Фенотипические, биохимические и молекулярно-генетические свойства штаммов Bacillus anthracis, выделенных во время вспышек сибирской язвы на территории Российской Федерации (2014-2016 годы)

Автор: Селянинов Ю.О., Егорова И.Ю., Алексеев Я.И., Казанцев А.В., Монахова Ю.А., Колбасов Д.В.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Микробиология и ветеринария

Статья в выпуске: 2 т.53, 2018 года.

Бесплатный доступ

Несмотря на то, что в Российской Федерации разработаны и достаточно широко внедрены эффективные меры по предупреждению возникновения и распространения сибирской язвы, в 2014-2016 годах было зарегистрировано семь ее очагов в Волгоградской, Ростовской, Белгородской, Саратовской областях, в Республике Татарстан и шесть вспышек в популяции северных оленей на территории двух районов Ямало-Ненецкого автономного округа (в последних пало 2657 оленей). В статье нами впервые описаны молекулярно-генетические, биологические свойства и филогенетические взаимоотношения изолятов возбудителя сибирской язвы, выделенных во время вспышек болезни в Волгоградской области, Ямало-Ненецком автономном округе и из почв захоронений в Республике Чувашия в последние три года. При проведении исследований использовали как общепринятые подходы, так и авторские методики. Изучали фенотипические свойства и диагностические признаки бактерий (морфология роста в бактериологических питательных средах, подвижность, окрашивание по Граму, капсулообразование in vivo и in vitro, спорообразование, протеолитическая, гемолитическая, лецитиназная, фосфатазная, гликолитическая активности, способность синтезировать протокатехоевую кислоту, сорбировать конго красный из среды, фагочувствительность, токсинообразование in vitro, плазмидный профиль, чувствительность к антибиотикам, рекомендованным для применения в ветеринарии, вирулентность для лабораторных животных). MLVA-типирование штаммов сибиреязвенного микроба проводили по 20 VNTR-локусам. Показано, что по основным фенотипическим и диагностическим признакам штаммы возбудителя сибирской язвы различались незначительно и в целом соответствовали типовому штамму Bacillus anthracis. Наиболее выраженные различия в фенотипических свойствах выявлены у аспорогенного и авирулентного штамма № 6017 B. anthracis, выделенного в 2016 году от лопарской оленегонной собаки. Штаммы, выделенные в течение одной вспышки, группировались в отдельные кластеры, а внутри кластера некоторые из них незначительно различались (по 1-2 локусам). Изоляты из почв захоронений в Республике Чувашия и выделенные от лопарской оленегонной собаки во время вспышки болезни в Ямало-Ненецком автономном округе, сформировали отдельные кластеры. При паспортизации изученных штаммов B. anthracis установлена их высокая эпизоотическая опасность, обусловленная факторами патогенности, экспрессирующимися in vitro. Показано наличие капсуло- и токсинообразования, высокий уровень синтеза гемолизинов, протеаз, продукция протокатехоевой кислоты, а также вирулентность для лабораторных мышей в дозах 6-1000 спор. Полученные результаты подтверждают необходимость постоянного мониторинга и оценки эпизоотической опасности сибиреязвенных захоронений и падежных мест (моровых полей), а также проведения эффективных профилактических мероприятий против сибирской язвы.

Еще

Сибирская язва, штаммы bacillus anthracis, фенотипические свойства, генетические свойства, вирулентность

Короткий адрес: https://sciup.org/142214140

IDR: 142214140   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2018.2.404rus

Список литературы Фенотипические, биохимические и молекулярно-генетические свойства штаммов Bacillus anthracis, выделенных во время вспышек сибирской язвы на территории Российской Федерации (2014-2016 годы)

  • Ладный В.И., Ющенко Г.В. Сибирская язва на территории Российской Федерации. Эпидемиология и инфекционные болезни, 2009, 2: 36-40.
  • Рязанова А.Г., Аксенова Л.Ю., Буравцева Н.П., Головинская Т.М., Еременко Е.И., Цыганкова О.И., Варфоламеева Н.Г., Куличенко А.Н. Сибирская язва: эпидемиологическая и эпизоотологическая ситуация в 2015 году, прогноз на 2016 год. Проблемы особо опасных инфекций, 2016, 2: 24-27 ( ) DOI: 10.21055/0370-1069-2016-2-2427
  • Рязанова А.Г., Еременко Е.И., Аксенова Л.Ю., Семенова О.В., Буравцева Н.П., Головинская Т.М., Куличенко А.Н. Оценка эпидемиологической и эпизоотологической обстановки по сибирской язве в 2016 году. Прогноз на 2017 год. Проблемы особо опасных инфекций, 2017, 1: 21-23 ( ) DOI: 10.21055/0370-1069-2017-1-21-23
  • Дугаржапова З.Ф., Чеснокова М.В., Гольдапель Э.Г., Косилко С.А., Балахонов С.В. Сибирская язва в Азиатской части Российской Федерации. Сообщение 2. Современная эпизоотолого-эпидемиологическая ситуация в Сибири и на Дальнем Востоке (1985-2016 годы). Проблемы особо опасных инфекций, 2017, 1: 59-64 ( ) DOI: 10.21055/0370-1069-2017-1-59-64
  • Lekota K.E., Hassim A., Mafofo J., Rees J., Muchadeyi F.C., Van Heerden H., Madoroba E. Polyphasic characterization of Bacillus species from anthrax outbreaks in animals from South Africa and Lesotho. J. Infect. Dev. Ctries., 2016, 10(8): 814-823 ( ) DOI: 10.3855/jidc.7798
  • Fouet A., Smith K.L., Keys C., Vaissaire J., Le Doujet C., Levy M., Mock M., Keim P. Diversity among French Bacillus anthracis isolates. J. Clin. Microbiol., 2002, 40(12): 4732-4734 ( ) DOI: 10.1128/JCM.40.12.4732-4734.2002
  • Kolton C.B., Podnecky N.L., Shadomy S.V., Gee J.E., Hoffmaster A.R. Bacillus anthracis gamma phage lysis among soil bacteria: an update on test specificity. BMC Res. Notes, 2017, 10(1): 598 ( ) DOI: 10.1186/s13104-017-2919-8
  • Antonation K.S., Grützmacher K., Dupke S. et al. Bacillus cereus biovar anthracis causing anthrax in Sub-Saharan Africa -chromosomal monophyly and broad geographic distribution. PLoS Neglected Tropical Diseases, 2016, 10(9): e0004923 ( ) DOI: 10.1371/journal.pntd.0004923
  • Саперкин Н.В., Алебашина Л.А., Квашнина Д.В. Устойчивость бактерий к дезинфектантам: оценка доказательной базы. Современные проблемы науки и образования, 2016, 5. Режим доступа: https://www.science-education.ru/ru/article/view?id=25429. Дата обращения: 24.12.2017.
  • Tahoun A.B.M.B., Abou Elez R.M.M., Abdelfatah E.N., Elsohaby I., El-Gedawy A.A., Elmoslemany A.M. Listeria monocytogenes in raw milk, milking equipment and dairy workers: molecular characterization and antimicrobial resistance patterns. J. Glob. Antimicrob. Resist., 2017, 10: 264-270 ( ) DOI: 10.1016/j.jgar.2017.07.008
  • Morvan A., Moubareck C., Leclercq A., Hervé-Bazin M., Bremont S., Lecuit M., Courvalin P., Le Monnier A. Antimicrobial resistance of Listeria monocytogenes strains isolated from humans in France. Antimicrob. Agents Chemother., 2010, 54(6): 2728-2731 ( ) DOI: 10.1128/AAC.01557-09
  • Granier S.A., Moubarek C., Colaneri C., Roussel S., Courvalin P., Brisabois A. Antimicrobial susceptibility among Listeria monocytogenes isolates from non-human sources in France over a ten year period. Lirvo de actas do congress ISOPOL XVII. Porto, 2010: 63.
  • Сомов Г.П., Зайцева Е.А., Бузолева Л.С., Глазырина Т.А., Терехова В.Е. Изоляция Listeria monocytogenes из различных объектов в Приморском крае и их биологические свойства. Эпидемиологические и инфекционные болезни, 2002, 1: 47-49.
  • Egorova I.Yu., Sevskii T.A., Selyaninov YuO. Immunobiological properties of new unencaspsulated Bacillus anthracis 363/11 strain. Appl. Biochem. Microbiol., 2016, 52(8): 733-738 ( ) DOI: 10.1134/S0003683816080044
  • Смирнов А.М., Гулюкин М.И., Субботин В.В., Колбасов Д.В., Донник И.М., Скира В.Н., Суворов А.В., Бабышова Л.В., Срибный Н.И. Методические рекомендации по комплексной оценке фенотипических признаков (гемолитической, протеолитической, лецитиназной и пигментсинтезирующей активностей, способности штаммами/изолятами продуцировать капсулу и токсин in vitro) культур B. anthracis. В сб.: Новые методы исследований по проблемам ветеринарной медицины. М., 2008: 177-186.
  • Шевченко О.В. Протеолитическая активность возбудителя сибирской язвы. Канд. дис. Саратов, 1999.
  • Ашмарин И.П., Воробьев А.А. Статистические методы в микробиологических исследованиях. Л., 1962.
  • Lista F., Faggioni G., Valjevac S., Ciammaruconi A., Vaissaire J., Doujet C., Olivier G., De Santis R., Carattoli A., Ciervo A., Fasanella A., Orsini F., D’Amelio R., Pourcel C., Cassone A., Vergnaud G. Genotyping of Bacillus anthracis strains based on automated capillary 25-loci multiple locus variable-number tandem repeats analysis. BMC Microbiol., 2006, 6: 33 ( ) DOI: 10.1186/1471-2180-6-33
  • Шляхов Э.Н., Груз Е.В. Титрация ЛД50 на мышах как метод определения вирулентности сибиреязвенных бацилл. В сб.: Достижения и перспективы борьбы с сибирской язвой в СССР. М., 1978: 97-99.
  • Keim P., Price L.B., Klevytska A.M., Smith K.L., Schupp J.M., Okinaka R., Jackson P.J., Hugh-Jones M.E. Multiple-locus variable-number tandem repeat analysis reveals genetic relationships within Bacillus anthracis. J. Bacteriol., 2000, 182(10): 2928-2936 ( ) DOI: 10.1128/JB.182.10.2928-2936.2000
  • Куличенко А.Н., Еременко Е.И., Рязанова А.Г. и др. Биологические свойства и молекулярно-генетическая характеристика штаммов Bacillus anthracis, выделенных во время вспышки сибирской язвы в Ямало-Ненецком автономном округе в 2016 году. Проблемы особо опасных инфекций, 2017, 1: 94-99 ( ) DOI: 10.21055/0370-1069-2017-1-94-99
  • Thierry S., Tourterel Ch., Le Flèche Ph., Derzelle S., Dekhil N., Mendy Ch., Colaneri C., Vergnaud G., Madani N. Genotyping of French Bacillus anthracis strains based on 31-loci multi locus VNTR analysis: epidemiology, marker evaluation, and update of the internet genotype database. PLoS ONE, 2014, 9(6): 95-131 ( ) DOI: 10.1371/journal.pone.0095131
  • Fasanella A., Van Ert M., Altamura S.A., Garofolo G., Buonavoglia C., Leori G., Huynh L., Zanecki S., Keim P. Molecular diversity of Bacillus anthracis in Italy. J. Clin. Microbiol., 2005, 43: 3398-340 ( ) DOI: 10.1128/JCM.43.7.3398-3401.2005
  • Merabishvili M., Natidze M., Rigvava S., Brusetti L., Raddadi N., Borin S., Chanishvili N., Tediashvili M., Sharp R., Barbeschi M., Visca P., Daffonchio D. Diversity of Bacillus anthracis strains in Georgia and of vaccine strains from the former Soviet Union. Appl. Environ. Microbiol., 2006, 72: 5631-5636 ( ) DOI: 10.1128/AEM.00440-06
  • Antwerpen M., Ilin D., Georgieva E., Meyer H., Savov E., Frangoulidis D. MLVA and SNP analysis identified a unique genetic cluster in Bulgarian Bacillus anthracis strains. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis., 2011, 30(7): 923-930 ( ) DOI: 10.1007/s10096-011-1177-2
Еще
Статья научная