большинство (72,2%) штаммов кластера Central Asian/Russian в Архангельской области были чувствительны к ПТП, и лишь 16,7% обладали МЛУ, в то время как в Мурманской области эти значения составляли 56,5% (p = 0,215) и 34,8% (p = 0,111) [15], в Республике Коми — 46,7% (p = 0,021) и 28,9% (p = 0,198) [8], в Вологодской области — 26,8% (p < 0,001) и 53,7% (p < 0,001) [12].
Сполиготипирование позволило определить принадлежность 29 штаммов non-Beijing (2018 г.) к различным генетическим семействам: Haarlem (4,5%), Ural (4,5%), LAM (2,2%), CAS1-Delhi (1,1%) и T (14,6%). В настоящее время, с учётом накопленных данных полногеномного секвенирования, генотип Т предложено не рассматривать в качестве истинной филогенетической группы M. tuberculosis [18, 19]. Так, показано, что штаммы Т, в частности наиболее распространённого в России сполиготипа SIT53, принадлежали к различным генетическим семействам [20, 21].
По данным исследования 2004–2006 гг. [7], в субпопуляции non-Beijing M. tuberculosis Архангельской области преобладали штаммы группы T (22,9%) и MANU2 (10,0%), доли генотипов LAM (2,9%) и Haarlem (4,3%) были сравнимы с нашими результатами (2018 г.). Встречаемость данных генотипов non-Beijing в соседних регионах СЗФО варьировала (табл. 5). В Архангельской области доля МЛУ-штаммов в структуре non-Beijing составляла 10,6% [3], 6,9% (2/29) и была близка к значению по Республике Коми — 8,8% [8], но ниже, чем в Вологодской — 19,4% (p = 0,157) [12] и Калининградской — 25,9% (p = 0,053) областях [11].
Заключение
Улучшение основных эпидемиологических показателей (заболеваемость и смертность) по ТБ в Архангельской области с конца 1990-х гг. сопровождалось увеличением доли впервые выявленных больных МЛУ-ТБ. Сравнительный анализ полученных нами и ранее опубликованных результатов генотипирования штаммов M. tuberculosis позволяет судить о динамике структуры популяции возбудителя ТБ в Архангельской области. В 2018 г. в гетерогенной популяции M. tuberculosis доля штаммов доминирующего генотипа Beijing увеличилась до 67,4% (40,4% в 1998–1999 гг.). Среди МЛУ-штаммов доля Beijing достигла 93,3%, из них более половины (64,3%) принадлежали к эпидемиологически и клинически значимому в России кластеру B0/W148. Полученные данные свидетельствуют о необходимости молекулярно-генетического мониторинга популяции возбудителя для оценки вклада различных генотипов M. tuberculosis в распространение МЛУ-ТБ.
1 Приказ Минздрава РФ от 29.10.2014 № 951 «Об утверждении методических рекомендаций по совершенствованию диагностики и лечения туберкулёза органов дыхания».
2 URL: http://www.pasteur-guadeloupe.fr:8081/SITVIT2/
3 URL: http://www.medcalc.org/calc/odds_ratio.php
Об авторах
Анна Александровна Вязовая
Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Пастера
Автор, ответственный за переписку.
Email: annavyazovaya@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9140-8957
к.б.н., с.н.с. лаб. молекулярной эпидемиологии и эволюционной генетики Санкт-Петербургского НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Пастера
Россия, Санкт-ПетербургПлатон Иванович Елисеев
Северный государственный медицинский университет
Email: annavyazovaya@gmail.com
к.м.н., доцент каф. фтизиопульмонологии Северного государственного медицинского университета
Россия, АрхангельскАлёна Андреевна Герасимова
м.н.с. лаб. молекулярной эпидемиологии и эволюционной генетики НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера
Email: annavyazovaya@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5246-8658
м.н.с. лаб. молекулярной эпидемиологии и эволюционной генетики НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера
Россия, Санкт-ПетербургНаталья Сергеевна Соловьёва
Научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии
Email: annavyazovaya@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1509-0734
к.м.н., зав. бактериологической лабораторией Санкт-Петербургского НИИ фтизиопульмонологии
Россия, Санкт-ПетербургЕлена Ильинична Никишова
Северный государственный медицинский университет
Email: annavyazovaya@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1542-6958
д.м.н., профессор каф. фтизиопульмонологии Северного государственного медицинского университета
Россия, АрхангельскОльга Викторовна Нарвская
Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Пастера
Email: annavyazovaya@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-0830-5808
д.м.н., профессор, в.н.с. лаб. молекулярной эпидемиологии и эволюционной генетики НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Пастера
Россия, Санкт-ПетербургИгорь Владиславович Мокроусов
Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Пастера
Email: annavyazovaya@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5924-0576
д.б.н., зав. лаб. молекулярной эпидемиологии и эволюционной генетики Санкт-Петербургского научно-исследовательского института эпидемиологии и микробиологии им. Пастера
Россия, Санкт-ПетербургАндрей Олегович Марьяндышев
Северный государственный медицинский университет
Email: annavyazovaya@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8485-5625
д.м.н., профессор, зав. каф. фтизиопульмонологии Северного государственного медицинского университета
Россия, АрхангельскСписок литературы
- Регионы России. Основные социально-экономические показатели городов: Статистический сборник. М.; 2018. Regions of Russia. The Main Socio-Economic Indicators of Cities: A Statistical Collection. Moscow; 2018.
- Ресурсы и деятельность противотуберкулёзных организаций Российской Федерации в 2017–2018 гг.: Статистические материалы. М.; 2019. Resources and Activities of TB Organizations of the Russian Federation in 2017–2018: Statistical Materials. Moscow; 2019.
- Toungoussova O.S., Sandven P., Mariandyshev A.O., et al. Spread of drug-resistant Mycobacterium tuberculosis strains of the Beijing genotype in the Archangel Oblast, Russia. J. Clin. Microbiol. 2002;40(6):1930–7. DOI: https://doi.org/10.1128/JCM.40.6.1930-1937.2002 EDN: https://elibrary.ru/ksvysg
- Елисеев П.И., Детьен А., Дэйкомб Р. и др. Применение молекулярно-генетических методов диагностики с целью улучшения результатов лечения МЛУ-ТБ в Архангельской области. Туберкулез и болезни легких. 2021;99(8):21–6. Eliseev P.I., Detjen A., Dacombe R., et al. The use of molecular genetic diagnostic tests to improve MDR TB treatment outcomes in Arkhangelsk region. Tuberculosis and Lung Diseases. 2021;99(8):21–6. DOI: https://doi.org/10.21292/2075-1230-2021-99-8-21-26 EDN: https://elibrary.ru/lallgc
- van Embden J.D., Cave M.D., Crawford J.T., et al. Strain identification of Mycobacterium tuberculosis by DNA fingerprinting: recommendations for a standardized methodology. J. Clin. Microbiol. 1993;31(2):406–9. DOI: https://doi.org/10.1128/jcm.31.2.406-409.1993
- Kamerbeek J., Schouls L., Kolk A., et al. Simultaneous detection and strain differentiation of Mycobacterium tuberculosis for diagnosis and epidemiology. J. Clin. Microbiol. 1997; 35(4):907–14. DOI: https://doi.org/10.1128/jcm.35.4.907-914.1997
- Baranov A.A., Mariandyshev A.O., Mannsåker T., et al. Molecular epidemiology and drug resistance of widespread genotypes of Mycobacterium tuberculosis in northwestern Russia. Int. J. Tuberc. Lung. Dis. 2009;13(10):1288–93.
- Vyazovaya A., Proshina E., Gerasimova A., et al. Increased transmissibility of Russian successful strain Beijing B0/W148 of Mycobacterium tuberculosis: indirect clues from history and demographics. Tuberculosis (Edinb.). 2020;122:101937. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tube.2020.101937
- Shitikov E., Vyazovaya A., Malakhova M., et al. Simple assay for detection of the Central Asia outbreak clade of the Mycobacterium tuberculosis Beijing genotype. J. Clin. Microbiol. 2019;57(7):e00215–19. DOI: https://doi.org/10.1128/JCM.00215-19
- Mokrousov I., Otten T., Zozio T., et al. At Baltic crossroads: a molecular snapshot of Mycobacterium tuberculosis population diversity in Kaliningrad, Russia. FEMS Immunol. Med. Microbiol. 2009;55(1):13–22. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1574-695X.2008.00470.x
- Вязовая А.А., Ахмедова Г.М., Соловьева Н.С. и др. Молекулярная эпидемиология туберкулеза в Калининградской области России: 10 лет спустя. Инфекция и иммунитет. 2017;7(4):367–74. Vyazovaya A.A., Akhmedova G.M., Solovieva N.S., et al. Molecular epidemiology of tuberculosis in the Kaliningrad region of Russia: 10 years after. Russian Journal of Infection and Immunity. 2017;7(4):367–74. DOI: https://doi.org/10.15789/2220-7619-2017-4-367-374 EDN: https://elibrary.ru/ynsrhs
- Вязовая А.А., Лебедева И.А., Ушакова Н.Б., и др. Молекулярно-генетический анализ популяции Mycobacterium tuberculosis в Вологодской области — регионе с низкой заболеваемостью туберкулезом. Инфекция и иммунитет. 2021;11(3):497–505. Vyazovaya A.A., Lebedeva I.A., Ushakova N.B., et al. Molecular and genetic analysis of Mycobacterium tuberculosis population in the Vologda region with low tuberculosis incidence. Russian Journal of Infection and Immunity. 2021;11(3):497–505. DOI: https://doi.org/10.15789/2220-7619-MAG-1545 EDN: https://elibrary.ru/tmhefj
- Mokrousov I., Vyazovaya A., Solovieva N., et al. Trends in molecular epidemiology of drug-resistant tuberculosis in Republic of Karelia, Russian Federation. BMC Microbiol. 2015;15:279. DOI: https://doi.org/10.1186/s12866-015-0613-3
- Mäkinen J., Marjamäki M., Haanperä-Heikkinen M., et al. Extremely high prevalence of multidrug resistant tuberculosis in Murmansk, Russia: a population-based study. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2011;30(9):1119–26. DOI: https://doi.org/10.1007/s10096-011-1200-7
- Вязовая А.А., Гаврилова Н.Ю., Герасимова А.А. и др. Молекулярно-генетический мониторинг популяции Mycobacterium tuberculosis в Мурманской области. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2022;40(2):21–7. Vyazovaya A.A., Gavrilova N.Yu., Gerasimova A.A., et al. Molecular-genetic monitoring of Mycobacterium tuberculosis population in Murmansk region. Molecular Genetics, Microbiology and Virology. 2022;40(2):21–7. DOI: https://doi.org/10.17116/molgen20224002121 EDN: https://www.elibrary.ru/ttnviy
- Mokrousov I. Insights into the origin, emergence, and current spread of a successful Russian clone of Mycobacterium tuberculosis. Clin. Microbiol. Rev. 2013;26(2):342–60. DOI: https://doi.org/10.1128/CMR.00087-12
- Shitikov E.A., Bespyatykh J.A., Ischenko D.S., et al. Unusual large-scale chromosomal rearrangements in Mycobacterium tuberculosis Beijing B0/W148 cluster isolates. PLoS One. 2014; 9(1):e84971. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0084971
- Mokrousov I. On sunspots, click science and molecular iconography. Tuberculosis (Edinb.). 2018;110:91–5. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tube.2018.04.004
- Napier G., Campino S., Merid Y., et al. Robust barcoding and identification of Mycobacterium tuberculosis lineages for epidemiological and clinical studies. Genome Med. 2020;12(1):114. DOI: https://doi.org/10.1186/s13073-020-00817-3
- Умпелева Т.В., Вязовая А.А., Кравченко М.А. и др. Генотипирование изолятов Mycobacterium tuberculosis группы non-Beijing, циркулирующих в Уральском регионе. Уральский медицинский журнал. 2013;(2):150–4. Umpeleva T.V., Vyazovaya A.A., Kravchenko M.A., et al. Genotyping of Mycobacterium tuberculosis isolate, non-Beijing group, circulating in Ural region. Ural Medical Journal. 2013;(2):150–4. EDN: https://elibrary.ru/qamfth
- Mokrousov I. Ubiquitous and multifaceted: SIT53 spoligotype does not correlate with any particular family of Mycobacterium tuberculosis. Tuberculosis (Edinb.). 2021;126:102024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tube.2020.102024
Дополнительные файлы
