The results of the monitoring of vibrio cholerae in the Taganrog Bay of the Azov sea in 2011-2012
- Authors: Mazrukho A.B1, Kruglikov V.D1, Monakhova E.V.1, Moskvitina E.A1, Shestialtynova L.S1, Podoynitsyna O.A1, Vodopyanov A.S1, Vodopyanov S.O1, Pisanov R.V.1, Zubkova D.A1, Kudryakova T.A1, Ezhova M.I1, Uskova N.N1, Skachko M.V1
-
Affiliations:
- “Rostov-on-Don Anti-Plague Institute”
- Issue: Vol 18, No 6 (2013)
- Pages: 39-42
- Section: Articles
- Submitted: 23.07.2020
- Published: 15.12.2013
- URL: https://rjeid.com/1560-9529/article/view/40784
- DOI: https://doi.org/10.17816/EID40784
- ID: 40784
Cite item
Full Text
Abstract
Keywords
Full Text
По данным государственной санитарно-эпидемиологической службы Украины, с мая 2011 г. среди населения Мариуполя регистрировались случаи холеры, вызванные токсигенными штаммами холерных вибрионов эльтор Огава и связанные с употреблением в пищу морских рыбных продуктов. Ростовская область относится к территориям I типа по эпидемиологическим проявлениям холеры, имеет общую акваторию Азовского моря с Донецкой областью Украины, а также интенсивную миграцию населения в пунктах пропуска через государственную границу Российской Федерации. В связи с этим в рамках эпидемиологического надзора за холерой были проведены мероприятия в целях предотвращения завоза холеры с сопредельной территории [1, 2]. Это касалось интенсификации (с 6 июня 2011 г.) мониторинговых исследований морской воды Таганрогского залива Для корреспонденции: Мазрухо Алексей Борисович, канд. мед. наук, зав. лаб. питательных сред, e-mail: plague@aaanet.ru Азовского моря на присутствие Vibrio cholerae, которые были продолжены и в 2012 г. Цель настоящего исследования состояла в анализе результатов мониторинга наличия холерных вибрионов в морской воде Таганрогского залива с расширенной фено- и генотипической характеристикой выделенных штаммов и оценке эффективности указанных мероприятий в связи с предупреждением завоза инфекции на территорию нашей страны. Материалы и методы Отбор проб морской воды в зонах рекреации и местах сброса сточных вод и их исследование на присутствие V. cholerae О1 осуществляли 2 раза в неделю по 12 точкам, в том числе 6 стационарным и 6 дополнительным. Выделение и идентификацию культур холерных вибрионов проводили в соответствии с действующими нормативно-методическими документами [3, 4]. ПЦР-генотипирование исследуемых штаммов V. cholerae О1 проводили по набору следующих генов: все гены СТХ и RS-элементов (cep, orfU, ace, 39 ЭПИДЕМИОЛОГИЯ И ИНФЕКЦИОННЫЕ БОЛЕЗНИ, № 6, 2013 Таблица 1 Характеристика штаммов V. cholerae O1 eltor, выделенных из морской воды Таганрогского залива в период 2011-2012 г. Серовар и но- Дата вы Источник выделения Ген В том числе по тестам идентификации мер штамма деления ctxA tcpA фаг эльтор фаг классический фаготип гемолиз Inaba № 76 16.06.11 Морская вода, место сброса сточных вод ОСК МУП, Управление "Водоканал", Дми-тридиадовка, Неклиновский район - - 10-2 ц 15 + Ogava № 229 20.07.11 Морская вода, зона рекреации, пляж "Центральный", Таганрог - - 10-2 - 13 + Inaba № 301 03.08.11 Морская вода, зона рекреации, пляж "Солнечный", Таганрог + + ц 10-1 10-2 - 15 - Ogava № 180 19.07.12 Морская вода, с. Петрушино (место сброса ливневой канализации, Таганрог) - - ц ц 13 + zot, ctxA, ctxBelt и ctxBclass, rstB, rstRelt и rstRclass, rstA, rstC), attRS, VPI (tcpAelt и tcpAclass, toxT), VPI-2 (int, nanH, vce), кластер MARTX (rtxA, acd-rtxA, rtxC), гены контактно-зависимых систем секреции T3SS (vcsN2, vcsC2, vcsV2, vspD) и T6SS (vasA, vasF, vasK, pbd-vgrG3, acd-vgrG1, hcp), гены cef, hapA, toxR, mshA, tolQRA, vpsA, vpsL, sltA, stn/sto c использованием как специфических праймеров, описанных ранее [5], так и сконструированых нами. VNTR-генотип каждого конкретного штамма О1 выражали в цифровом виде через комбинацию составляющих его генотип аллелей локусов VcA, VcB, VcC, VcD, VcG. Кластерный анализ проводили с использованием разработанной в Ростовском-на-Дону противочумном институте Геоинформационной системы «Холера. Штаммы - VNTR» № 2007620389 [6]. Секвенирование фрагментов ДРК токсигенного штамма осуществляли на генетическом анализаторе ABI Prism 3130 с использованием набора The BigDye Terminator v3.1 Cycle Sequencing Kit, согласно рекомендациям изготовителя. Анализ полученных нуклеотидных последовательностей проводили с помощью набора компьютерных программ Vector NTI Suite 11 (www.informax.com). Результаты и обсуждение В ходе проведения мониторинга наличия холерных вибрионов в водных объектах в период с 2011 по 2012 г. было исследовано 778 проб. В результате изолировано 4 штамма V.cholerae О1, которые были типичны по культурально-морфологическим, биохимическим, серологическим свойствам. В 2011 г. при исследовании 522 проб воды было выделено 2 атоксигенных и 1 токсигенный штаммы холерного вибриона О1 (№ 301). После выделения последнего с 6 августа по 8 сентября 2011 г. количество дополнительных точек по эпидемиологическим показаниям увеличилось до 26 (пробы морской и пресной воды, стоков, рыбы, гидро-бионтов), были введены контрольные и ограничительные мероприятия. В результате V. cholerae 01 в этом году больше не выделялись. В 2012 г. при исследования 256 проб воды был изолирован один атоксигенный штамм V. cholerae О1. Харак теристика обнаруженных штаммов представлена в табл. 1. По данным ПЦР-анализа штаммы № 76 и 229, несмотря на то что были выделены в разные сроки и относились к разным сероварам, имели идентичные генотипы (табл. 2). Оба штамма были лишены профагов CTX и RS1 и острова патогенности VPI, т. е. не представляли эпидемической опасности. Второй остров патогенности VPI-2 содержал делецию в 3’-концевой части (vce), сохранив интактный ген nanH. Интересной особенностью этих штаммов явилось присутствие в их геномах генов T3SS, которая может участвовать в патогенезе заболеваний, вызываемых нетоксигенными штаммами. У них также были обнаружены гены vasA, vasF и vasK, входящие в кластер второй контактно-зависимой системы секреции - T6SS, а также ген ее транслокона hcp. Однако эта система вряд ли функциональна, поскольку у данных штаммов не было выявлено последовательностей, кодирующих два ее активных домена - acd-vgrG1 и pbd-vgrG3. Штаммы также содержали гены ряда дополнительных факторов патогенности/персистен-ции. Не исключено, что они обладают измененным геном термостабильного токсина stn/sto, поскольку с одной из двух использованных пар праймеров в ПЦР был получен слабоположительный сигнал. Штаммы с аналогичными генотипами выделялись из водных источников внешней среды и ранее [7]. Таблица 2 Результаты ПЦР-генотипирования Ген Номер штамма 76 229 301 180 CTX, RS1 - - + tcpAeltor, toxT - - + vce - - + acd-vgrG1, pbd-vgrG3 - - + + vcsN2, vcsV2, vcsC2, vspD + + - + attRS, rtxA, rtxC, acd-rtxA, int, nanH, vasA, vasF, vasK, hcp, hapA, cef, mshA, tolQRA, vspA, vspL, toxR + + + + stn/sto, slt1 +/- +/- +/- +/- 40 Наибольший интерес представлял штамм № 301, который содержал профаги CTX и RS1, а также остров патогенности VPI. В отличие от штаммов, вызвавших эпидосложнения в Украине, он относился к серовару Инаба. Расширенный ПЦР-анализ позволил выявить в его геноме ген rstR типа эльтор и ctxB классического типа. Вопрос о копийности ctx в геноме этого штамма остается открытым и является предметом отдельного исследования, однако если он дуплицирован, то обе копии скорее всего идентичны, поэтому мы осуществили секвенирование межгенной области zot-ctxA и 5’-концевой последовательности гена ctxB с использованием ампли-фикатов тотальной ДНК штамма №301. Результаты показали наличие четырех повторов TTTTGAT в промоторной области ctxA, что характерно для вибрионов эльтор, хотя в последнее время были выявлены и классические профаги с таким числом повторов, тогда как ранее считалось, что они должны содержать 7-8 повторов. Последовательность гена ctxB была типичной для классических профагов -содержала C в позициях 115 и 203 (у профагов эль-тор в этих позициях находится T). Эти результаты полностью согласуются с данными других авторов по этому штамму [8]. Таким образом, штамм № 301 содержал гибридный профаг, имеющий ген rstR типа эльтор, 4 повтора TTTTGAT и ген ctxB классического типа. По совокупности этих признаков этот профаг отличался от таковых, интегрированных в геном трех штаммов, выделенных в 2010 г. от больных в Москве (завоз из Индии), которые содержали rstR обоих типов, 5 указанных повторов и дополнительную замену С/А в положении 58 в гене ctxB [9]. С другой стороны, он был сходен с профагами штаммов, выделенных от больных в Иркутске и Ачинске в 1997 г. (завоз из Казахстана) [10]. В связи с отсутствием в нашем распоряжении штаммов, выделенных в Украине, мы не могли сравнить их генотипы с генотипом штамма № 301 и полагаем, что он не был занесен из Мариупольского очага только на основании принадлежности к другому серовару. По всей видимости, этот штамм имел другое происхождение. При VNTR-типировании было установлено, что у штамма № 301 локус VcA содержал 19 повторов, VcB - 16, VcC - 10, VcD - 4 и VcG - 5. Этот генотип оказался близким к таковым завозных клинических штаммов, выделенных ранее (Владивосток, 1999; Москва, 2005), а одному из них был идентичен. VNTR- генотип штамма № 76 оказался уникальным и ранее не встречался на территории Российской Федерации. Штамм № 180 имел сходство со штаммами, выделенными в Ростовской области в период с 2008 по 2011 г., и был идентичен одному из них. Штамм № 229 оказался идентичным штаммам, выделенным в Ростовской области в 2008-2009 гг., и являлся генетически близкородственным вышеупомянутому штамму № 180, а также штаммам, выделенным в 2008 и 2010 гг. Заключение Несмотря на географическую близость Таганрога к Донецкой области Украины, где в 2011 г. отмечалось осложнение эпидемиологической обстановки по холере, токсигенный штамм V. cholerae, выделенный нами в этот же период из воды Таганрогского залива, по всей видимости, имел другое происхождение. Тем не менее факт обнаружения эпидемического штамма холерного вибриона, а также не-токсигенных, но содержащих гены дополнительных факторов патогенности штаммов указывает на необходимость постоянного мониторинга за возбудителем в данном регионе. Полученные данные позволили определить (для лабораторий регионального и федерального уровня) оптимальные последовательность и алгоритм ПЦР- и VNTR-генотипирования штаммов холерных вибрионов. Благодаря своевременному осуществлению мер по оптимизации эпидемиологического надзора за холерой на территории Ростовской области, в том числе мероприятий ограничительного характера, распространение холеры на территорию Российской Федерации в 2011-2012 гг. допущено не было.About the authors
A. B Mazrukho
“Rostov-on-Don Anti-Plague Institute”
Email: plague@aaanet.ru
V. D Kruglikov
“Rostov-on-Don Anti-Plague Institute”
E. V. Monakhova
“Rostov-on-Don Anti-Plague Institute”
E. A Moskvitina
“Rostov-on-Don Anti-Plague Institute”
L. S Shestialtynova
“Rostov-on-Don Anti-Plague Institute”
O. A Podoynitsyna
“Rostov-on-Don Anti-Plague Institute”
A. S Vodopyanov
“Rostov-on-Don Anti-Plague Institute”
S. O Vodopyanov
“Rostov-on-Don Anti-Plague Institute”
R. V. Pisanov
“Rostov-on-Don Anti-Plague Institute”
D. A Zubkova
“Rostov-on-Don Anti-Plague Institute”
T. A Kudryakova
“Rostov-on-Don Anti-Plague Institute”
M. I Ezhova
“Rostov-on-Don Anti-Plague Institute”
N. N Uskova
“Rostov-on-Don Anti-Plague Institute”
M. V Skachko
“Rostov-on-Don Anti-Plague Institute”
References
- Мазрухо А.Б., Москвитина Э.А., Кругликов В.Д., Прометной В.И., Черепахина И.Я., Водяницкая С.Ю. и др. Мероприятия по предотвращению заноса холеры на территорию Ростовской области и другие субъекты Российской Федерации в связи с осложнением эпидемиологической обстановки на Украине в 2011 году. В кн.: Холера и патогенные для человека вибрионы. Материалы проблемной комиссии. Ростов-н-Д.; 2012; 25: 31-9.
- Санитарные правила СП 3.1.1.2521-09: Профилактика холеры. Общие требования к эпидемиологическому надзору за холерой на территории Российской Федерации. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора; 2009; 35.
- Методические указания МУК 4.2.2870-11.: Порядок организации и проведения лабораторной диагностики холеры для лабораторий территориального, регионального и федерального уровней. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора; 2011; 83.
- Методические указания МУК 4.2.2218-07: Лабораторная диагностика холеры. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора; 2007; 87.
- Монахова Е.В., Смоликова Л.М.,Божко Н.В. ПЦР-детекция генов системы секреции третьего типа (TTSS) и других факторов патогенности/персистенции у холерных вибрионов различных серогрупп. Эпидемиология и инфекционные болезни. 2010; 6: 20-5.
- Водопьянов С.О., Олейников И.П., Гончаров Е.К., Дуванова О.В., Мишанькин Б.Н., Сучков И.Ю. и др. Вариабельный тандемный повтор VcA of Vibrio cholerae. Мол. Биол. 2002; 36: 1074-9 (in Russian).
- Монахова Е.В., Божко Н.В. Изучение экспрессии контакт-зависимых систем секреции холерными вибрионами на модели Dictyostelium discoideum. Журнал микробиологии и иммунобиологии. 2010; 4: 89-92.
- Шашкова А.В., Агафонов Д.А., Черкасов А.В., Заднова С.П., Смирнова Н.И.Фенотипический и молекулярногенетический анализ генетически измененного токсигенного штамма Vibrio cholerea 301 биовара Эльтор, изолированного в 2011 году в России. Проблемы особо опасных инфекций. 2012; 4 (114): 61-4.
- Смирнова Н.И., Заднова С.П., Шашкова А.В., Кутырев В.В. Вариабельность генома измененных вариантов Vibrio cholerae биовара эльтор, изолированных на территории России в современный период. Молекулярная генетика, микробиология, вирусология. 2011; 3: 11-8.
- Миронова Л.В., Афанасьев М.В., Балахонов С.В. и др. Молекулярно-эпидемиологическая характеристика атипичных токсигенных клонов Vibrio cholerae eltor . В кн.: Холера и патогенные для человека вибрионы: Материалы совещания и проблемной комиссии. 2011; 24: 97-101