Preview

Инфекция и иммунитет

Расширенный поиск

ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ШТАММОВ HELICOBACTER PYLORI, ЦИРКУЛИРУЮЩИХ В ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РФ

Полный текст:

Аннотация

Резюме

Цель исследования – выявление INDEL-маркеров и изучение географического происхождения региональных штаммов H. pylori, циркулирующих в Европейской части РФ. В исследование включены 56 штаммов  H. pylori, выделенные в трех регионах РФ: Санкт-Петербурге, Астраханской и Ростовской области. Геномную ДНК выделяли с использованием набора Проба НК («ДНК-Технология», Россия), согласно инструкции производителя. Выявление INDEL-маркеров hp5605, hp6405, hp340, hp1390, hp3660 проводили с помощью ПЦР. Кластеризацию выявленных INDEL-генотипов и построение филогенетического дерева проводили с помощью пакета программ Bionumerix 7.6 и Grape Tree. В качестве референтных штаммов использовали 21 штамм из базы данных GenBank с известным географическим происхождением. У 20 штаммов из Санкт-Петербурга выявлено 13 индивидуальных генотипов, при этом 17 штаммов относятся к европейскому кластеру (hpEurope), 2 штамма к кластеру hspEAsia и один штамм – к кластеру hspWAfrica. Самый распространенный генотип, выявленный в европейском кластере, включает в себя шесть штаммов из Санкт-Петербурга и два штамма из базы данных GenBank. Для дальнейшей дифференциации этих штаммов применен метод VNTR типирования, позволивший выявить у восьми штаммов восемь индивидуальных генотипов. Пятьдесят шесть изученных Российских штаммов представлены тридцатью индивидуальными генотипами, что отражает высокую гетерогенность щтаммов, циркулирующих на территории Европейской части РФ. Наиболее частый генотип представлен двумя штаммами hpEurope, одним штаммом из Астраханского региона, а также 5 и 6 штаммами из Ростовской области и Санкт-Петербурга, соответственно. Подавляющее большинство Российских штаммов (52/56) относится к популяции hpEurope, тогда как два штамма из Санкт-Петербурга входят в популяцию hspEAsia, и по одному штамму из Санкт-Петербурга и Астраханской области в популяцию hspWAfrica. Всего, 77 штаммов H. pylori представлены 37 индивидуальными генотипами с высоким индексом разнообразич (DI=0.95), что позволяет рассматривать предлагаемый метод INDEL типирования в качестве самостоятельного для генотипирования штаммов H. pylori.

Учитывая сложность проблемы точного определения географического происхождения штаммов H. pylori, весьма актуальным становится предлагаемый нами простой и удобный метод  INDEL типирования штаммов H. pylori, основанный на доступном методе ПЦР, позволяющий проводить адекватный первичный анализ географического происхождения Российских штаммов H. pylori.

 

 

Об авторах

Владимир Михайлович Сорокин
ФКУЗ «Ростовский-на-Дону противочумный институт» Роспотребнадзора
Россия
кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории туляремии


Алена Владимировна Сварваль
ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера
Россия
лаборатория идентификации патогенов, старший научный сотрудник


Алексей Сергеевич Водопьянов
ФКУЗ «Ростовский-на-Дону противочумный институт» Роспотребнадзора
Россия
кандидат медицинских наук, заведующий группой вирусологии


Руслан Вячеславович Писанов
ФКУЗ «Ростовский-на-Дону противочумный институт» Роспотребнадзора
Россия
кандидат биологических наук, заведующий лабораторией диагностики особо опасных инфекций


Список литературы

1. Патент RU 2 688 434C1. 21.05.2019. Способ дифференциации штаммов Helicobacter pylori путем молекулярно-генетического типирования/Сорокин В.М., Водопьянов А.С., Писанов Р.В.

2. Achtman M, Azuma T, Berg DE, Ito Y, MorelliG, Pan ZJ, Suerbaum S, Thompson SA, van der Ende A and van Doorn LJ. Recombination and clonal groupings within Helicobacter pylori from different geographical regions. Mol Microbiol,1999. 32, 459-70. - [DOI: 10.1046/j.1365-2958.1999.01382.x]

3. Björkholm B, Sjölund M, Falk PG, Berg OG, Engstrand L, Andersson DI: Mutation frequency and biological cost of antibiotic resistance in Helicobacter pylori. Proc Natl Acad Sci USA 2001; 98:14607–14612. - [DOI: 10.1073/pnas.241517298]

4. Delport W, Cunningham M, Olivier B, Preisig O, Van Der Merwe SW: A population genetics pedigree perspective on the transmission of Helicobacter pylori. Genetics 2006;174:2107–2118. - [DOI: 10.1534/genetics.106.057703]

5. Devi SM, Ahmed I, Francalacci P, Hussain MA, Akhter Y, Alvi A, Sechi LA, Mégraud F, Ahmed N. Ancestral European roots of Helicobacter pylori in India. BMC genomics. 2007. 8(1):184. - [DOI: 10.1186/1471-2164-8-184]

6. Eppinger M, Baar C, Linz B, Raddatz G, Lanz C, Keller H, Morelli G, Gressmann H, Achtman M, Schuster SC. Who ate whom? Adaptive Helicobacter genomic changes that accompanied a host jump from early humans to large felines. PLoS Genet. 2006 Jul 28;2(7):e120. - [DOI: 10.1371/journal.pgen.0020120.eor]

7. Falush D, Kraft C, Taylor NS, Correa P, Fox JG, Achtman M, Suerbaum S. Recombination and mutation during long-term gastric colonization by Helicobacter pylori: estimates of clock rates, recombination size, and minimal age. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2001 Dec 18;98(26):15056-61.

8. - [DOI: 10.1073/pnas.251396098]

9. Falush D, Wirth T, Linz B, Pritchard JK, Stephens M, Kidd M, Blaser MJ, Graham DY, Vacher S, Perez-Perez GI, Yamaoka Y. Traces of human migrations in Helicobacter pylori populations. Science. 2003 Mar 7;299(5612):1582-5. - [DOI: 10.1126/science.1080857]

10. Go MF, Kapur V, Graham DY, Musser JM: Population genetic analysis of Helicobacter pylori by multilocus enzyme electrophoresis: extensive allelic diversity and recombinational population structure. J Bacteriol 1996;178:3934–3938. - [DOI: 10.1128/jb.178.13.3934-3938.1996]

11. Guo C, Liao Y, Li Y, Duan J, Guo Y, Wu Y and Cui Y. Genotyping analysis of Helicobacter pylori using multiplelocus variable-number tandem-repeats analysis in five regions of China and Japan. BMC Microbiol, 2011. 11, 197. - [DOI: 10.1186/1471-2180-11-197]

12. Han SR, Zschausch HC, Meyer HG, Schneider T, Loos M, Bhakdi S and Maeurer MJ. Helicobacter pylori: clonal population structure and restricted transmission within families revealed by molecular typing. J Clin Microbiol, (2000).38, 3646-51. - [DOI: 10.1128/JCM.38.10.3646-3651.2000]

13. Kang J and Blaser MJ. Bacterial populations as perfect gases: genomic integrity and diversification tensions in Helicobacter pylori. Nat Rev Microbiol, 2006. 4, 826-36. - [DOI: 10.1038/nrmicro1528]

14. Kersulyte D, Chalkauskas H, Berg DE: Emergence of recombinant strains of Helicobacter pylori during human infection. Mol Microbiol 1999;31:31–43. - [DOI: 10.1046/j.1365-2958.1999.01140.x]

15. Kivi M, Tindberg Y, Sörberg M, Casswall TH, Befrits R, Hellström PM, Bengtsson C, Engstrand L, Granström M. Concordance of Helicobacter pylori strains within families. Journal of Clinical Microbiology. 2003 Dec1;41(12):5604-8. - [DOI: 10.1128/jcm.41.12.5604-5608.2003]

16. Lamichhane B, Wise MJ, Chua EG, Marshall BJ, Tay CY. A novel taxon selection method, aimed at minimizing recombination, clarifies the discovery of a new sub‐population of Helicobacter pylori from Australia. Evolutionary applications. 2020 Feb;13(2):278-89. - [doi.org/10.1111/eva.12864]

17. Linz B, Balloux F, Moodley Y, Manica A, Liu H, Roumagnac P, Falush D, Stamer C, Prugnolle F, van der Merwe SW, Yamaoka Y. An African origin for the intimate association between humans and Helicobacter pylori. Nature. 2007 Feb;445(7130):915-8. - [DOI: 10.1038/nature05562]

18. Marshall BJ, Warren JR: Unidentified curved bacilli in the stomach of patients with gastritis and peptic ulceration. Lancet 1984;1:1311–1315. - [DOI: 10.1016/s0140-6736(84)91816-6]

19. Marshall BJ, Armstrong JA, McGechie DB, Glancy RJ: Attempt to fulfil Koch’s postulates for pyloric Campylobacter. Med J Aust 1985;142:436–439. - [PMID: 3982345]

20. Momynaliev KT, Chelysheva VV, Akopian TA, Selezneva OV, Linz B, Achtman M, Govorun VM. Population identification of Helicobacter pilory isolates from Russia. Genetika. 2005 Oct;41(10):1434-7. - https://doi.org/10.1007/s11177-005-0217-3.

21. Moodley, Y., Linz, B., 2009. Helicobacter pylori sequences reflect past human migrations. Genome Dyn. 2009;6:62-74. - [DOI: 10.1159/000235763]

22. Moodley Y, Linz B, Yamaoka Y, Windsor HM, Breurec S, Wu JY, Maady A, Bernhöft S, Thiberge JM, Phuanukoonnon S, Jobb G. The peopling of the Pacific from a bacterial perspective. Science. 2009 Jan 23;323(5913):527-30. - [DOI: 10.1126/science.1166083]

23. Raymond J, Thiberge JM, Chevalier C, Kalach N, Bergeret M, Labigne A, Dauga C. Genetic and transmission analysis of Helicobacter pylori strains within a family. Emerging infectious diseases. 2004 Oct;10(10):1816. - [DOI: 10.3201/eid1010.040042]

24. Salaun L, Audibert C, Le Lay G, Burucoa C, Fauchere JL, Picard B: Panmictic structure of Helicobacter pylori demonstrated by the comparative study of six genetic markers. FEMS Microbiol Lett 1998;161:231–239.

25. - [DOI: 10.1111/j.1574-6968.1998.tb12953.x]

26. Schuster SC, Wittekindt NE, Linz B: Molecular mechanisms of host-adaptation in Helicobacter; in Yamaoka Y (ed): Helicobacter pylori: Molecular Genetics and Cellular Biology. Wymondham, UK, Horizon Scientific Press, 2008, pp 193–204. - https://www.caister.com/hpl2

27. Sorokin V, Pisanov R, Golubkina E, Bereznyak E and Prozorova L. Comparative Multiple-Locus VariableNumber Tandem Repeat Analysis of Helicobacter pylori Isolates from South of Russia. International Journal of Microbiology and Biotechnology. 2017. 2(3), 135-138. - http://www.sdiarticle3.com/review-history/46609

28. Sorokin VM, Pisanov RV and Vodop'janov AS. Improvement of Multiple-Locus VNTR Analysis Typing Scheme for Helicobacter pylori. Asian Journal of Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, 2018.1(4), 1-7. -

29. Sorokin VM, Pisanov RV, Vodop'janov AS and Golubkina EV. New tool for phylogenetic analysis of Helicobacter pylori. World Journal of Advanced Research and Reviews, 2020. 6(2), 60-67. - [doi.org/10.30574/wjarr.2020.6.2.0128]

30. Suerbaum S, Smith JM, Bapumia K, Morelli G, Smith NH, Kunstmann E, Dyrek I, Achtman M. Free recombination within Helicobacter pylori. Proceedings of the National Academy of Sciences. 1998 Oct 13;95(21):12619-24. - [DOI: 10.1073/pnas.95.21.12619]

31. Taylor NS, Fox JG, Akopyants NS, Berg DE, Thompson N, Shames B, Yan L, Fontham E, Janney F, Hunter FM. Long-term colonization with single and multiple strains of Helicobacter pylori assessed by DNA fingerprinting. Journal of Clinical Microbiology. 1995 Apr 1;33(4):918-23. - [DOI: 10.1128/JCM.33.4.918-923.1995]

32. Tindberg Y, Bengtsson C, Granath F, Blennow M, Nyren O, Granstrom M: Helicobacter pylori infection in Swedish school children: lack of evidence of child-to-child transmission outside the family. Gastroenterology 2001;121:310–316. - [DOI: 10.1053/gast.2001.26282]

33. Tsang AK, Lee HH, Yiu SM, Lau SK, Woo PC. Failure of phylogeny inferred from multilocus sequence typing to represent bacterial phylogeny. Scientific reports. 2017 Jul 3;7(1):1-12. - [DOI:10.1038/s41598-017-04707-4]

34. Vale FF, Nunes A, Oleastro M, Gomes JP, Sampaio DA, Rocha R, Vítor JM, Engstrand L, Pascoe B, Berthenet E, Sheppard SK. Genomic structure and insertion sites of Helicobacter pylori prophages from various geographical origins. Scientific reports. 2017 Feb 16;7:42471. - [DOI: 10.1038/srep42471]

35. Zhou Z, Alikhan NF, Sergeant MJ, Luhmann N, Vaz C, Francisco AP, Carriço JA, Achtman M. GrapeTree: visualization of core genomic relationships among 100,000 bacterial pathogens. Genome research. 2018 Sep 1;28(9):1395-404. - [DOI: 10.1101/gr.232397.117]


Дополнительные файлы

1. Издательство
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (724KB)    
Метаданные

Для цитирования:


Сорокин В.М., Сварваль А.В., Водопьянов А.С., Писанов Р.В. ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ШТАММОВ HELICOBACTER PYLORI, ЦИРКУЛИРУЮЩИХ В ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РФ. Инфекция и иммунитет. 2020;.

For citation:


Sorokin V., Svarval A., Vodop'janov A., Pisanov R. GEOGRAPHICAL DIVERSITY OF HELICOBACTER PYLORI STRAINS CIRCULATING IN THE EUROPEAN PART OF THE RUSSIAN FEDERATION. Russian Journal of Infection and Immunity. 2020;. (In Russ.)

Просмотров: 37


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2220-7619 (Print)
ISSN 2313-7398 (Online)