Preview

Вестник Российской академии медицинских наук

Расширенный поиск

ГЕНОМНЫЙ АНАЛИЗ ШТАММОВ STAPHYLOCOCCUSAUREUS КЛОНАЛЬНОЙ ЛИНИИ 30 ― ВОЗБУДИТЕЛЕЙ ПИЩЕВОЙ ИНФЕКЦИИ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

https://doi.org/10.15690/vramn889

Полный текст:

Аннотация

Штаммы Staphylococcusaureus клонального комплекса 30 (СС30) являются возбудителями нозокомиальных/внебольничных инвазивных инфекций и возбудителями стафилококковых пищевых токсикоинфекций (ПТИ).  В последние годы в России выявлены массовые вспышки ПТИ,  вызванные штаммами S. aureusCC30, с тяжелым течением инфекции у контингента, не ассоциированного с группами риска.

Цель исследования ― сравнительный геномный анализ штаммов S. aureusCC30, выделенных при массовых вспышках ПТИ в Российской Федерации: S. aureusB-7738/B-7739 (Санкт-Петербург,  2013) и S. aureusB-7778/B-7779 (молодежный форум «Селигер», 2014); определение их филогенетической связи с геномами S. aureusCC30, депонированными в GenBank.

Методы. Культуры S. aureus, выделенные при вспышке ПТИ на форуме «Селигер-2014», исследовали методами полимеразной цепной реакции и сиквенс-типирования. Штаммы S. aureusB-7778 и B-7779 изолировали от заболевших и от сотрудников пищеблока соответственно с последующим полногеномным секвенированием и филогенетическим анализом. Продукцию энтеротоксинов определяли с помощью иммуноферментного анализа.

Результаты. Штаммы S. aureusB-7778 и S. aureusB-7779 (Селигер-2014) идентичны по нуклеотидному составу, принадлежат к spa-типу t122 и сиквенс-типу 30, несут комплекс генов токсинов, ответственных за развитие пищевой токсикоинфекции. Выделение и идентификация штаммов S. aureusB-7738/B-7739 (СС30, ST30, spa-t2509) в Санкт-Петербурге в 2013 г. были описаны ранее. Геномы штаммов S. aureusB-7738/B-7739 и S. aureusB-7778/B-7779 сравнивали методом полногеномного SNP-типирования с 67 геномными последовательностями S.  aureus СС30, представленными в GenBank.  Показано,  что штаммы S.  aureusB-7738/B-7739  и S.  aureusB-7778/B-7779 принадлежат к различным кластерам третьей «актуальной» клады СС30. Согласно SNP-анализу коровой части генома, штаммы S. aureusB-7738/B-7739 близки к типовому штамму S. aureusBtn1260, тогда как для штаммов S. aureusB-7778/B-7779 показана филогенетическая обособленность среди геномов третьей клады S. aureus СС30. Подтверждена продукция этиологического фактора ПТИ  ― энтеротоксина А ― штаммами S. aureusB-7738/B-7739 и B-7778/B-7779.

Заключение. Проведен первый геномный анализ выделенных на территории Российской Федерации штаммов S. aureus ― возбудителей пищевой инфекции. Выявлены и охарактеризованы два различных генетических клона S. aureus СС30, способных вызывать массовые вспышки ПТИ с тяжелым течением инфекции у контингента, не ассоциированного с группами риска. Геномы штаммов S. aureusB-7778/B-7779 (Селигер-2014) при SNPтипировании демонстрируют генетическую специфичность среди штаммов S. aureus СС30, депонированных в GenBank. Полногеномные последовательности штаммов S. aureus будут использованы в дальнейшем для генетического анализа циркулирующих в России через пищевую цепь клонов золотистого стафилококка.

Об авторах

Игорь Валентинович Абаев
Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии
Россия

Кандидат  медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории.

142279, Московская область, Серпуховский район,  поселок Оболенск, тел.: +7 (496) 736-01-47.

SPIN-код: 2519-8672



Юрий Павлович Скрябин
Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии
Россия

Научный сотрудник лаборатории.

142279, Московская область, Серпуховский район,  поселок Оболенск, тел.: +7 (496) 736-00-03.

SPIN-код: 1170-6671


Ангелина Александровна Кисличкина
Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии
Россия

Кандидат  биологических наук, старший научный сотрудник отдела.

142279, Московская область, Серпуховский район,  поселок Оболенск, тел.: +7 (496) 736-00-03.

SPIN-код: 5889-4331


Ольга Васильевна Коробова
Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии
Россия

Кандидат  биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории.

142279, Московская область, Серпуховский район,  поселок Оболенск, тел.: +7 (496) 736-00-03.

SPIN-код: 8360-3567


Ирина Петровна Мицевич
Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии
Россия

Старший научный сотрудник лаборатории.

142279, Московская область, Серпуховский район,  поселок Оболенск, тел.: +7 (496) 736-00-03.

SPIN-код: 4234-0288



Татьяна Николаевна Мухина
Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии
Россия

Научный сотрудник отдела.

142279, Московская область, Серпуховский район,  поселок Оболенск, тел.: +7 (496) 736-00-03.

SPIN-код: 6858-5052


Александр Геннадьевич Богун
Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии
Россия

Кандидат  биологических наук, заведующий отделом.

142279, Московская область, Серпуховский район,  поселок Оболенск, тел.: +7 (496) 736-00-03.

SPIN-код: 8676-6644


Иван Алексеевич Дятлов
Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии
Россия

Академик  РАН, доктор медицинских наук, профессор, директор.

142279, Московская область, Серпуховский район,  поселок Оболенск, тел.: +7 (496) 736-00-03.

SPIN-код: 6567-8380


Список литературы

1. Chambers HF, Deleo FR. Waves of resistance: Staphylococcus aureus in the antibiotic era. Nat Rev Microbiol. 2009;7(9):629–641. doi: 10.1038/nrmicro2200.

2. Kadariya J, Smith TC, Thapaliya D. Staphylococcus aureusand staphylococcal food-borne disease: an ongoing challenge in public health. Biomed Res Int. 2014;2014:827965. doi: 10.1155/2014/827965.

3. Balaban N, Rasooly A. Staphylococcal enterotoxins. Int J Food Microbiol. 2000;61(1):1–10. doi: 10.1016/S0168-1605(00)00377-9.

4. Argudín MÁ, Mendoza MC, Rodicio MR. Food poisoning and Staphylococcus aureus enterotoxins. Toxins (Basel). 2010;2(7):1751–1773. doi: 10.3390/toxins2071751.

5. Murray RJ. Recognition and management of Staphylococcus aureus toxin-mediated disease. Intern Med J. 2005;35 Suppl 2:S106–119. doi: 10.1111/j.1444-0903.2005.00984.x.

6. The European Union summary report on trends and sources of zoonoses, zoonotic agents and food‐borne outbreaks in 2015. EFSA Journal. 2016;14(12):e04634. doi: 10.2903/j.efsa.2016.4634.

7. Sato’o Y, Omoe K, Naito I, et al. Molecular epidemiology and identification of a Staphylococcus aureus clone causing food poisoning outbreaks in Japan. J Clin Microbiol. 2014;52(7):2637–2640. doi: 10.1128/Jcm.00661-14.

8. Nienaber JJ, Sharma Kuinkel BK, Clarke-Pearson M, et al. Methicillin-susceptible Staphylococcus aureus endocarditis isolates are associated with clonal complex 30 genotype and a distinct repertoire of enterotoxins and adhesins. J Infect Dis. 2011;204(5):704–713. doi: 10.1093/infdis/jir389.

9. McGavin MJ, Arsic B, Nickerson NN. Evolutionary blueprint for host- and niche-adaptation in Staphylococcus aureus clonal complex CC30. Front Cell Infect Microbiol. 2012;2:48. doi: 10.3389/fcimb.2012.00048.

10. Онищенко Г.Г., Абаев И.В., Дятлов И.А., и др. Молекулярно-генетическая идентификация штамма Staphylococcus aureus ― возбудителя пищевой токсикоинфекции при вспышке в Санкт-Петербурге в 2013 г. // Вестник Российской академии наук. ― 2014. ― Т. 69. ― №9–10 ― С. 33–38. [Onishchenko GG, Abaev IV, Dyatlov IA, et al. Molecular genetic identification of Staphylococcus aureus strain, caused a foodborne illness outbreak in St. Petersburg in 2013. Annals of the Russian academy of medical sciences. 2014;69(9−10):33−38. (In Russ).] doi: 10.15690/vramn.v69i9-10.1129.

11. Mehrotra M, Wang G, Johnson WM. Multiplex PCR for detection of genes for Staphylococcus aureus enterotoxins, exfoliative toxins, toxic shock syndrome toxin 1, and methicillin resistance. J Clin Microbiol. 2000;38(3):1032–1035.

12. Xie Y, He Y, Gehring A, et al. Genotypes and toxin gene profiles of Staphylococcus aureus clinical isolates from China. PLoS One. 2011;6(12):e28276. doi: 10.1371/journal.pone.0028276.

13. Takano T, Higuchi W, Zaraket H, et al. Novel characteristics of community-acquired methicillin-resistant Staphylococcus aureus strains belonging to multilocus sequence type 59 in Taiwan. Antimicrob Agents Chemother. 2008;52(3):837–845. doi: 10.1128/AAC.01001-07.

14. Tang JN, Chen J, Li HH, et al. Characterization of adhesin genes, staphylococcal nuclease, hemolysis, and biofilm formation among Staphylococcus aureus strains isolated from different sources. Foodborne Pathog Dis. 2013;10(9):757–763. doi: 10.1089/fpd.2012.1474.

15. Hookey JV, Richardson JF, Cookson BD. Molecular typing of Staphylococcus aureus based on PCR restriction fragment length polymorphism and DNA sequence analysis of the coagulase gene. J Clin Microbiol. 1998;36(4):1083–1089.

16. Метод определения стафилококковых энтеротоксинов в пищевых продуктах. Методические указания МУК 4.2.2429-08. — М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора; 2009. — 18 с. [Metod opredeleniya stafilokokkovykh enterotoksinov vpishchevykh produktakh. Metodicheskie ukazaniya MUK 4.2.2429-08. Moscow: Federal’nyi tsentr gigieny i epidemiologii Rospotrebnadzora; 2009. 18 p.(In Russ).]

17. Wilson K. Preparation of genomic DNA from bacteria. Curr Protoc Mol Biol. 2001;Chapter 2:Unit 2.4. doi: 10.1002/0471142727.mb0204s56.

18. Angiuoli SV, Gussman A, Klimke W, et al. Toward an online repository of Standard Operating Procedures (SOPs) for (Meta) genomic annotation. OMICS. 2008;12(2):137–141. doi: 10.1089/omi.2008.0017.

19. Meier-Kolthoff JP, Auch AF, Klenk HP, Göker M. Genome sequence-based species delimitation with confidence intervals and improved distance functions.BMC Bioinformatics. 2013;14:60. doi: 10.1186/1471-2105-14-60.

20. Kumar S, Stecher G, Tamura K. MEGA7: Molecular Evolutionary Genetics Analysis Version 7.0 for bigger datasets. Mol Biol Evol. 2016;33(7):1870–1874. doi: 10.1093/molbev/msw054.

21. Saitou N, Nei M. The neighbor-joining method: a new method for reconstructing phylogenetic trees. Mol Biol Evol. 1987;4(4):406–425. doi: 10.1093/oxfordjournals.molbev.a040454.

22. Tamura K, Nei M, Kumar S. Prospects for inferring very large phylogenies by using the neighbor-joining method. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004;101(30):11030–11035. doi: 10.1073/pnas.0404206101.

23. Fowler VG, Nelson CL, McIntyre LM, et al. Potential associations between hematogenous complications and bacterial genotype in Staphylococcus aureus infection. J Infect Dis. 2007;196(5):738–747. doi: 10.1086/520088.


Для цитирования:


Абаев И.В., Скрябин Ю.П., Кисличкина А.А., Коробова О.В., Мицевич И.П., Мухина Т.Н., Богун А.Г., Дятлов И.А. ГЕНОМНЫЙ АНАЛИЗ ШТАММОВ STAPHYLOCOCCUSAUREUS КЛОНАЛЬНОЙ ЛИНИИ 30 ― ВОЗБУДИТЕЛЕЙ ПИЩЕВОЙ ИНФЕКЦИИ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. Вестник Российской академии медицинских наук. 2017;72(5):346-354. https://doi.org/10.15690/vramn889

For citation:


Abaev I.V., Skryabin Y.P., Kislichkina A.A., Korobova O.V., Mitsevich I.P., Mukhina T.N., Bogun A.G., Dyatlov I.A. GENOMIC ANALYSIS OF FOOD-BORNE STAPHYLOCOCCUS AUREUSCC30 STRAINS IN THE RUSSIAN FEDERATION. Annals of the Russian academy of medical sciences. 2017;72(5):346-354. (In Russ.) https://doi.org/10.15690/vramn889

Просмотров: 267


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


ISSN 0869-6047 (Print)
ISSN 2414-3545 (Online)