Том 100, № 6 (2023)
- Год: 2023
- Дата публикации: 15.12.2023
- Статей: 11
- URL: https://microbiol.crie.ru/jour/issue/view/181
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Геномные особенности резистентных изолятов Klebsiella pneumoniae, выделенных из кровяного русла и ликвора пациентов детского стационара
Аннотация
Введение. Klebsiella pneumoniae, продуцирующие карбапенемазы и относящиеся к международным клонам особого риска, адаптируясь к условиям стационара, эволюционируют в конвергентные патотипы. Такие варианты сочетают признаки двух генетических линий: множественно резистентной (MDR) и гипервирулентной. Патотипы, наряду с MDR K. pneumoniae, при системной инфекции представляют особую угрозу для пациентов раннего возраста.
Цель исследования — подробный молекулярно-генетический анализ MDR-изолятов K. pneumoniae, выявленных при мониторинге резистентных грамотрицательных бактерий в НМИЦ здоровья детей в 2014–2021 гг.
Материалы и методы. Проведено полногеномное секвенирование с последующим биоинформационным анализом 8 MDR-изолятов из крови и ликвора.
Результаты. MDR-изоляты относились к 4 сублиниям (SL): SL307, SL395, SL29 и SL1198. В геномах 6 пан-резистентных (PDR) изолятов выявили гены устойчивости ко всем категориям антибиотиков, рекомендованных для терапии Enterobacteriaceae. Плазмиды, присутствовавшие во всех геномах, помимо генов антибиотикорезистентности, в 6 изолятах содержали опероны устойчивости к ионам тяжёлых металлов. В переносе генов резистентности участвовали также профаги в составе плазмид. Изолят ST395 из ликвора по показателям резистентности и вирулентности относился к конвергентному патотипу. Сопоставление геномов внутри SLs выявило рекомбинационные события в областях K- и O-локусов и оперона иерсиниябактина.
Заключение. В выборке резистентных изолятов K. pneumoniae, выделенных из кровотока и ликвора, обнаружили 6 изолятов PDR, один из которых относится к конвергентному патотипу ST395.
Результаты скрининга на антитела к вирусу ветряной оспы у медицинских работников многопрофильного стационара Москвы
Аннотация
Введение. В условиях неблагополучной эпидемической ситуации по ветряной оспе и опоясывающему лишаю в России в медицинских организациях существует высокий риск заноса вируса и его распространения, в том числе среди неиммунного к вирусу ветряной оспы (VZV) медицинского персонала.
Цель исследования — оценка иммуноструктуры работников многопрофильного стационара Москвы к VZV.
Материалы и методы. Проведено выборочное скрининговое исследование. Материалами для исследования методом твёрдофазного иммуноферментного анализа с выявлением специфических антител к антигенам VZV IgG с использованием коммерческой иммуноферментной тест-системы «Векто VZV-IgG» являлись образцы сыворотки венозной крови 1546 работников многопрофильного стационара Москвы. Проведено анкетирование всех сотрудников для получения информации об инфекционном и вакцинальном анамнезе в отношении VZV.
Результаты и обсуждение. Скрининг на антитела к VZV у медицинских работников многопрофильного стационара выявил наличие 6,3% неиммунных к вирусу ветряной оспы. В возрастной группе до 29 лет включительно удельный вес серонегативных лиц был наибольшим (12,6 ± 2,4%). Серонегативные к VZV медработники выявлены в отделениях разного профиля, однако эпидемиологическую настороженность вызывает наличие неиммунных лиц среди сотрудников акушерско-гинекологических отделений (6,5%). Результаты опроса показали, что документально не подтверждённые данные инфекционного и прививочного анамнеза не могут быть использованы при оценке защищённости медицинских работников от VZV-инфекции.
Заключение. Результаты серологического скрининга на антитела к VZV позволили выявить значительное число восприимчивых к инфекции сотрудников многопрофильного стационара. Для предотвращения формирования множественных эпидемических очагов ветряной оспы в медицинских организациях целесообразно внесение в государственные программы профилактики тестирования на анти-VZV медицинского персонала с последующей вакцинацией неиммунных лиц.
Генетические маркеры возбудителей острых кишечных инфекций у ВИЧ-инфицированных пациентов в Чеченской Республике
Аннотация
Актуальность. Диарейный синдром — наиболее характерное проявление ВИЧ-инфекции, который наблюдается у 70% больных и часто становится причиной летального исхода. Степень выраженности диарейного синдрома, независимо от иммунного статуса, как правило, обусловлена конкретными микроорганизмами, колонизирующими желудочно-кишечный тракт.
Цель — изучить распространённость классических возбудителей острых кишечных инфекций (ОКИ) при диарейном синдроме у ВИЧ-инфицированных жителей Чеченской Республики (г. Грозный).
Материалы и методы. Пробы испражнений (n = 191) ВИЧ-инфицированных пациентов с диарейным синдромом в анамнезе изучали методом ПЦР в реальном времени с двумя наборами реагентов: «АмплиСенс ОКИ скрин-FL» для выявления ДНК/РНК микроорганизмов Shigella spp./EIEC, Salmonella spp., Campylobacter spp., Adenovirus, Rotavirus, Norovirus и Astrovirus; «АмплиСенс Эшерихиозы-FL» для выявления ДНК диареегенных Escherichia coli (DEC) патогрупп EPEC, EHEC, ETEC, EIEC и EAgEC.
Результаты. Генетические маркеры возбудителей ОКИ были выявлены у 21,9% обследованных лиц. У пациентов возрастных групп 0–7 и 18–24 лет ДНК/РНК искомых возбудителей не были обнаружены. На долю ДНК бактериальных патогенов приходилось 93,9%, РНК вирусных патогенов — 6,1%. Этиологическая структура бактериальных ОКИ была представлена значимым преобладанием DEC (84,8%) по сравнению с 10,9% Campylobacter spp. и 4,4% Salmonella spp. Структура вирусных ОКИ включала 66,7% Rotavirus и 33,3% Norovirus. Генетические маркеры Adenovirus и Astrovirus не выявлены. У 77,5% ВИЧ-инфицированных диарейный синдром был обусловлен одним возбудителем ОКИ (моноинфекция) у 9 (22,5%) обследованных — сочетанной этиологией.
Заключение. Этиология ОКИ у ВИЧ-инфицированных пациентов Чеченской Республики включает бактериальные и вирусные возбудители, у каждого пятого причиной диарейного заболевания являлись DEC. Учитывая тот факт, что диарея ВИЧ-инфицированных — это полиэтиологичное заболевание, необходимо внедрять комплексный, быстрый, надёжный и доступный метод идентификации широкого спектра возбудителей, вызывающих вторичные инфекции.
Генетическая структура и лекарственная устойчивость популяции Mycobacterium tuberculosis в Кемеровской области — Кузбассе
Аннотация
Введение. В Кемеровской области — Кузбассе сохраняется сложная эпидемиологическая ситуация по туберкулёзу (ТБ) с уровнями заболеваемости, превышающими среднероссийский уровень. Эпидемический процесс ТБ в значительной степени определяется циркулирующими вариантами Mycobacterium tuberculosis. Скрининг эпидемически значимых вариантов возбудителя на территориях с высоким бременем ТБ лежит в основе эпидемиологической диагностики и необходим для разработки эффективных мер профилактики, однако популяционная структура M. tuberculosis в Кемеровской области — Кузбассе мало изучена.
Цель исследования: изучить генетический полиморфизм и фенотипическую устойчивость к противотуберкулёзным препаратам штаммов M. tuberculosis в Кемеровской области — Кузбассе.
Материалы и методы. Проведено MIRU-VNTR-генотипирование 163 изолятов M. tuberculosis, выделенных от больных ТБ жителей Кемеровской области в марте–октябре 2022 г. Культивирование M. tuberculosis, определение лекарственной чувствительности, выделение геномной ДНК осуществляли стандартными методами. Генотипическую идентификацию проводили с помощью 24 локусного MIRU-VNTR-типирования. Параллельно проведено экспресс-генотипирование: выявление изолятов генотипа Beijing (по RD105/207) и non-Beijing; субтипирование Beijing в полимеразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РВ) на выявление Central Asian Russian и В0/W148; идентификацию группы non-Beijing — ПЦР-РВ-тестами на LAM, S, Ural.
Результаты. Установлено доминирование изолятов группы Beijing (67,5%) как среди впервые выявленных (64,4%), так и среди ранее леченных больных ТБ (88,5%). MIRU-VNTR-типирование обнаружило 75 профилей, из них 94-32 (35,3%) и 100-32 (15,7%) были самыми многочисленными и принадлежали генотипу Beijing. В целом 39,9 и 20,9% изолятов отнесено к эпидемическим кластерам Beijing Central Asian Russian и В0/W148 соответственно, которые значимо отличались по уровням множественной лекарственной устойчивости (МЛУ) — 50,8 и 85,3% соответственно (р = 0,005). Вторыми по распространённости были штаммы генетического семейства евро-американской линии (31,9%): LAM (6,7%), Ural (7,4%), Haarlem (4,9%) и L4-unclassified (12,9%). МЛУ среди этих минорных генотипов была значительно ниже, чем среди Beijing, и составляла 11,5% (р < 0,001). Штаммы от больных ТБ с ВИЧ-инфекцией (56,4% общей выборки) чаще имели МЛУ-профиль (54,8%), чем в случаях ТБ без ВИЧ-инфекции (35,2%; р = 0,005), что может быть связано с более высокими уровнями Beijing в группе больных ТБ с ВИЧ-инфекцией (75,0% против 57,7%; р = 0,026). Показана полная сопоставимость разработанных нами тестов однонуклеотидного полиморфизма для выявления основных генотипов и эпидемически значимых субтипов Beijijng, позволивших охарактеризовать 75,5% выборки экспресс-методом.
Заключение. Молекулярно-генетический скрининг в Кемеровской области выявил гетерогенность популяции M. tuberculosis, в которой доминировали штаммы генотипа Beijing, по частоте субтипов, сравнимой с другими территориями Сибирского федерального округа.
Потенциал адаптации к млекопитающим вирусов гриппа птиц H7N2 североамериканской линии
Аннотация
Введение. Вирусы гриппа птиц подтипа H7 вызывают тяжёлые эпизоотии среди птиц и филогенетически различаются в Восточном и Западном полушарии. Многочисленные случаи заражения людей этими вирусами в Восточном полушарии указывают на то, что вирусы H7 могут преодолевать межвидовой барьер и представляют потенциальную угрозу новой пандемии. Вирусы H7N2 с делецией аминокислот 221–228 (в нумерации H3) в гемагглютинине (HA) циркулировали среди домашней птицы в Западном полушарии в 1996–2006 гг. и вновь были обнаружены в 2016 г. в приюте для животных, где вызвали заболевание кошек.
Цель работы — выяснить механизм адаптации к млекопитающим вирусов гриппа североамериканской линии H7N2 с делецией в НА.
Материалы и методы. Вирус A/chicken/New Jersey/294598-12/2004 (H7N2) был адаптирован к мышам пассированием через лёгкие. Проведён анализ полных геномов исходного и адаптированного к мышам вариантов вируса. Определены специфичность вирусов к аналогам клеточных рецепторов, термостабильность НА, значение рН активации НА, вирулентность для мышей.
Результаты. Непатогенный птичий вирус гриппа H7N2 после 10 пассажей на мышах стал патогенным. В 5 вирусных белках произошли аминокислотные замены: по 1 в PB2 (E627K), NA (K127N), NEP (E14Q), 4 в HA, 6 в NS1. Мутации в НА слабо повлияли на рецепторную специфичность, но способствовали возрастанию значения рН активации НА на 0,4 единицы. Наибольшим изменениям подвергся белок NS1 в позициях N73T, S114G, K118R, G171A, F214L и G224R, где в исходном варианте наблюдался полиморфизм, а в адаптированном варианте сохранились только минорные альтернативные аминокислоты.
Заключение. Из результатов следует, что вирусы H7N2 обладают потенциалом адаптации к млекопитающим. Возрастание вирулентности, скорее всего, обусловлено адаптационной мутацией E627K в PB2 и, возможно, мутациями в НА.
Рост заболеваемости сифилисом в Российской Федерации: иностранные граждане-мигранты как группа риска распространения заболевания
Аннотация
Актуальность. Заболеваемость инфекциями, передаваемыми половым путём (ИППП), оказывает серьёзное влияние на здоровье и жизни детей, подростков и взрослого населения. Сифилис, как и большинство ИППП, относится к социально значимым заболеваниям, при этом среди факторов, влияющих на распространение данной инфекции, особое место занимают миграционные процессы, в том числе трудовая миграция.
Цель — изучить заболеваемость сифилисом у иностранных граждан-мигрантов в Российской Федерации и отдельных субъектах государства за последние годы.
Материалы и методы. Выполнен ретроспективный эпидемиологический анализ заболеваемости сифилисом среди населения России и иностранных граждан-мигрантов. Использовались данные официальной статистики по материалам форм федерального статистического наблюдения № 9 и № 34 в Российской Федерации и на отдельных территориях за 2011–2022 гг.
Результаты. Среди иностранных граждан-мигрантов уровни заболеваемости были выше, чем в целом по России: до 2020 г. — в 1,5–2,0 раза, а в 2021 и 2022 гг. — в 4 раза. Доля зарегистрированных случаев сифилиса у иностранных граждан в 2021–2022 гг. составила 36,4 и 46,0%, значительно превысив данный показатель не только в 2020 г. (18,2%), но и в предыдущие годы (16,7–21,2%). Рост числа заболевших сифилисом иностранных граждан в 2021 г. наблюдался во всех федеральных округах Российской Федерации, при этом количество выявленных случаев сифилиса у данного контингента лиц значительно варьировало в субъектах РФ. Основную долю (98,1%) в структуре сифилиса, выявленного у иностранных граждан, составили скрытые формы заболевания.
Заключение. Высокий уровень выявляемости сифилиса у иностранных граждан-мигрантов и преобладание в его структуре скрытых форм заболевания представляют потенциальную эпидемиологическую опасность распространения инфекции. В связи со сложившейся ситуацией представляются необходимыми разработка и внедрение постоянно действующих и контролируемых алгоритмов мониторинга ИППП в группах риска, в том числе среди иностранных граждан-мигрантов.
Молекулярно-генетический мониторинг возбудителей холеры
Аннотация
Актуальность. Продолжающаяся пандемия холеры определяет актуальность разработки и совершенствования методик анализа данных полногеномного секвенирования (WGS) возбудителя холеры. Особую значимость это приобретает в свете стоящих задач по импортозамещению зарубежной продукции, в том числе программного обеспечения.
Цель исследования состояла в разработке методики молекулярно-генетического мониторинга возбудителей холеры с использованием онлайн-геоинформационной системы (ГИС) и анализе с её помощью штаммов, выделенных на территории России ранее.
Материалы и методы. В работе использованы данные WGS 2598 токсигенных (ctxAB+tcpA+) штаммов Vibrio cholerae О1 El Tor, полученные непосредственно авторами на платформе «MiSeq» («Illumina»), и из базы данных NCBI. Программное обеспечение для анализа однонуклеотидных полиморфизмов (single nucleotide polymorphism, SNP) разрабатывали на языках программирования Java и Python. Для визуализации дендрограммы использовали программу «Cytoscape». Разработку онлайн-ГИС осуществляли с использованием языков программирования HTML, JavaScript и PHP. В качестве ядра использовали свободно распространяемую библиотеку Leaflet, написанную на языке JavaScript. В качестве картографических данных использовали карты, полученные от сообщества OpenStreetmap.
Результаты и обсуждение. Созданы универсальный набор SNP и программное обеспечение для анализа данных WGS штаммов холерных вибрионов. Показано, что большинство штаммов распределяются между несколькими большими кластерами. Установлены наиболее близкородственные штаммы холерных вибрионов, изолированные на территории России с 2001 г. Создана онлайн-ГИС «Молекулярно-генетический мониторинг V. cholerae», позволяющая проводить выборку близкородственных штаммов непосредственно на электронной карте.
Заключение. Разработанная методика SNP-типирования и построенная на её основе ГИС являются полезными инструментами для анализа филогенетических связей между штаммами холерных вибрионов.
Оценка регистрируемого и скрытого эпидемического процесса клещевого энцефалита в Республике Карелия
Аннотация
Введение. Заболеваемость клещевым энцефалитом (КЭ) в России сохраняет актуальность. Оценка эпидемического процесса этой инфекции в Республике Карелия важна не только для понимания его общих закономерностей, но и в связи с ростом туристической посещаемости региона.
Цель: оценить современную эпидемическую ситуацию по КЭ в Республике Карелия, сопоставить характеристики регистрируемого и скрытого эпидемического процесса.
Материалы и методы. По данным учёта случаев обращения за медицинской помощью в связи с присасыванием клещей, результатов исследования заражённости клещей вирусом КЭ и эпидемиологического расследования случаев заболевания проанализированы риск заражения и заболеваемость в 1992–2022 гг. Клиническая, гендерная и возрастная структуры, территориальное распределение больных и пострадавших от клещей сопоставлены с результатами серологических исследований 2379 проб крови взрослого населения, проведённых в 2011–2022 гг.
Результаты. Заражённость клещей варьировала от 23,6–27,0% в 2002–2005 гг. до 1,0% в 2022 гг. В 2004 г. антиген вируса КЭ был выявлен в комарах. Территория риска — южная часть республики, но выявлен рост обращаемости в северных районах. Заболеваемость превышала среднефедеральные показатели, особенно в 2003–2004 гг. (15,3–11,6 на 100 тыс.). К 2021–2022 гг. она снизилась до 1,8–1,5 на 100 тыс. Динамика заболеваемости коррелировала с динамикой обращаемости и заражённости клещей (R = 0,92 и 0,73). Регистрируемая заболеваемость ниже расчётного показателя риска заражения. Наиболее часто диагностировали менингеальные формы. Риск заболевания выше у лиц пожилого возраста и у мужчин, что определяется, по-видимому, условиями заражения. Антитела к вирусу выявлены у 11,8 ± 0,7% обследованных.
Заключение. В Республике Карелия выявлено устойчивое снижение регистрируемой заболеваемости КЭ, связанное в основном с действием биологических и природных факторов. Оценка серопревалентности позволила выявить скрытую часть эпидемического процесса.
Бактерии рода Filifactor у больных пародонтитом и сахарным диабетом по данным метагеномного анализа микробиома пародонта
Аннотация
Введение. Заболевания пародонта — распространённая патология, наиболее тяжёлой формой которой является хронический пародонтит. Проблема этого полимикробного заболевания в последние годы приобрела особое значение в связи с возможностью развития ассоциированных с ним системных эффектов. Довольно часто хронический пародонтит сочетается с сахарным диабетом 2-го типа (СД2). Основную роль в возникновении и развитии патологии пародонта играют бактерии, наименее изученным среди которых является относительно недавно открытый пародонтопатоген — Filifactor alocis.
Целью исследования являлось выявление бактерий рода Filifactor в составе микробиома пародонта при ассоциации хронического пародонтита и СД2 и уточнение механизмов их возможного влияния на ассоциированные метаболические процессы на основании сравнительного метагеномного анализа.
Материалы и методы. Проведено метагеномное исследование образцов микробиома пародонтальных карманов 28 пациентов с ассоциацией хронического пародонтита и СД2 и 22 пациентов с хроническим пародонтитом, а также микробиома зубодесневой борозды у 19 клинически здоровых людей. Для определения таксономического состава микробиома использовалось 16S-cеквенирование гена рибосомальной РНК, проводилось прогнозирование метаболических путей с участием микробиома методом дробовика.
Результаты. Полученные результаты позволили установить, что только при ассоциации хронического пародонтита и СД2 одними из наиболее часто встречающихся микроорганизмов были бактерии рода Filifactor, процент регистрации которых коррелировал с низкими показателями метагеномного прогнозирования биосинтеза жирных кислот и метаболизма пиримидина в очагах поражения.
Вывод. Частота встречаемости бактерий рода Filifactor у пациентов с ассоциацией хронического пародонтита и СД2 отрицательно коррелирует с отдельными особенностями предполагаемых метаболических путей микробиома, в число которых входят биосинтез жирных кислот и метаболизм пиримидина.
ОБЗОРЫ
Накопленный опыт и перспективы исследования вируса гепатита B in vivo
Аннотация
На сегодняшний день в мире более 300 млн человек инфицированы вирусом гепатита B (HBV), а одной из целей ВОЗ является ликвидация вирусного гепатита к 2030 г. Изучение патогенных и иммунологических свойств HBV, а также терапевтических субстанций и схем его лечения существенно осложнено отсутствием достаточного количества восприимчивых биологических тест-систем (животных моделей) и зоонозных резервуаров вируса. В связи с этим изучение свойств HBV и родственных ему гепаднавирусов даёт бесценный материал для понимания биологии возбудителя и разработки методов профилактики и борьбы с этим хроническим инфекционным заболеванием, приводящим к тяжёлым гепатопатиям (цирроз и гепатоцеллюлярная карцинома).
Кроме того, продолжительная виремия HBV приводит к истощению иммунной системы, снижая резистентность против возбудителей других инфекций, особенно имеющих хроническое течение и социально обусловленное распространение.
Цель работы — оценка существующих животных моделей инфекции HBV в контексте патогенеза, иммунологических и патоморфологических характеристик. Впервые с позиции развития патоморфологических особенностей рассматривается гипотеза возможного использования некоторых моделей для изучения сочетанных с HBV социально значимых инфекций.
Для подготовки статьи использовалась информация об особенностях моделирования инфекции HBV in vivo, опубликованная за последние 25 лет в открытых источниках (Web of Science, PubMed, Scopus, ScienceDirect, Springer). Основными критериями для подбора литературы были тип инфицирующего агента, наблюдаемые иммунологические особенности течения инфекционного процесса и наличие описания патоморфологической картины у модельных организмов.