Том 8, № 2 (2018)

Определение термина «геном» было дано немецким ученым-ботаником Г. Винклером почти сто лет назад, в 1920 году. Недавно было представлено определение генома для бактерий  (риккетсий) с одной хромосомой с позиции теории информации, биологии и  биоинформатики как информационной цепи нуклеотидов. Систематика риккетсий,  являющихся облигатными внутриклеточными микроорганизмами, основана на ограниченном количестве фенотипических признаков. Классификации, построенные при анализе генов,  фрагментов геномов и их конкатенаций вызывают дискуссии. Применение разработанного  аппарата формального анализа строя (http://foarlab.org) при изучении полноразмерных  геномов позволило представить систематику риккетсий и Orientia tsutsugamushi из  семейства Rickettsiaceae. Использование этого подхода подтвердило существование групп  сыпного тифа, клещевой пятнистой лихорадки (КПЛ) и «предковой» группы внутри рода  Rickettsia и позволило выделить внутри этого рода группу Rickettsia felis, располагающуюся  между «предковой» группой и группой КПЛ, и группу R. akari на границе между группой  КПЛ и родом Orientia. Разработка инструментов формального анализа строя — «Карта  генов» и «Матрица сходства» — помогла провести углубленное изучение полноразмерных  геномов риккетсий с учетом характеристик их генов и некодирующих последовательностей.  Применение данных инструментов позволило подтвердить с помощью полученной  классификации представление об экологических особенностях риккетсий, структуре  нозологических форм и эпидемиологических закономерностях риккетсиозов, а также  оценить вирулентность штаммов двух наиболее патогенных видов риккетсий — R. prowazekii и R. rickettsii. В данной работе впервые удалось осуществить целостное, согласованное и  многоаспектное рассмотрение совокупности близкородственных бактерий (семейства  бактерий) и связанных с ними проявлений. В основу разработанного и описанного здесь системного подхода к изучению бактерий положена новая математическая модель —  расположение нуклеотидов в полноразмерном геноме и его чувствительные однозначные  числовые характеристики. Предложенный методологический подход назван  «геномосистематика» и основывается на математическом моделировании полноразмерных  геномов риккетсий (бактерий) с помощью средств формального анализа строя. Классификация риккетсий и риккетсиозов, полученная с помощью этого подхода,  соответствует экологическим, эпидемиологическим и этиологическим принципам.  Применение геномосистематики может послужить выполнению задач и целей  профилактической медицины. Публикация является завершением этапа серии научных исследований по разработке методологии комплексного подхода, основанного на  применении новых средств математического моделирования при изучении объектов и  закономерностей естественнонаучных дисциплин биологического и медицинского профиля.

Настоящий обзор посвящен оценке распространенности рекомбинантных форм ВИЧ в России и странах СНГ, с которыми имеются тесные социально-экономические связи. Был  проведен поиск на глубину 8 лет по базам данных Russian Science Citation Index и PubMed. В обзор включены 22 статьи, в которых приведены результаты 35 самостоятельных  поперечных исследований. Проведен метаанализ распространенности рекомбинантных форм ВИЧ в приложении Open Meta-analyst по методу Der Simonian & Laird с использованием  арксинусовой трансформации и поправочного коэффициента для нулевых результатов.  Дополнительно использованы анализ в подгруппах и метарегрессия (по дате сбора  материала). Обобщенная распространенность рекомбинантных форм ВИЧ составила 21,3%  (95% ДИ 16,2–26,5) и характеризовалась высокой гетерогенностью. Были исследованы  образцов крови от 3494 больных ВИЧ-инфекцией, проживающих в различных субъектах РФ  и стран СНГ — Беларуси, Казахстане, Кыргызстане, Узбекистане, Таджикистане, Армении, Грузии. Среди субтипов ВИЧ-1 основную долю занимал субтип А (75,6%, n =  2643), субтип В — 5,5% (n = 193), С — 0,8% (n = 31), G — 0,2%, (n = 7), F — 0,14% (n =  5). Среди рекомбинантных форм (n = 616) доля CRF02_AG составляла 39,6% (n = 244),  CRF02_AG/A — 32,9% (n = 203), CRF63_02A1 — 15,9% (n = 98), CRF03_АВ — 5,2% (n = 32), CRF06_cpx — 2,1% (n = 13). Уникальные рекомбинантные формы составили 2,7% (n = 17),  в том числе URF63_A1 (2,5%). На территории России наибольшая распространенность  рекомбинантных форм ВИЧ-1 отмечена на территории Сибирского федерального округа —  33,2% (95% ДИ 12,2–54,1), наименьшая — в Северо-Западном федеральном округе — 1,6%  (95% ДИ 0,9–2,3). В странах СНГ наибольшая распространенность рекомбинантных форм  ВИЧ-1 выявлена в подгруппе среднеазиатских республик — Узбекистана, Таджикистана,  Кыргызстана, Казахстана — 51,7% (95% ДИ 38,5–64,9). Обнаружен статистически значимый восходящий тренд метарегрессии. Данный обзор является первым подобным исследованием  в России и представляет определенный интерес, однако результаты должны использоваться  с осторожностью из-за высокого риска публикационного смещения и существенной гетерогенности обобщенной оценки.

Моноцитарный хемоаттрактантный протеин-1 (МСР-1) — низкомолекулярный цитокин, секретируемый многими клетками организма. Синтез МСР-1 могут индуцировать  липополисахариды бактерий, ряд цитокинов. Считается, что МСР-1 регулирует миграцию и  инфильтрацию тканей моноцитами, Т-лимфоцитами памяти, натуральными киллерными  клетками, участвует в дифференцировке «наивных» Т-хелперов. Имеются данные об  онкогенной и противоопухолевой активности МСР-1 на разных этапах опухолевой прогрессии.

Целью работы явилось определение и сопоставление сывороточного уровня МСР-1 с инфицированностью Helicobacter (Н.) pylori при предраковых состояниях и раке желудка.

Материал и методы. Обследованы при получении информированного согласия 204  больных с предопухолевыми заболеваниями желудка, 40 больных раком желудка и 40  здоровых добровольцев. У обследованных при эзофагогастродуоденоскопии проводили  забор материала при прицельной биопсии для гистологического и микробиологического  исследований. Кровь на иммунологическое обследование забиралась в утренние часы  натощак из локтевой вены в объеме 5 мл в пробирку без консервантов, сыворотка  выделялась центрифугированием в течение 10 мин. Иммуноферментным методом в  сыворотке крови обследуемых определяли уровень МСР-1, титр суммарных антител к цитотоксин-ассоциированному протеину H. pylori. Полученные данные статистически обработали.

Результаты. Количество МСР-1 в сыворотке крови обследованных больных значимо превышало данные здоровых лиц во всех группах сравнения. Значения МСР-1 при  обострении язвенной болезни желудка были выше показателя больных с обострением  хронического неатрофического и очагово-атрофического гастрита. Концентрация МСР-1 >  280 пг/мл определилась у 17,6% больных с предраковыми состояниями желудка. При  ульцерозном процессе отмечалась сильная прямая взаимосвязь тяжести его течения и  количества МСР-1 в сыворотке крови. Сывороточный уровень МСР-1 у 5,0% больных раком  желудка находился на верхней границе нормальных значений, а у 77,5% больных  превышал ее. Показатель при раке желудка значимо превалировал над значениями при  предраковых состояниях, был взаимосвязан со стадией опухолевого процесса. Уровень  МСР-1 в сыворотке крови обследованных здоровых добровольцев, больных с обострением хронического гастрита, язвенной болезни желудка, полипозом, раком желудка  был взаимосвязан с титрами суммарных антител к цитотоксин-ассоциированному протеину H. pylori.

Заключение. Определение сывороточного уровня МСР-1 при предраковых состояниях и раке желудка является диагностически ценным. Сопоставление значений показателя с  титрами суммарных антител к цитотоксин-ассоциированному протеину H. pylori  прогностически значимо, так как позволяет оценить выраженность индукционного сигнала к цитокинопродукции.

Род Сomamonas, описанный в 1985 году, включал один вид — Сomamonas terrigena. В настоящее время род Сomamonas включает 21 вид. Способность бактерий рода Сomamonas  выживать в объектах внешней среды (пробах воды, почвы и растений), в том числе во  влажных условиях госпитальной среды и на медицинском оборудовании, позволяет считать  их условно-патогенными микроорганизмами. Цель исследования состояла в изучении  биологических свойств и чувствительности к антибиотикам штаммов Сomamonas kerstersii, выделенных из проб испражнений здоровых людей, проживающих в Санкт- Петербурге и Гвинейской Респуб лике. Работа проводилась в лаборатории кишечных  инфекций ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера, Санкт-Петербург.  Исследованы 1532 пробы фекалий, полученных от жителей Санкт-Петербурга и 46 проб  жителей Гвинейской Республики. Родовую и видовую идентификацию выделенных  микроорганизмов проводили, используя рутинные биохимические тесты; коммерческую  тест-систему «НЕФЕРМ тест24» (MIKROLATEST, Эрба Рус, РФ) и бактериологический  анализатор Vitek 2 Compact (BioMerieux). Трудноидентифицируемые микроорганизмы  исследовали масс-спектрометрическим методом на MALDI-TOF масс-спектрометре «Microflex  LRF». Чувствительность к антибиотикам определяли методом градиентных концентраций с  полосками M.I.C.Evaluator™ (OXOID, Великобритания) на агаре Мюллера-Хинтон (НИЦФ,  Россия). В составе микробиоты кишечника у 1532 жителей Санкт-Петербурга были выделены 2 штамма С. kerstersii (0,13%). При обследовании 46 жителей Гвинейской  Республики в 8 случаях (17,4%) были выделены С. kerstersii. Идентификация штаммов С.  kerstersii с использованием различных методов дала различные результаты: рутинные  биохимические тесты позволили отнести штаммы к группе неферментирующих  грамотрицательных бактерий; «НЕФЕРМ тест24» идентифицировал штаммы как С.  testosteroni; анализатор VITEC 2 отнес штаммы к С. testosteroni; методом масс- спектрометрии с коэффициентом совпадения 2,19–2,33 все штаммы идентифицированы как  С. kerstersii. Следует учесть, что бактерии С. kerstersii не могут быть идентифицированы  тестами, входящими в набор «НЕФЕРМ тест24» и карту GN VITEC 2, так как в базах данных  обоих методов представлена характеристика только С. testosteroni. Таксономическая база  масс-спектрометрии включает эталонные спектры пяти видов Сomamonas из 21 известных,  в том числе и С. kerstersii. Штаммы, выделенные от жителей Гвинейской Республики,  характеризовались нечувствительностью хотя бы к одному тестируемому антибиотику:  ципрофлоксацину (4 штамма), тетрациклину (5 штаммов) и триметоприм/сульфаметоксазолу (5 штаммов), причем практически все штаммы характеризовались одновременно  нечувствительностью к нескольким АМП: ципрофлоксацину и триметоприм/сульфаметоксазолу (2 штамма), тетрациклину и триметоприм/сульфаметоксазолу (2  штамма), ципрофлоксацину и тетрациклину (1 штамм). Один штамм был нечувствителен  одновременно к ципрофлоксацину, тетрациклину и триметоприм/сульфаметоксазолу.

Фенотипические свойства штаммов M. tuberculosis, выделенных от больных легочным или внелегочным туберкулезом, определяются комплексом факторов: генетическими  особенностями патогена, его способностью к адаптации in vivo и in vitro, воздействием  иммунной системы хозяина, влиянием химиотерапии. Наиболее доступным для  исследования взаимоотношений хозяин-патоген на уровне «макроорганизм/ штаммовая  популяция» является фенотипическое свойство — скорость роста. Темп репликации, как  правило, исследуют в сопоставлении с лекарственной чувствительностью микобактерий или  с их генотипическими особенностями. Целью работы была оценка in vitro скорости роста  штаммов M. tuberculosis, выделенных из диагностического материала больных туберкулезом  при легочной и внелегочной локализации, нелеченых и леченых (оперированных и  неоперированных), а также чувствительных и устойчивых изолятов в сравнении с  референтным штаммом H37Rv. Для оценки скорости роста 116 клинических изолятов  использовали модификацию метода, предложенного A. von Groll et al.: для построения  кривой роста измеряли интенсивность флуоресценции в 96-луночном планшете (с помощью  индикатора резазурина) ежедневно в течение 8 дней. Скорость роста определяли как  наклон полученной кривой. Вычисляли средние значения в группах: 1 — нелеченые  больные туберкулезом органов дыхания (ТОД), респираторный материал; 2 — леченые неоперированные больные ТОД, респираторный материал; 3 группа — леченые  оперированные больные ТОД (преимущественно с хроническим и гиперхроническием  течением процесса), респираторный материал; 4 — аналогичные пациенты, операционный  материал; 5 — больные костно-суставным туберкулезом (КСТ), операционный материал.  Кроме того, исследовали группы чувствительных и резистентных штаммов, между которыми  значимых различий в скорости роста не обнаружили. Параметры роста штаммов,  выделенных из материала больных ТОД, превышали таковые при КСТ. Это объясняется  менее благоприятными условиями вегетации возбудителя при КСТ. Поскольку при  локализации туберкулезного поражения, отграниченного от внешней среды, невозможна  передача возбудителя к другому хозяину, то невозможна и селекция штаммов по  способности выживать в тканях костно-суставной системы, следовательно, в этом случае  следует говорить об адаптации штаммовой популяции патогена к индивидуальному хозяину. Скорость роста изолятов от нелеченых пациентов с ТОД была выше, чем у леченых.  Сравнение параметров роста только МЛУ штаммов 1–5 групп для устранения влияния  фактора чувствительности/устойчивости в целом выявило ту же картину. Снижение  скорости роста штаммов, выделенных от леченых пациентов с ТОД, мы считаем результатом не только лечения, но и адаптации патогена к его окружающей среде — внутренней среде  макроорганизма. Для подтверждения этого предположения оценили бактериальную  нагрузку 1083 образцов диагностического материала, сгруппированных аналогичным  образом, при этом отбирали только МЛУ/ШЛУ штаммы. В группах леченых больных частота  высокой обсемененности (КОЕ ≥ 100) достигала 52,5–63,8%, что свидетельствует о  сохранении жизнеспособности возбудителя у таких пациентов. Скорость роста не адаптированного (вследствие длительных пассажей на искусственных средах) к  макроорганизму штамма H37Rv по средним значениям была значимо выше, чем во всех  группах клинических штаммов. Таким образом, выявлена гетерогенность фенотипических  свойств клинических штаммов M. tuberculosis по признаку скорости роста. Скорость роста клинических штаммов M. tuberculosis зависит от локализации процесса (ТОД, КСТ) и  совместного воздействия факторов лечения пациентов и адаптации патогена к хозяину.

Грипп является острой респираторной вирусной инфекцией, представляющей важную проблему для здравоохранения. Ежегодно грипп вызывает эпидемии, приводящие к  повышению заболеваемости и смертности во всех регионах земного шара. Благодаря  сегментарной организации генома и низкой точности его репликации вирус гриппа способен к ускользанию от иммунного ответа хозяина (антигенный дрейф), а также к селекции лекарственно-устойчивых вариантов. Это вызывает необходимость постоянного  мониторинга за чувствительностью вирусных изолятов к противовирусным препаратам и  разработке новых этиотропных противовирусных средств, имеющих альтернативные мишени и механизмы активности. Целью настоящего исследования была характеристика новых  производных аминобензимидазола как протективных средств при летальной гриппозной  инфекции у белых мышей. Эффективность соединений была оценена по их способности  снижать специфическую смертность животных в ходе летальной гриппозной пневмонии,  вызванной вирусом гриппа A/Puerto Rico/8/34 (H1N1), повышать продолжительность жизни  животных, а также нормализовать морфологическую структуру ткани легких по сравнению с  группой плацебо. Для всех изученных соединений было показано снижение  специфической смертности животных (от 20 до 60%). При этом препарат сравнения  (осельтамивир фосфат) снижал смертность мышей на 80%. Наибольшие показатели  протективной активности имело производное бензимидазола 2519, применение которого  снижало гибель животных на 60% и повышало среднюю продолжительность их жизни на 1,6 сут по сравнению с контрольной группой. Морфологический анализ показал, что активность  производного 2519 проявлялась в нормализации морфологической структуры ткани легких в ходе  гриппозной пневмонии. На 5 сут после инфицирования клетки бронхиального  эпителия выглядели сохранными, в отличие от разрушенных клеток с многочисленными  вирусными включениями у контрольных животных. Сами очаги воспаления занимали  меньшую по сравнению с контролем площадь. При этом корреляция между ранее  полученными данными о вирусингибирующем действии этих соединений in vitro и данными,  полученными на животных, отсутствовала. Это позволяет говорить о том, что несмотря на  наличие прямой противовирусной активности, выявляемой в опытах in vitro, протективные  свойства изученных аминобензимидазолов на животных обусловлены, помимо этиотропного  эффекта, другими, патогенетическими, факторами. Таким образом, аминопроизводные  бензимидазола следует рассматривать как соединения, перспективные для дальнейшей разработки и внедрения в качестве противогриппозных средств.

Защитная роль макрофагов тесно связана с продукцией этими клетками бактерицидных молекул, в ряду которых важное место занимает монооксид азота (NO). Аргинин служит  субстратом для продукции NO при участии фермента индуцибельной NO синтазы (iNOS).  Экспрессия и активность iNOS регулируются доступностью субстрата (аргинина) в  межклеточном пространстве. Бактериальный фермент аргининдеиминаза также использует  аргинин в качестве субстрата, вызывая его дефицит для клеток организма хозяина. Целью  настоящего исследования стало подтверждение возможной роли аргининдеиминазы S.  pyogenes в ингибировании синтеза NO макрофагами. Для этого проводили сравнительное  изучение влияния на синтез NO макрофагами продуктов разрушения двух штаммов:  исходного S. pyogenes М49-16 и мутантного S. pyogenes M49-16 delArcA с  инактивированным геном аргинидеиминазы (arcA). Было показано, что способность S.  pyogenes M49-16 ингибировать продукцию макрофагами NO зависит от его  аргининдеиминазной активности так как изогенный мутант S. pyogenes M49-16 delArcA с  инактивированным геном arcA утратил способность ингибировать синтез NO. Это позволяет  рассматривать изученные нами эффекты S. pyogenes как эффекты аргининдеиминазы.  Анализ механизмов ингибирующего действия фермента, показал, что подавление синтеза  NO не было связано с влиянием продуктов разрушения S. pyogenes на жизнеспособность макрофагов. По данным проточной цитометрии, инкубация клеток в  присутствии продуктов разруше- ния S. pyogenes исходного и мутантного штаммов не изменяла уровень экспрессии iNOS, то есть не влияла на синтез или стабильность этого фермента. При этом, снижение  продукции NO под влиянием исходного штамма S. pyogenes М49-16 коррелировало со  снижением содержания в культуральной среде аргинина. А при добавлении в среду  экзогенного аргинина, подавляющее продукцию NO действие исходного штамма нивелировалось. Это подтверждает, что основным механизмом ингибирующего  действия аргининдеиминазы на продукцию NO макрофагами является истощение запасов  аргинина. Недостаток продукции NO при стрептококковой инфекции может приводить к  ослаблению бактерицидности макрофагов и к снижению эффективности противомикробной защиты.

Клещевые инфекции являются самой распространенной группой зооантропонозных заболеваний в Северном полушарии. Для региона Балтийского моря и Фенноскандии  доминирующими инфекционными патологиями являются иксодовый клещевой боррелиоз и  вирусный клещевой энцефалит. Наличие обширных облесенных территорий, активно  посещаемых людьми в Санкт-Петербурге и Ленинградской области, способствует достаточно высокому уровню покусанности клещами и распространению ВКЭ и ИКБ среди населения  данных регионов. Определенную опасность представляют и относительно малоизученные  патогены, которые могут переноситься с укусом клеща: Anaplasma sp., Ehrlichia sp., Coxiella  burnetii, Rickettsia sp. В данной работе была проведена детекция с помощью молекулярно- генетических методов ВКЭ, боррелий комп лекса B. burgdorferi sensu lato и Rickettsia sp. в  клещах, снятых с людей, а также голодных клещей, собранных с растительности.  Установленные уровни инфицирования ВКЭ у напитавшихся клещей превышают таковые у  голодных клещей, уровни пораженности патогенными боррелиями голодных и напитавшихся клещей оказались примерно равными. Риккетсии в напитавшихся клещах не были  обнаружены. Проведен анализ распространенности патогенов в сравнении с данными отечественных и западных авторов. Мониторинг за распространением клещевых  патогенов в очагах является важным направлением в профилактике инфекций, передаваемых с укусом клеща, на северо-западе России.

Признанным ВОЗ стандартом лабораторного подтверждения диагноза «корь» является выявление в сыворотке крови больных методом ИФА IgM-корь антител. Ранее было  показано, что IgM-корь определены в 97,2– 100% сывороток больных с помощью тестов  формата «capture» (Microimmun Ltd. и Вектор-Бест), но при использовании тест-систем  формата «indirect» (Siemens, Германия) доля положительных сывороток не превышала  63,9%. И напротив, при использовании одной из тест-систем для выявления IgM-корь  формата «indirect» (Euroimmun, Германия) были получены ложноположительные  результаты.

Цель работы: сравнительная оценка тест-систем разного формата при  исследовании сывороток крови на IgM-антитела от лиц из разных географичес ких зон. 

Материалы и методы. Клинические образцы (n = 108), получены в 2015–2017 гг. от  здоровых взрослых жителей Гвинейской Республики (ГР); от больных 1–70 лет с  первичными диагнозами «инфекционный мононуклеоз», «цитомегаловирусная инфекция» и  «краснуха» из банка сывороток лаборатории СПбРЦ по надзору за корью и краснухой в  СЗФО. Использовали тест-системы производства ЗАО «Вектор-Бест», Россия («capture»  формат) и производства Euroimmun Medizinische Labordiagnostik AG, Германия («indirect»  формат). Наличие антител к вирусу Эпштейна–Барр определяли в ИФА с тест-системами  производства НПО «Диагностические системы», Россия («ДС-ИФА-Анти-ВЭБ-VCA-M», «ДС- ИФА-Анти-ВЭБ-ЕA-G», «ДС-ИФА-Анти-ВЭБ-NA-G»).

Результаты и обсуждение. При  исследовании сывороток крови от здоровых и больных лиц, проживающих на территории СЗФО и в Гвинейской Республике, в ИФА с тест-системой  «ВектоКорь IgM» антитела IgM-корь не были выявлены. Отсутствие острой инфекции также  подтверждено наличием высокого уровня IgG-антител и высоким процентом авидности IgG-  корь антител. При исследовании этих же сывороток в ИФА с тест-системой Euroimmun, Германия, выявлено 6 положительных сывороток (5,5%), в которых  обнаружены также антитела к вирусу Эпштейна–Барр (ВЭБ). Полученные результаты можно  рассматривать как неспецифическую реакцию, обусловленную возможной  перекрестной реакцией с антителами против ВЭБ, что предусмотрено фирмой-производителем. Выявлено преобладание ложноположительных реакций у лиц, постоянно  проживающих в ГР (8,5±4,0%), по отношению к гражданам РФ (3,2±2,2%). Полученные  данные оцениваются как предварительные. Для получения окончательных результатов  следует увеличить объем выборки исследуемых сывороток.