Preview

Инфекция и иммунитет

Расширенный поиск

Географическое разнообразие штаммов Helicobacter pylori, циркулирующих в европейской части РФ

https://doi.org/10.15789/2220-7619-GDO-1590

Полный текст:

Аннотация

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 BioNumerics 7.6 и GrapeTree. 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 штаммов, 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 разнообразия (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 и позволяющий проводить адекватный первичный анализ географического происхождения российских штаммов H. pylori.

Об авторах

В. М. Сорокин
ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт
Россия

к.б.н, старший научный сотрудник лаборатории туляремии

г. Ростов-на-Дону 



А. В. Сварваль
ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера
Россия

Сварваль Алена Владимировна,  к.м.н., старший научный сотрудник лаборатории идентификации патогенов 

197101, Санкт-Петербург, ул. Мира, 14

Тел.: 8 911 223-14-11



А. С. Водопьянов
ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт
Россия

к.м.н., зав. группой вирусологии 

г. Ростов-на-Дону



Р. В. Писанов
ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт
Россия

к.б.н., зав. лабораторией диагностики особо опасных инфекций 

г. Ростов-на-Дону



Список литературы

1. Момыналиев К.Т., Челышева В.В., Акопиан Т.А., Селезнева О.В., Линц Б., Ахтман М., Говорун В.М. Популяционная идентификация российских изолятов Helicobacter pylori // Генетика. 2005. Т. 41, № 10. С. 1434–1437. [Momynaliev K.T., Chelysheva V.V., Akopian T.A., Selezneva O.V., Lints B., Akhtman M., Govorun V.M. Population identification of Russian Helicobacter pylori isolates. Genetika = Genetics, 2005, vol. 41, no. 10, pp. 1434–1437. (In Russ.)]

2. Патент RU 2688434C1. Российская Федерация, МПК C12Q 1/68 (2006.01), C12N 15/10 (2006.01), G01N 33/53 (2006.01), A61K 39/02 (2006.01). Способ дифференциации штаммов Helicobacter pylori путем молекулярно-генетического типирования: № 2011154058/10; заявлено 28.12.2011: опубликовано: 20.05.2013 / Сорокин В.М., Писанов Р.В. Патентообладатель: ФКУЗ «Ростовский-на-Дону ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский противочумный институт» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. 7 с. [Patent No. 2688434C1 Russian Federation, Int. Cl. C12Q 1/68 (2006.01), C12N 15/10 (2006.01), G01N 33/53 (2006.01), A61K 39/02 (2006.01). Method for differentiation of strains Helicobacter pylori by multilocal VNTR-typing: No. 2011154058/10; application: 2011.12.28: date of publication 2013.05.20 / Sorokin V.M., Pisanov R.V. Proprietors: Federal’noe kazennoe uchrezhdenie zdravookhranenija “Rostovskij-na-Donu ordena Trudovogo Krasnogo Znameni nauchnoissledovatel’skij protivochumnyj institut” Federal’noj sluzhby po nadzoru v sfere zashchity prav potrebitelej i blagopoluchija cheloveka. 7 p.]

3. Achtman M., Azuma T., Berg D.E., Ito Y., Morelli G., Pan Z.J., Suerbaum S., Thompson S.A., van der Ende A., van Doorn L.J. Recombination and clonal groupings within Helicobacter pylori from different geographical regions. Mol. Microbiol., 1999, vol. 32, pp. 459–470. doi: 10.1046/j.1365-2958.1999.01382.x

4. Björkholm B., Sjölund M., Falk P.G., Berg O.G., Engstrand L., Andersson D.I. Mutation frequency and biological cost of antibiotic resistance in Helicobacter pylori. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2001, vol. 98, pp. 14607–14612. doi: 10.1073/pnas.241517298

5. Delport W., Cunningham M., Olivier B., Preisig O., Van Der Merwe S.W. A population genetics pedigree perspective on the transmission of Helicobacter pylori. Genetics, 2006, vol. 174, pp. 2107–2118. doi: 10.1534/genetics.106.057703

6. Devi S.M., Ahmed I., Francalacci P., Hussain M.A., Akhter Y., Alvi A., Sechi L.A., Mégraud F., Ahmed N. Ancestral European roots of Helicobacter pylori in India. BMC genomics, 2007, vol. 8, no. 1: 184. doi: 10.1186/1471-2164-8-184

7. Eppinger M., Baar C., Linz B., Raddatz G., Lanz C., Keller H., Morelli G., Gressmann H., Achtman M., Schuster S.C. Who ate whom? Adaptive Helicobacter genomic changes that accompanied a host jump from early humans to large felines. PLoS Genet., 2006, vol. 2, no. 7: e120. doi: 10.1371/journal.pgen.0020120.eor

8. Falush D., Kraft C., Taylor N.S., Correa P., Fox J.G., Achtman M., Suerbaum S. Recombination and mutation during long-term gastric colonization by Helicobacter pylori: estimates of clock rates, recombination size, and minimal age. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2001, vol. 98, no. 26, pp. 15056–15061. doi: 10.1073/pnas.251396098

9. Falush D., Wirth T., Linz B., Pritchard J.K., Stephens M., Kidd M., Blaser M.J., Graham D.Y., Vacher S., Perez-Perez G.I., Yamaoka Y. Traces of human migrations in Helicobacter pylori populations. Science, 2003, vol. 299, no. 5612, pp. 1582–1585. doi: 10.1126/science.1080857

10. Go M.F., Kapur V., Graham D.Y., Musser J.M. Population genetic analysis of Helicobacter pylori by multilocus enzyme electrophoresis: extensive allelic diversity and recombinational population structure. J. Bacteriol., 1996, vol. 178, pp. 3934–3938. doi: 10.1128/jb.178.13.3934-3938.1996

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

12. Han S.R., Zschausch H.C., Meyer H.G., Schneider T., Loos M., Bhakdi S., Maeurer M.J. Helicobacter pylori: clonal population structure and restricted transmission within families revealed by molecular typing. J. Clin. Microbiol., 2000, vol. 38, pp. 3646– 3651. doi: 10.1128/JCM.38.10.3646-3651.2000

13. Kang J., Blaser M.J. Bacterial populations as perfect gases: genomic integrity and diversification tensions in Helicobacter pylori. Nat. Rev. Microbiol., 2006, vol. 4, pp. 826–836. doi: 10.1038/nrmicro1528

14. Kersulyte D., Chalkauskas H., Berg D.E. Emergence of recombinant strains of Helicobacter pylori during human infection. Mol. Microbiol., 1999, vol. 31, pp. 31–43. doi: 10.1046/j.1365-2958.1999.01140.x

15. Kivi M., Tindberg Y., Sörberg M., Casswall T.H., Befrits R., Hellström P.M., Bengtsson C., Engstrand L., Granström M. Concordance of Helicobacter pylori strains within families. J. Clin. Microbiol., 2003, vol. 41, no. 12, pp. 5604–5608. doi: 10.1128/jcm.41.12.5604-5608.2003

16. Lamichhane B., Wise M.J., Chua E.G., Marshall B.J., Tay C.Y. A novel taxon selection method, aimed at minimizing recombination, clarifies the discovery of a new sub-population of Helicobacter pylori from Australia. Evol. Appl., 2020, vol. 13, no. 2, pp. 278–289. doi: 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 S.W., Yamaoka Y. An African origin for the intimate association between humans and Helicobacter pylori. Nature, 2007, vol. 445, no. 7130, pp. 915–918. doi: 10.1038/nature05562

18. Marshall B.J., Armstrong J.A., McGechie D.B., Glancy R.J. Attempt to fulfil Koch’s postulates for pyloric Campylobacter. Med. J. Aust., 1985, vol. 142, pp. 436–439.

19. Marshall B.J., Warren J.R. Unidentified curved bacilli in the stomach of patients with gastritis and peptic ulceration. Lancet, 1984, vol. 1, pp. 1311–1315. doi: 10.1016/s0140-6736(84)91816-6

20. Moodley Y., Linz B. Helicobacter pylori sequences reflect past human migrations. Genome Dyn., 2009, vol. 6, pp. 62–74. doi: 10.1159/000235763

21. Moodley Y., Linz B., Yamaoka Y., Windsor H.M., Breurec S., Wu J.Y., Maady A., Bernhöft S., Thiberge J.M., Phuanukoonnon S., Jobb G. The peopling of the Pacific from a bacterial perspective. Science, 2009, vol. 323, no. 5913, pp. 527–530. doi: 10.1126/science.1166083

22. Raymond J., Thiberge J.M., Chevalier C., Kalach N., Bergeret M., Labigne A., Dauga C. Genetic and transmission analysis of Helicobacter pylori strains within a family. Emerg. Infect. Dis., 2004, vol. 10, no. 10, pp. 1816–1821. doi: 10.3201/eid1010.040042

23. Salaun L., Audibert C., Le Lay G., Burucoa C., Fauchere J.L., Picard B. Panmictic structure of Helicobacter pylori demonstrated by the comparative study of six genetic markers. FEMS Microbiol. Lett., 1998, vol. 161, pp. 231–239. doi: 10.1111/j.1574-6968.1998.tb12953.x

24. Schuster S.C., Wittekindt N.E., Linz B. Molecular mechanisms of host-adaptation in Helicobacter. In: Helicobacter pylori: molecular genetics and cellular biology. Ed. by Yamaoka Y. Wymondham: Horizon Scientific Press, 2008, pp. 193–204.

25. Sorokin V., Pisanov R., Golubkina E., Bereznyak E., Prozorova L. Comparative multiple-locus variablenumber tandem repeat analysis of Helicobacter pylori Isolates from South of Russia. IJMB, 2017, vol. 2, no. 3, pp. 135–138. doi: 10.11648.j.ijmb.20170203.15

26. Sorokin V.M., Pisanov R.V., Vodop’janov A.S. Improvement of multiple-locus VNTR analysis typing scheme for Helicobacter pylori. Asian J. Biochem. Genet. Mol. Biol., 2018, vol. 1, no. 4, pp. 1–7.

27. Sorokin V.M., Pisanov R.V., Vodop’janov A.S., Golubkina E.V. New tool for phylogenetic analysis of Helicobacter pylori. WJARR, 2020, vol. 6, no. 2, pp. 60–67. doi: 10.30574/wjarr.2020.6.2.0128

28. Suerbaum S., Smith J.M., Bapumia K., Morelli G., Smith N.H., Kunstmann E., Dyrek I., Achtman M. Free recombination within Helicobacter pylori. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1998, vol. 95, no. 21, pp. 12619–12624. doi: 10.1073/pnas.95.21.12619

29. Taylor N.S., Fox J.G., Akopyants N.S., Berg D.E., Thompson N., Shames B., Yan L., Fontham E., Janney F., Hunter F.M. Longterm colonization with single and multiple strains of Helicobacter pylori assessed by DNA fingerprinting. J. Clin. Microbiol., 1995, vol. 33, no. 4, pp. 918–923. doi: 10.1128/JCM.33.4.918-923.1995

30. 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, vol. 121, pp. 310–316. doi: 10.1053/gast.2001.26282

31. Tsang A.K.L., Lee H.H., Yiu S.M., Lau S.K., Woo P.C. Failure of phylogeny inferred from multilocus sequence typing to represent bacterial phylogeny. Sci. Rep., 2017, vol. 7, no. 1: 4536. doi: 10.1038/s41598-017-04707-4

32. Vale F.F., Nunes A., Oleastro M., Gomes J.P., Sampaio D.A., Rocha R., Vítor J.M., Engstrand L., Pascoe B., Berthenet E., Sheppard S.K. Genomic structure and insertion sites of Helicobacter pylori prophages from various geographical origins. Sci. Rep., 2017, vol. 7: 42471. doi: 10.1038/srep42471

33. Zhou Z., Alikhan N.F., Sergeant M.J., Luhmann N., Vaz C., Francisco A.P., Carriço J.A., Achtman M. GrapeTree: visualization of core genomic relationships among 100,000 bacterial pathogens. Genome Res., 2018, vol. 28, no. 9, pp. 1395–1404. doi: 10.1101/gr.232397.117


Дополнительные файлы

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. 2021;11(4):701-706. https://doi.org/10.15789/2220-7619-GDO-1590

For citation:


Sorokin V.M., Svarval A.V., Vodop'janov A.S., Pisanov R.V. Geographical diversity of Helicobacter pylori strains circulating in the European Part of the Russian Federation. Russian Journal of Infection and Immunity. 2021;11(4):701-706. (In Russ.) https://doi.org/10.15789/2220-7619-GDO-1590

Просмотров: 215


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


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