Russian Journal of Infection and ImmunityRussian Journal of Infection and ImmunityИнфекция и иммунитет2220-76192313-7398SPb RAACI35410.15789/2220-7619-2015-4-373-376SHORT COMMUNICATIONSКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSELECTION OF PHYLOGENETICALLY CLOSELY-RELATED YERSINIA PESTIS STRAINS DIFFERING IN THEIR VIRULENCE FOR GUINEA PIGSСПОСОБ ОТБОРА ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИ БЛИЗКИХ ШТАММОВ YERSINIA PESTIS, ОТЛИЧАЮЩИХСЯ ПО ВИРУЛЕНТНОСТИ ДЛЯ МОРСКИХ СВИНОКAnisimovN. V.АнисимовН. В.
Russian Federation

PhD Candidate, Laboratory of Antrax, Department of Especially Dangerous Infectious Diseases, State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology, Obolensk, Moscow Region, Russian Federation

аспирант лаборатории сибирской язвы отдела особо опасных инфекций ФБУН Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии, п. Оболенск, Московская область, Россия

KombarovaT. I.КомбароваТ. И.
Russian Federation

PhD (Biology), Senior Researcher, Laboratory for Biological Testing, State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology, Obolensk, Moscow Region, Russian Federation

к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории биологических испытаний ФБУН Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии, п. Оболенск, Московская область, Россия

PlatonovM. E.ПлатоновМ. Е.
Russian Federation

PhD (Biology), Senior Researcher, Laboratory for Plague Microbiology, Department of Especially Dangerous Infectious Diseases, State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology, Obolensk, Moscow Region, Russian Federation

к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории микробиологии чумы отдела особо опасных инфекций ФБУН Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии, п. Оболенск, Московская область, Россия

IvanovS. A.ИвановС. А.
Russian Federation

PhD (Biology), Leading Researcher, Laboratory for Plague Microbiology, Department of Especially Dangerous Infectious Diseases, State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology, Obolensk, Moscow Region, Russian Federation

к.б.н., ведущий научный сотрудник лаборатории микробиологии чумы отдела особо опасных инфекций ФБУН Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии, п. Оболенск, Московская область, Россия

SukhovaM. A.СуховаМ. А.
Russian Federation

PhD Candidate, Junior Researcher, Laboratory for Tularemia Microbiology, Department of Especially Dangerous Infectious Diseases, State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology, Obolensk, Moscow Region, Russian Federation

аспирант, младший научный сотрудник лаборатории микробиологии туляремии отдела особо опасных инфекций ФБУН Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии, п. Оболенск, Московская область, Россия

DentovskayaS. V.ДентовскаяС. В.
Russian Federation

PhD, MD (Medicine), Head of Laboratory for Plague Microbiology, State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology, Obolensk, Moscow Region, Russian Federation

д.м.н., зав. лабораторией микробиологии чумы отдела особо опасных инфекций ФБУН Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии, п. Оболенск, Московская область, Россия

AnisimovA. P.АнисимовА. П.
Russian Federation

PhD, MD (Medicine), Professor, Deputy Director for Science, State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology, Obolensk, Moscow Region, Russian Federation

д.м.н., профессор, зам. директора по научной работе ФБУН Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии, п. Оболенск, Московская область, Россия

a-p-anisimov@yandex.ruState Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology, Obolensk, Moscow Region, Russian FederationФБУН Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии Роспотребнадзора, п. Оболенск, Московская область, Россия16122015543733761502201615022016Copyright ©; 2015, Anisimov N.V., Kombarova T.I., Platonov M.E., Ivanov S.A., Sukhova M.A., Dentovskaya S.V., Anisimov A.P.Copyright ©; 2015, Анисимов Н.В., Комбарова Т.И., Платонов М.Е., Иванов С.А., Сухова М.А., Дентовская С.В., Анисимов А.П.2015Anisimov N.V., Kombarova T.I., Platonov M.E., Ivanov S.A., Sukhova M.A., Dentovskaya S.V., Anisimov A.P.Анисимов Н.В., Комбарова Т.И., Платонов М.Е., Иванов С.А., Сухова М.А., Дентовская С.В., Анисимов А.П.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://iimmun.ru/iimm/article/view/354

Genomic, transcriptome or (and) proteomic comparison of closely related virulent and avirulent microbial strains underlies the search for new pathogenicity factors, potential molecular targets for etiotropic therapy, vaccine prevention and immunotherapy of infectious diseases. This investigation was aimed in testing the ability of method of testicular animalization to select phylogenetically close pairs of Y. pestis strains, which dramatically differ in their pathogenicity for guinea pigs, from the populations of as a rule subcutaneously avirulent for guinea pigs “vole” strains of the plague pathogen. Animalization of Y. pestis cultures were performed on guinea pig males by fourfold testicular passage with reducing infective dose. There was no correlation between the ability to cause generalized infectious process (death) after testicular and subcutaneous infection of guinea pigs, but testicular passages made it possible to enrich bacterial culture with a portion of microbes displaying high virulence after subcutaneous infection of this animal species. The methodical approach under study can be successfully applied for selection of pairs of phylogenetically closely related bacterial strains, dramatically differing in their degrees of selective virulence. 

Сравнительный анализ близкородственных вирулентных и авирулентных штаммов микроорганизмов на уровне геномов, транскриптомов и/или протеомов лежит в основе поиска новых факторов патогенности — потенциальных молекулярных мишеней для этиотропного лечения, вакцинопрофилактики и иммунотерапии инфекционных болезней. Целью настоящей работы была апробация способа анимализации «полевочьих» штаммов чумного микроба, авирулентных для морских свинок при подкожном заражении, позволяющего отобрать филогенетически близкие пары штаммов, которые отличаются по степени патогенности для морских свинок. Анимализацию культур Y. pestis проводили на самцах морских свинок четырехкратными тестикулярными пассажами со снижением инфицирующей дозы. Отсутствовала взаимосвязь между способностью вызывать генерализованный инфекционный процесс (гибель) при тестикулярном и подкожном заражении морских свинок, но при тестикулярном пассировании в культуре бактерий было возможно накопление субпопуляции, обладающей высокой вирулентностью и при подкожном заражении этого вида животных. Использованный методический подход может быть успешно применен для подбора филогенетически близких пар бактериальных штаммов, принципиально отличающихся по степени их избирательной вирулентности. 

Yersinia pestisvole strainsselective virulenceguinea pigsanimalizationtesticular passageYersinia pestisполевочьи штаммыизбирательная вирулентностьморские свинкианимализациятестикулярные пассажи1. Гинсбург Н.Н. Живые вакцины. История, элементы теории, практика. М.: Медицина, 1969. С. 304–313. [Ginsburg N.N., Zhivye vaktsiny. Istoriya, elementi teorii, praktika [Live vaccines. History, elements of theory, practice]. Moscow: Meditsina, 1969, pp. 304–313].2. Патент RU № 2510825. Способ получения препарата на основе вакцинного штамма чумного микроба: 2012. Опубл. 10.04.2014, Бюл. № 10. [Patent RU #2510825. Sposob polucheniya preparata na osnove vaktsinnogo shtamma chumnogo mikroba [Method of obtaining preparation based on vaccine strain of plague microbe]: 2012, Publ. 10.04.2014, Bull. no. 10].3. Anisimov A.P., Lindler L.E., Pier G.B. Intraspecific diversity of Yersinia pestis. Clin. Microbiol. Rev., 2004, vol. 17, pp. 434–464.4. Ellison D.W., Clark T.R., Sturdevant D.E., Virtaneva K., Porcella S.F., Hackstadt T. Genomic comparison of virulent Rickettsia rickettsii Sheila Smith and avirulent Rickettsia rickettsii Iowa. Infect. Immun., vol. 76, pp. 542–550.5. Finney D.J. Statistical Method in Biological Assay. 3rd ed. Charles Griffin, London, 1978.6. Johnson T.J., Abrahante J.E., Hunter S.S., Hauglund M., Tatum F.M., Maheswaran S.K., Briggs R.E. Comparative genome analysis of an avirulent and two virulent strains of avian Pasteurella multocida reveals candidate genes involved in fitness and pathogenicity. BMC Microbiol., 2013, vol. 13:106. doi: 10.1186/1471-2180-13-1067. Niikura M., Ono E., Yanagawa R. Molecular comparison of antigens and proteins of virulent and avirulent clones of Leptospira interrogans serovar copenhageni, strain Shibaura. Zentralbl. Bakteriol. Mikrobiol. Hyg. A., 1987, vol. 266, pp. 453–462.8. Perry R.D., Fetherston J.D. Yersinia pestis — etiologic agent of plague. Clin. Microbiol. Rev., 1997, vol. 10, pp. 35–66.9. Platonov M.E., Evseeva V.V., Dentovskaya S.V., Anisimov A.P. Molecular typing of Yersinia pestis. Mol. Gen. Microbiol. Virol., 2013, vol. 28, pp. 41–45.10. Platonov M.E., Evseeva V.V., Svetoch T.E., Efremenko D.V., Kuznetsova I.V., Dentovskaia S.V., Kulichenko A.N., Anisimov A.P. Phylogeography of Yersinia pestis vole strains isolated from natural foci of the Caucasus and South Caucasus. Mol. Gen. Microbiol. Virol., 2012, vol. 27, pp. 108–111.11. Uda A., Sekizuka T., Tanabayashi K., Fujita O., Kuroda M., Hotta A., Sugiura N., Sharma N., Morikawa S., Yamada A. Role of pathogenicity determinant protein C (PdpC) in determining the virulence of the Francisella tularensis subspecies tularensis SCHU. PLOS One, 2014, vol. 9, e89075.12. Zhao S., Zhu W., Xue S., Han D. Testicular defense systems: immune privilege and innate immunity. Cell. Mol. Immunol., 2014, vol. 11, pp. 428–437. doi: 10.1038/cmi.2014.38