Russian Journal of Infection and ImmunityRussian Journal of Infection and ImmunityИнфекция и иммунитет2220-76192313-7398SPb RAACI11910.15789/2220-7619-2013-1-21-28ORIGINAL ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИMOLECULAR CHARACTERIZATION OF MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS STRAINS CIRCULATING IN THE URAL REGION, RUSSIAМОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ШТАММОВ MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS, ЦИРКУЛИРУЮЩИХ НА ТЕРРИТОРИИ УРАЛЬСКОГО РЕГИОНА РОССИИUmpelevaT. V.УмпелеваТ. В.
Russian Federation

младший научный сотрудник лаборатории экспериментальных и диагностических методов исследования

620039, г. Екатеринбург, ул. 22 Партсъезда, 50

tumpeleva@ya.ruKravchenkoM. A.КравченкоМ. А.
Russian Federation
tumpeleva@ya.ruEremeevaN. I.ЕремееваН. И.
Russian Federation
tumpeleva@ya.ruVyazovayaA. A.ВязоваяА. А.
Russian Federation
tumpeleva@ya.ruNarvskayaO. V.НарвскаяО. В.
Russian Federation
tumpeleva@ya.ruФГБУ Уральский НИИ фтизиопульмонологии МЗ РФ, г. ЕкатеринбургФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера, Санкт-Петербург040120133121280707201407072014Copyright ©; 2014, Umpeleva T.V., Kravchenko M.A., Eremeeva N.I., Vyazovaya A.A., Narvskaya O.V.Copyright ©; 2014, Умпелева Т.В., Кравченко М.А., Еремеева Н.И., Вязовая А.А., Нарвская О.В.2014Umpeleva T.V., Kravchenko M.A., Eremeeva N.I., Vyazovaya A.A., Narvskaya O.V.Умпелева Т.В., Кравченко М.А., Еремеева Н.И., Вязовая А.А., Нарвская О.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://iimmun.ru/iimm/article/view/119

Abstract. Overall 178 Mycobacterium tuberculosis isolates recovered in 2009–2011 from newly diagnosed epidemiologically unlinked to TB patients in the Ural region of Russia have been studied. The absolute concentration method was used for drug susceptibility testing. Mutations katG, inhA and rpoB associated with resistance to isoniazid and rifampicin were detected by microchip technology («TB-Biochip»). The isolates were genotyped by real-time PCR for the detection of Beijing/non-Beijing genotypes and 15-locus MIRU-VNTR typing according to «MIRU-VNTRplus» (http://www.miru-vntrplus.org). More than half (55.1%) of 178 isolates belonged to the Beijing family, 58.7% of them were multiple drug resistant (MDR) mostly due to rpoBSer531→Leu and katGSer315→Thr1 substitutions. Fifty VNTR profiles were found in 98 Beijing isolates; 57 of them grouped into 9 clusters. The largest VNTR cluster included 23 (23.5%) Beijing isolates and 21 of them were MDR. The 80 non-Beijing isolates showed 64 distinct VNTR patterns which belonged to 6 genetic families: LAM, Ural, Haarlem, etc. Among LAM and Ural isolates 30.4% and 28.6% were MDR, respectively. The 5 of 7 MDR LAM isolates had specific mutation profile:  rpoBAsp516→Val substitution and mutations katGSer315→Thr1 and inhA_T15. The MDR Ural isolates showed the heterogeneity of mutations in rpoB gene compared to other genotypes. Taken together, these findings suggest the emergence and spread of MDR-TB in the Ural region which is characterized by circulation of MDR strains of different genotypes with the Beijing family genotype to be predominant.

Резюме.Изучено 178 изолятов M. tuberculosis, выделенных в 2009–2011 гг. от впервые выявленных эпидемиологически несвязанных больных в Уральском регионе. Лекарственную чувствительность изолятов определяли культуральным методом и с помощью тест-системы «ТБ-БИОЧИП» для выявления мутаций, ассоциированных с резистентностью к изониазиду (гены katG, inhA) и рифампицину (ген rpoB). Генотипирование изолятов проведено с помощью тест-системы «Амплитуб-Beijing» и метода MIRU-VNTR (15 локусов), согласно «MIRU-VNTRplus» (http://www.miru-vntrplus.org). Доля изолятов группы Beijing составила 55,1% (98 из 178): из них более половины обладали множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ) преимущественно за счет мутаций rpoB Ser531→Leu и katG Ser315→Thr1. У изолятов Beijing выявлено 50 профилей VNTR. Самый крупный из 9 кластеров VNTR включал 23 (23,5%) изолята Beijing. У 80 изолятов nonBeijing выявлено 64 VNTR-профиля шести генетических групп: LAM, Ural, Haarlem и др. Доля мультирезистентных изолятов LAM и Ural составила 30,4 и 28,6% соответственно. Для 5 из 7 МЛУ изолятов LAM было характерно сочетание мутаций rpoBAsp516→Val и katGSer315→Thr1, inhA_T15. МЛУ изоляты Ural были наиболее гетерогенными по спектру мутаций в гене rpoB. Полученные данные свидетельствуют о неблагоприятной эпидемической ситуации по туберкулезу, которая характеризуется распространением мультирезистентных штаммов возбудителя различных генотипов в Уральском регионе. При этом в структуре популяции M. tuberculosis преобладают штаммы генетического семейства Beijing.

Mycobacterium tuberculosisgenotypingVNTRTB-BiochipMycobacterium tuberculosisгенотипированиеVNTRТБ-Биочип1. Вязовая А.А., Журавлев В.Ю., Мокроусов И.В., Оттен Т.Ф., Павлова Е.П., Кришевич В.В., Вишневский Б.И., Нарвская О.В. Характеристика штаммов Mycobacterium tuberculosis, циркулирующих в Псковской области // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. — 2011. — № 6. — С. 27–31.2. Медведева Т.В., Огарков О.Б., Некипелов О.М., Ушаков И.В., Козьякова Е.С., Скворцова Р.Г. MIRU-VNTR-генотипирование штаммов Mycobacterium tuberculosis в Восточной Сибири: семейство Beijing против Kilimanjaro // Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. — 2004. — № 4. — С. 33—37.3. Мокроусов И.В., Вязовая А.А., Старкова Д.А., Нарвская О.В. Высокоразрешающее типирование штаммов генотипа Beijing российской популяции Mycobacterium tuberculosis // Туберкулез и болезни легких. — № 7. — С. 46–53.4. Нарвская О.В. Геномный полиморфизм Mycobacterium tuberculosis и его значение в эпидемическом процессе: автореф. дис. ... д-ра мед. наук. — СПб., 2003. — 35 с.5. Огарков О.Б., Медведева Т.В., Zozio T., Погорелов В.И., Некипелов О.М., Гутникова М.Ю., Купцевич Н.Ю., Ушаков И.В., Sola C. Молекулярное типирование штаммов микобактерий туберкулеза в Иркутской области (Восточная Сибирь) в 2000–2005 гг. // Молекулярная медицина. — 2008. — № 2. — С. 33–38.6. Туберкулез в Российской Федерации, 2010 г. Аналитический обзор статистических показателей, используемых в Российской Федерации. — М., 2011. — 280 с.7. Эпидемиологическая ситуация и деятельность противотуберкулезной службы на Урале в 2011 г. / под ред. С.Н. Скорнякова. — Екатеринбург: Локомотив, 2012. — 249 с.8. Kovalev S.Y., Kamaev E.Y., Kravchenko M.A., Kurepina N.E., Skorniakov S.N. Genetic analysis of Mycobacterium tuberculosis strains isolated in Ural region, Russian Federation, by MIRU-VNTR genotyping // Int. J. Tuberc. Lung Dis. — 2005. — Vol. 9 (7). — P. 746 –752.9. Mokrousov I. The quiet and controversial: Ural family of Mycobacterium tuberculosis // Infect. Genet. Evol. — 2012. — N 12. — P. 619–629.10. Mokrousov I., Narvskaya O., Vyazovaya A., Millet J., Otten T., Vishnevsky B., Rastogi N. Mycobacterium tuberculosis Beijing genotype in Russia: in search of informative variable-number tandem-repe at loci // J. Clin. Microbiol. — 2008. — Vol. 46 (11). — P. 3576–3584.11. Mokrousov I., Valcheva V., Sovhozova N., Aldashev A., Rastogi N., Isakova J. Penitentiary population of Mycobacterium tuberculosis in Kyrgyzstan: exceptionally high prevalence of the Beijing genotype and its Russia-specificsubtype // Infect. Genet. Evol. — 2009. — Vol. 9. — P. 1400–1405.12. Supply P., Allix C., Lesjean S, Cardoso-Oelemann M., Rusch-Gerdes S., Willery E., Savine E., Haas P., van Deutekom H., Roring S, Bifani P., Kurepina N., Kreiswirth B., Sola C., Rastogi N., Vatin V., Gutierrez M., Fauville M., Niemann S., Skuce R., Kremer K., Locht C., van Soolingen D. Proposal for standardization of optimized mycobacterial interspersed repetitive unit-variable-number tandem repeat typing of Mycobacterium tuberculosis // J. Clin. Microbiol. — 2006. — Vol. 44 (12). — P. 4498–4510.