Научная статья на тему 'Молекулярная эпидемиология туберкулеза в Калининградской области России: 10 лет спустя'

Молекулярная эпидемиология туберкулеза в Калининградской области России: 10 лет спустя Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
192
36
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Инфекция и иммунитет
Scopus
ВАК
RSCI
ESCI
Ключевые слова
ТУБЕРКУЛЕЗ ЛЕГКИХ / МОЛЕКУЛЯРНАЯ ЭПИДЕМИОЛОГИЯ / КАЛИНИНГРАДСКАЯ ОБЛАСТЬ / MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS / ЛЕКАРСТВЕННАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ / СПОЛИГОТИПИРОВАНИЕ / ГЕНОТИП BEIJING / PULMONARY TUBERCULOSIS / MOLECULAR EPIDEMIOLOGY / KALININGRAD REGION / DRUG RESISTANCE / SPOLIGOTYPING / BEIJING GENOTYPE

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Вязовая Анна Александровна, Ахмедова Г. М., Соловьева Н. С., Герасимова А. А., Старкова Д. А.

Калининградской области за последние десять лет заболеваемость туберкулезом существенно снизилась (с 134/100 000 в 2006 г. до 50,6/100 000 в 2015 г.), однако по-прежнему превышает средний показатель по Северо-Западному федеральному округу 40,7/100 000. Учитывая увеличение удельного веса первичной множественной лекарственной устойчивости (МЛУ) возбудителя с 23,9% в 2010 г. до 30,5% в 2015 г., целью настоящего исследования был анализ современной структуры популяции Mycobacterium tuberculosis в Калининградской области и оценка тенденций ее изменения в пространственно-временном контексте. Было изучено 73 изолята M. tuberculosis, выделенных от впервые выявленных больных туберкулезом легких в 2015 г. Лекарственная устойчивость (ЛУ) выявлена у 46 (63,0%) штаммов M. tuberculosis, из них 32 (43,8%) обладали мультирезистентностью. Установлена принадлежность к генотипу Beijing 46 (63,0%) из 73 штаммов M. tuberculosis. Доля кластера В0/W148 генотипа Beijing составила 19,2% (14 из 73). Сполиготипирование 27 штаммов non-Beijing M. tuberculosis позволило выделить 15 сполиготипов 5 генетических семейств Т, LAM, Ural, S, X. Около половины (16; 51,6%) штаммов non-Beijing были представлены сполиготипами SIT42, SIT53, SIT262, SIT444. В гетерогенной группе Т превалировали преимущественно лекарственно чувст­вительные штаммы сполиготипа SIT53. Более половины (55,6%) штаммов генотипа LAM проявляли ЛУ. Семейство Ural было малочисленно (5,5%) и включало в себя штаммы M. tuberculosis, сполиготипы которых хорошо известны в России SIT35 и SIT262, так и один новый, ранее не встречавшийся. МЛУ статистически значимо была связана с генотипом Beijing: 56,5% против 25,9% у штаммов прочих генотипов (суммарно) (P = 0,0134). При этом все 14 штаммов эпидемиологически и клинически значимого кластера В0/W148 были мультирезистентными. Доля МЛУ штаммов генотипа Beijing существенно не изменилась: в 2006 г. 61,3%, в 2015 г. 56,5% (P = 0,6773). Однако расширился спектр лекарственной устойчивости к противотуберкулезным препаратам первого ряда: если ранее большинство (78,9%) МЛУ штаммов дополнительно проявляли устойчивость лишь к стрептомицину, то в настоящем исследовании 72,0% МЛУ штаммов были устойчивы к стрептомицину, этамбутолу и пиразинамиду. Доля МЛУ штаммов non-Beijing составила 25,9%, что существенно выше аналогичного показателя 2006 г. 2,2% (P = 0,0124). Сравнительно меньшая доля штаммов генотипа Beijing (50%) обнаружена у больных туберкулезом, проживающих на побережье Балтийского моря, регионе с относительно благополучной социально-экономической ситуацией и более высоким качеством жизни населения. Таким образом, современную эпидемиологичес­кую ситуацию по туберкулезу в Калининградской области критически определяет нарастающая циркуляция МЛУ штаммов генетического семейства Beijing, а также существенное увеличение доли МЛУ штаммов других генотипов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Вязовая Анна Александровна, Ахмедова Г. М., Соловьева Н. С., Герасимова А. А., Старкова Д. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Molecular epidemiology of tuberculosis in the Kaliningrad region of Russia: 10 years after

In the Kaliningrad region, the incidence of tuberculosis (TB) has declined significantly over the past decade (from 134/100 000 in 2006 to 50.6/100 000 in 2015), but still exceeds the average for the North-West Russia (40.7/100 000). In view of the increase in the proportion of primary multidrug resistance (MDR) of the causative agent from 23.9% in 2010 to 30.5% in 2015, the aim of this study was to analyze the current Mycobacterium tuberculosis population structure in the Kaliningrad region and to evaluate its spatial-temporal trends. The 73 M. tuberculosis isolates from patients with pulmonary TB newly diagnosed in 2015 were studied. Drug resistance (DR) was detected in 46 (63.0%) M. tuberculosis strains; of these, 32 (43.8%) were multidrug-resistant (MDR). The 46 (63.0%) of 73 M. tuberculosis strains were of the Beijing genotype with 19.2% (14 out of 73) share of the B0/W148 cluster. Spoligotyping of 27 non-Beijing M. tuberculosis strains made it possible to identify 15 spoligotypes of 5 genetic families T, LAM, Ural, S, X. About half (16; 51.6%) of non-Beijing strains were represented by spoligotypes SIT42, SIT53, SIT262, and SIT444. In a heterogeneous group T, mostly drug-susceptible strains of spoligotype SIT53 were prevailing. More than half (55.6%) of the LAM genotype strains exhibited DR. The Ural family was small (5.5%) and included strains of well-known in Russia M. tuberculosis spoligotypes SIT35 and SIT262, and one new, not found previously. MDR was statistically significantly associated with the Beijing genotype: 56.5% versus 25.9% in strains of other genotypes (in total) (P = 0.0134). Moreover, all 14 strains of epidemiologically and clinically significant B0/W148 cluster were MDR. The proportion of MDR strains of the Beijing genotype did not change significantly: in 2006 it was 61.3%, in 2015 56.5% (P = 0.6773). However, the spectrum of drug resistance to first-line anti-TB drugs expanded. If previously the majority (78.9%) of MDR strains additionally exhibited resistance to streptomycin only, in present study 72.0% of MDR strains were resistant to streptomycin, ethambutol, and pyrazinamide. The proportion of MDR strains of non-Beijing genotypes was 25.9%, a significantly higher than the similar indicators in 2006 2.2% (P = 0.0124). A relatively smaller proportion of strains of the Beijing genotype (50%) was found in TB patients from the shores of the Baltic Sea, a territory with a relatively more favorable socio-economic situation and a higher standard of living. Thus, the current epidemiological situation of TB in the Kaliningrad region is crucially determined by the growing circulation of MDR Beijing family strains, as well as a significant increase in the proportion of MDR strains of other genotypes.

Текст научной работы на тему «Молекулярная эпидемиология туберкулеза в Калининградской области России: 10 лет спустя»

Original articles

Оригинальные статьи

Russian Journal of Infection and Immunity = Infektsiya i immunitet 2017, vol. 7, no. 4, pp. 367-374

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ЭПИДЕМИОЛОГИЯ ТУБЕРКУЛЕЗА В КАЛИНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ РОССИИ: 10 ЛЕТ СПУСТЯ

А.А. Вязовая1, Г.М. Ахмедова2, Н.С. Соловьева3, А.А. Герасимова1, Д.А. Старкова1, Е.Н. Туркин2, В.Ю. Журавлев3, О.В. Нарвская1,3, И.В. Мокроусов1

1ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера, Санкт-Петербург, Россия 2ГБУЗ Противотуберкулезный диспансер Калининградской области, г. Калининград, Россия 3 ФГБУНИИфтизиопульмонологии Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия

Резюме. В Калининградской области за последние десять лет заболеваемость туберкулезом существенно снизилась (с 134/100 000 в 2006 г. до 50,6/100 000 в 2015 г.), однако по-прежнему превышает средний показатель по Северо-Западному федеральному округу — 40,7/100 000. Учитывая увеличение удельного веса первичной множественной лекарственной устойчивости (МЛУ) возбудителя с 23,9% в 2010 г. до 30,5% в 2015 г., целью настоящего исследования был анализ современной структуры популяции Mycobacterium tuberculosis в Калининградской области и оценка тенденций ее изменения в пространственно-временном контексте. Было изучено 73 изолята M. tuberculosis, выделенных от впервые выявленных больных туберкулезом легких в 2015 г. Лекарственная устойчивость (ЛУ) выявлена у 46 (63,0%) штаммов M. tuberculosis, из них 32 (43,8%) обладали муль-тирезистентностью. Установлена принадлежность к генотипу Beijing 46 (63,0%) из 73 штаммов M. tuberculosis. Доля кластера В0/Ш48 генотипа Beijing составила 19,2% (14 из 73). Сполиготипирование 27 штаммов non-Beijing M. tuberculosis позволило выделить 15 сполиготипов 5 генетических семейств — Т, LAM, Ural, S, X. Около половины (16; 51,6%) штаммов non-Beijing были представлены сполиготипами — SIT42, SIT53, SIT262, SIT444. В гетерогенной группе Т превалировали преимущественно лекарственно чувствительные штаммы сполиготипа SIT53. Более половины (55,6%) штаммов генотипа LAM проявляли ЛУ. Семейство Ural было малочисленно (5,5%) и включало в себя штаммы M. tuberculosis, сполиготипы которых хорошо известны в России — SIT35 и SIT262, так и один новый, ранее не встречавшийся. МЛУ статистически значимо была связана с генотипом Beijing: 56,5% против 25,9% у штаммов прочих генотипов (суммарно) (P = 0,0134). При этом все 14 штаммов эпидемиологически и клинически значимого кластера В0/Ш48 были мультирезистентными. Доля МЛУ штаммов генотипа Beijing существенно не изменилась: в 2006 г. — 61,3%, в 2015 г. — 56,5% (P = 0,6773). Однако расширился спектр лекарственной устойчивости к противотуберкулезным препаратам первого ряда: если ранее большинство (78,9%) МЛУ штаммов дополнительно проявляли устойчивость лишь к стрептомицину, то в настоящем исследовании 72,0% МЛУ штаммов были устойчивы к стрептомицину, этамбутолу и пиразинамиду. Доля МЛУ штаммов non-Beijing составила 25,9%, что существенно выше аналогичного показателя 2006 г. — 2,2% (P = 0,0124). Сравнительно меньшая доля штаммов генотипа Beijing (50%) обнаружена у больных туберкулезом, проживающих на побережье Балтийского моря, регионе с относительно благополучной социально-экономической ситуацией и более высоким качеством жизни населения.

Инфекция и иммунитет 2017, Т. 7, № 4, с. 367-374

Адрес для переписки:

Вязовая Анна Александровна

197101, Россия, Санкт-Петербург, ул. Мира, 14,

ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Пастера.

Тел.: (812) 233-21-49. Факс: (812) 233-20-92.

E-mail: [email protected]

Contacts:

Anna A. Vyazovaya

197101, Russian Federation, St. Petersburg, Mira str., 14, St. Petersburg Pasteur Institute. Phone: +7 (812) 233-21-49. Fax: +7 (812) 233-20-92. E-mail: [email protected]

Библиографическое описание:

Вязовая А.А., Ахмедова Г.М., Соловьева Н.С., Герасимова А.А., Старкова Д.А., Туркин Е.Н., Журавлев В.Ю., Нарвская О.В., Мокроусов И.В. Молекулярная эпидемиология туберкулеза в Калининградской области России: 10 лет спустя // Инфекция и иммунитет. 2017. Т. 7, № 4. С. 367-374. doi: 10.15789/2220-7619-20174-367-374

Citation:

Vyazovaya A.A., Akhmedova G.M., Solovleva N.S., Gerasimova A.A., Starkova D.A., Turkin E.N., Zhuravlev V.Yu., Narvskaya O.V., Mokrousov I.V. Molecular epidemiology of tuberculosis in the Kaliningrad region of Russia: 10 years after // Russian Journal of Infection and Immunity = Infektsiya i immunitet, 2017, vol. 7, no. 4, pp. 367-374. doi: 10.15789/2220-7619-20174-367-374

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект №14-14-00292)

© Вязовая A.A. и соавт., 2017

DOI: http://dx.doi.org/10.15789/2220-7619-2017-4-367-374

Таким образом, современную эпидемиологическую ситуацию по туберкулезу в Калининградской области критически определяет нарастающая циркуляция МЛУ штаммов генетического семейства Beijing, а также существенное увеличение доли МЛУ штаммов других генотипов.

Ключевые слова: туберкулез легких, молекулярная эпидемиология, Калининградская область, Mycobacterium tuberculosis, лекарственная устойчивость, сполиготипирование, генотип Beijing.

MOLECULAR EPIDEMIOLOGY OF TUBERCULOSIS IN THE KALININGRAD REGION OF RUSSIA: 10 YEARS AFTER

Vyazovaya A.A.a, Akhmedova G.M.b, Solovieva N.S.c, Gerasimova A.A.a, Starkova D.A.a, Turkin E.N.b, Zhuravlev V.Yu.c, Narvskaya O.V.ac, Mokrousov I.V.a

a St. Petersburg Pasteur Institute, St. Petersburg, Russian Federation b Tuberculosis Dispensary of the Kaliningrad region, Kaliningrad, Russian Federation cResearch Institute of Phthisiopulmonology, St. Petersburg, Russian Federation

Abstract. In the Kaliningrad region, the incidence of tuberculosis (TB) has declined significantly over the past decade (from 134/100 000 in 2006 to 50.6/100 000 in 2015), but still exceeds the average for the North-West Russia (40.7/100 000). In view of the increase in the proportion of primary multidrug resistance (MDR) of the causative agent from 23.9% in 2010 to 30.5% in 2015, the aim of this study was to analyze the current Mycobacterium tuberculosis population structure in the Kaliningrad region and to evaluate its spatial-temporal trends. The 73 M. tuberculosis isolates from patients with pulmonary TB newly diagnosed in 2015 were studied. Drug resistance (DR) was detected in 46 (63.0%) M. tuberculosis strains; of these, 32 (43.8%) were multidrug-resistant (MDR). The 46 (63.0%) of 73 M. tuberculosis strains were of the Beijing genotype with 19.2% (14 out of 73) share of the B0/W148 cluster. Spoligotyping of 27 non-Beijing M. tuberculosis strains made it possible to identify 15 spoligotypes of 5 genetic families — T, LAM, Ural, S, X. About half (16; 51.6%) of non-Beijing strains were represented by spoligotypes — SIT42, SIT53, SIT262, and SIT444. In a heterogeneous group T, mostly drug-susceptible strains of spoligotype SIT53 were prevailing. More than half (55.6%) of the LAM genotype strains exhibited DR. The Ural family was small (5.5%) and included strains of well-known in Russia M. tuberculosis spoligotypes SIT35 and SIT262, and one new, not found previously. MDR was statistically significantly associated with the Beijing genotype: 56.5% versus 25.9% in strains of other genotypes (in total) (P = 0.0134). Moreover, all 14 strains of epidemiologically and clinically significant B0/W148 cluster were MDR. The proportion of MDR strains of the Beijing genotype did not change significantly: in 2006 it was 61.3%, in 2015 — 56.5% (P = 0.6773). However, the spectrum of drug resistance to first-line anti-TB drugs expanded. If previously the majority (78.9%) of MDR strains additionally exhibited resistance to streptomycin only, in present study 72.0% of MDR strains were resistant to streptomycin, ethambutol, and pyrazinamide. The proportion of MDR strains of non-Beijing genotypes was 25.9%, a significantly higher than the similar indicators in 2006 — 2.2% (P = 0.0124). A relatively smaller proportion of strains of the Beijing genotype (50%) was found in TB patients from the shores of the Baltic Sea, a territory with a relatively more favorable socio-economic situation and a higher standard of living. Thus, the current epidemiological situation of TB in the Kaliningrad region is crucially determined by the growing circulation of MDR Beijing family strains, as well as a significant increase in the proportion of MDR strains of other genotypes.

Key words:pulmonary tuberculosis, molecular epidemiology, Kaliningrad region, Mycobacterium tuberculosis, drug resistance, spoligotyping, Beijing genotype.

Введение

Туберкулез (ТБ) остается одной из основных проблем здравоохранения. В Европейском регионе ВОЗ в 2015 г. было зарегистрировано около 323 000 новых случаев и 32 000 смертей от ТБ, в основном, в странах Восточной (в том числе и России) и Центральной Европы, где, по оценкам ВОЗ, был выявлен один из пяти случаев туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ-ТБ) (http://www.euro.who. т^/Ш). При этом доли МЛУ-ТБ среди впервые выявленных и ранее леченных больных составили 16 и 48% соответственно. В список 18 стран Европы с высоким бременем МЛУ-ТБ, помимо

Российской Федерации (РФ), входят Беларусь, Украина, Латвия, Эстония, Литва (http://www. euro.who.int/tb).

Калининградская область является географически уникальным регионом, так как это самая западная территория и полуэксклав России, окруженный Балтийским морем и сухопутными границами: на юге — с Польшей, а на севере и востоке — с Литвой. Калининград является вторым по численности населения (первый — Санкт-Петербург) городом Северо-Западного региона РФ и одним из шести основных центров внутреннего миграционного притяжения в России за последние два десятилетия (http:// demoscope.ru/weekly/2014/0595/demoscope595.

pdf). В центральной части Калининградской области находится пересечение двух важнейших транспортных осей области: «Запад—Восток» (Калининград—Вильнюс) и «Север—Юг» (Черняховск—Рига).

За последние десять лет заболеваемость ТБ на территории области существенно снизилась (с 134/100 000 в 2006 г. до 50,6/100 000 в 2015 г.), однако по-прежнему превышает средний показатель по Северо-Западному федеральному округу (СЗФО) - 40,7/100 000 (РФ - 57,7/100 000)) (http://mednet.rU/i). Согласно оценке ВОЗ, в 2015 г. в соседних странах заболеваемость ТБ на 100 000 населения и доля МЛУ-ТБ составили: в Литве — 56 и 23,2%, в Польше — 19 и 0,9% (www.who.int/tb/data) (рис. 1).

Понимание молекулярной структуры локальных популяций Mycobacterium tuberculosis и выявление наиболее эпидемиологически и/ или клинически значимых геновариантов имеет значение для информированной реализации локальных и региональных программ борьбы с ТБ и выработки адекватных мер эпидемиологического надзора. В частности, наше предыдущее исследование популяции M. tuberculosis

в Калининградской области в 2006 г. определило основные циркулирующие генотипы возбудителя и установило ассоциацию штаммов генетического семейства Beijing с МЛУ [17].

Учитывая увеличение удельного веса первичной МЛУ возбудителя с 23,9% в 2010 г. до 30,5% в 2015 г., целью настоящего исследования был анализ современной структуры популяции M. tuberculosis в Калининградской области и оценка тенденций ее изменения в пространственно-временном контексте.

Материалы и методы

Согласно официальным данным в Калининградской области в 2015 г. выявлено 395 больных туберкулезом легких, из них 249 бактериовыде-лителей. Исходными критериями включения в исследование являлись: 1) впервые выявленный туберкулез легких; 2) возраст старше 18 лет; 3) постоянное проживание в Калининграде и Калининградской области; 4) наличие изолята M. tuberculosis. Из сформированной выборки (n = 216) в исследование было включено 73 произвольно отобранных изолята: 53 получены от мужчин

Рисунок 1. Заболеваемость ТБ (на 100 000 населения) и доля МЛУ-ТБ (согласно оценке ВОЗ, 2015 г.)

Figure 1. The estimated TB incidence (per 100 000 population) and the proportion of MDR-TB (WHO, 2015)

(средний возраст 39,7; 23—63 лет) и 20 — от женщин (средний возраст 39,2; 21—86 лет). Четыре пациента были ВИЧ-инфицированными. Культивирование M. tuberculosis и определение лекарственной чувствительности (ЛЧ) изолятов к основным противотуберкулезным препаратам (ПТП) проводили стандартным непрямым методом абсолютных концентраций. При наличии устойчивости к одному из ПТП (стрептомицину) штаммы M. tuberculosis считали монорезистентными, двум препаратам (стрептомицину и изо-ниазиду) — полирезистентными, одновременно устойчивые к рифампицину и изониазиду — мультирезистентными (МЛУ).

Образцы ДНК выделяли из чистых культур M. tuberculosis [27]. Принадлежность к генотипу Beijing определяли по наличию специфической вставки элемента IS6110 в локусе dnaA-dnaN хромосомы методом ПЦР в формате реального времени [19]. Кластер B0/W148 генотипа Beijing идентифицировали по наличию специфической вставки IS6110 в межгенном участке Rv2664-Rv2665 с помощью мультиплексной ПЦР [16]. Генотипирование штаммов других генетических групп (non-Beijing) осуществляли методом сполиготипирования [10]. Сполиго-тип (spoligotype/shared international types — SIT) и принадлежность штаммов к генетическим семействам определяли согласно международной базе SITVIT_WEB (http://www.pasteur-guadeloupe.fr:8081/SITVIT_ONLINE) и с учетом экспертной оценки, основанной на известной корреляции характерных профилей споли-готипирования и надежных эволюционных маркеров. В частности, профили, ошибочно

определяемые в SITVIT_WEB как T5-RUS1 и H3, фактически относятся к семействам LAM (Latin American-Mediterranean) и Ural соответственно. Дополнительно принадлежность к генотипу LAM определяли путем выявления специфической мутации Rv0129c 103GAG > GAA методом ПЦР-ПДРФ [8].

Статистическую обработку данных проводили с использованием ресурса http://www.medcalc. org/calc/odds_ratio.php, вычисляя %2 и значение P при доверительном интервале 95%.

Результаты и обсуждение

Оценка лекарственной чувствительности 73 штаммов M. tuberculosis, выделенных от впервые выявленных больных туберкулезом легких, показала, что 26 (35,6%) сохранили чувствительность. Устойчивость к ПТП была выявлена у 47 (64,4%) штаммов, из них 33 (45,2%) были мультирезистентными.

Доля штаммов M. tuberculosis генотипа Beijing увеличилась с 40,3% (в 2006 г. [17]) до 63,0% (46 из 73). Похожие результаты получены и в других регионах СЗФО. Так, в Ленинградской области доля генотипа Beijing за 15 лет возросла на 20,2% [1]. В Республике Карелия на протяжении последнего десятилетия доля штаммов данного генотипа оставалась практически неизменной (около 55%) [3]. В целом штаммы генотипа Beijing преобладают в структуре российской популяции M. tuberculosis (в среднем около 50%) и в странах постсоветского пространства: Беларусь — 36,2%, Украина — 31,6%, Эстония — 39,2% [7, 15, 20, 25, 28]. Напротив, в других

Таблица 1. Сполиготипы штаммов M. tuberculosis non-Beijing (n = 27)

Table 1. Spoligotypes of M. tuberculosis strains non-Beijing (n = 27)

Сполиготип Spoligotype, SIT Профиль сполиготипирования Spoligotyping profile Число штаммов Number of strains Генотип Genotype

42 ■ ■■1 5 LAM

254 1 LAM

444 3 LAM

53 6 T

40 1 T

205 1 T

334 1 T

358 1 T

2890 ■ ■■1 1 T

35 1 Ural

262 Ural

NEW 1 Ural

137 1 X2

1253 1 S

560 1 Unknown

Таблица 2. Генотипы и лекарственная устойчивость штаммов M. tuberculosis

Table 2. Genotypes and drug resistance of M. tuberculosis strains

Генотип Genotype ЛЧ Sensitive (n = 26) Моно-/ Полирезистентные Mono-/Polyresistant (n = 14) МЛУ MDR (n = 33) Всего Total (n = 73)

Beijing 12 8 26 46

Beijing B0/W148-кластер/Beijing B0/W148-cluster 0 0 14 14

Beijing другие/Beijing, other 12 8 12 32

Non-Beijing 14 6 7 27

LAM 4 2 3 9

Т 7 1 3 11

Ural 1 2 1 4

S 0 1 0 1

X 1 0 0 1

Unknown 1 0 0 1

странах Европы распространенность штаммов Beijing относительно невелика: Финляндия — 5,2%, Швеция — 5,8%, Польша — 6,5%, причем их источники иные и более разнообразные, включая, в частности, штаммы, занесенные из Восточной Азии [6, 11, 24].

Известно, что на Северо-Западе России в популяции M. tuberculosis генотипа Beijing широко представлены штаммы кластера B0/W148, ранее определенного как успешный российский вариант микобактерий туберкулеза [14]. Этот геновариант был впервые выявлен в середине-конце 1990-х гг. [4, 13, 23] и характеризуется значимой ассоциацией с МЛУ и повышенной кластеризацией (даже при сравнении с другими вариантами семейства Beijing) [14]. Была показана высокая способность штаммов B0/W148 к распространению (трансмиссивность), в том числе описан случай нозокомиальной передачи [21]. В нашем исследовании доля штаммов кластера B0/W148 генотипа Beijing составила 19,2%, что выше, чем в европейской части России и сходно с ситуацией в Сибири, где доля B0/W148 составляла 20—22% [14]. В то же время при таких сравнениях следует учитывать, что предыдущие исследования проводились в разные годы.

Генотипирование остальных 27 штаммов M. tuberculosis (non-Beijing) позволило выделить 15 сполиготипов 5 генетических семейств — Т, LAM, Ural, S, X и один неклассифицированный (Unknown) (табл. 1). Из таблицы 1 видно, что около половины из них (51,6%) были представлены сполиготипами — SIT42, SIT53, SIT262, SIT444; 11 (38,7%) штаммов были уникальны (в том числе один — с новым сполигопрофи-лем). Более половины (55,6%) штаммов генотипа LAM проявляли ЛУ (табл. 2). Распределение штаммов LAM в Северо-Западном регионе России неоднородно. Так, если в Карелии и Ленинградской области их доля составляла 10,3% (что сопоставимо с Финляндией — 7,3%), то в Псковской области превышала 20%, что близ-

ко к показателю в Эстонии (17,8%) [1, 3, 18, 24, 25]. В Беларуси и Украине штаммы семейства LAM занимают второе место по распространенности (около 23%) после Beijing и в структуре МЛУ штаммов (39,5 и 22,9% соответственно) [7, 22, 28].

В гетерогенной группе Т превалировали преимущественно ЛЧ (83,3%) штаммы споли-готипа SIT53 — 8,2% (табл. 1), что соответствует данным по Беларуси и Украине [22, 28]. Напротив, в Польше SIT53 (12,5%) чаще встречался среди ЛУ штаммов [11].

Штаммы Ural (5,5%) были малочисленны, что сопоставимо с суммарными данными по СЗФО РФ и Финляндии [2, 18, 24]. В то же время в последние годы отмечен рост циркуляции ассоциированного с МЛУ субтипа семейства Ural в ряде стран Восточной Европы (Молдова, Литва) и на Северо-Западе России [2, 15]. Малая выборка штаммов в изученной популяции и отсутствие данных по высокоразрешающему генотипированию не позволяют сделать какой-либо определенный вывод о влиянии популяции этого генотипа в соседней Литве (где штаммы Ural ассоциированы с МЛУ) на ситуацию в Калининградской области РФ. Следует отметить, что только один из четырех штаммов Ural в нашей выборке был чувствительным к ПТП.

В целом в Калининградской области доли ЛУ и МЛУ штаммов non-Beijing составили 48,1 и 25,9% (табл. 2), что существенно выше аналогичных показателей 2006 г. — 13,0% (P = 0,0018; OR = 6,19 [1,97-19,41]) и 2,2% (P = 0,0124; OR = 15,75 [1,82-136,64]) [17].

В регионах России значительная доля всех случаев МЛУ-ТБ ассоциирована со штаммами Beijing. В нашей работе МЛУ также статистически значимо была связана с генотипом Beijing: 56,5% против 25,9% у штаммов прочих генотипов (суммарно) (P = 0,0134; OR = 3,71 [1,31-10,50]) (табл. 2). При этом все 14 штаммов

Рисунок 2. Генотипы M. tuberculosis в Калининградской области

Figure 2. Genotypes of M. tuberculosis in the Kaliningrad region

Примечание. Территории: восточная (1), западная (2), Калининград (3), побережье Балтийского моря (4). Note. Areas: eastern (1), western (2), Kaliningrad (3), the Baltic Sea shore (4).

кластера B0/W148 были мультирезистентными и проявляли устойчивость к стрептомицину. В Эстонии, Латвии, Беларуси и Украине штаммы Beijing явились причиной 67,2 и 57,8%, 40,7 и 35,4% случаев МЛУ-ТБ соответственно [7, 12, 22, 26, 28], тогда как в Польше — лишь 8,7% [9].

Следует отметить, что за прошедшее десятилетие в Калининградской области доля МЛУ штаммов генотипа Beijing существенно не изменилась: в 2006 г. — 61,3% [17], в 2015 г. — 56,5% (P = 0,6773; OR = 0,82 [0,32-2,08]) (табл. 2). Однако расширился спектр устойчивости к ПТП первого ряда: если ранее МЛУ штаммы дополнительно проявляли устойчивость лишь к стрептомицину (78,9%), то в настоящее время большинство (72,0%) МЛУ штаммов обладают резистентностью к стрептомицину, этамбутолу и пиразинамиду.

Для сравнительной характеристики популяции M. tuberculosis внутри региона Калининградскую область условно разделили на территории: восточную (1), западную (2), Калининград (3) и побережье Балтийского моря (4) (рис. 2). На рис. 2 видно, что штаммы генотипа Beijing выявлены примерно в равных долях в восточной (62,0%) и западной (77%) частях области и в Калининграде (76%). Согласно данным Противотуберкулезного диспансера

Калининградской области здесь в 2015 г. зарегистрированы следующие показатели заболеваемости ТБ: 54,4/100 000 (1), 74,2/100 000 (2) и 46,5/100 000 (3).

Распределение штаммов кластера B0/W148 неоднородно, и наибольшая часть выявлена в западной части Калининградской области (29%). Сравнительно меньшая доля штаммов генотипа Beijing (50%) обнаружена у больных туберкулезом, проживающих на побережье Балтийского моря (рис. 2), где показатель заболеваемости туберкулезом в 2015 г. составил 29,5/100 000. При этом на данной территории более благополучная социально-экономическая ситуация и высокий уровень качества жизни населения [5].

Заключение

В Калининградской области у впервые выявленных больных туберкулезом легких в структуре популяции возбудителя доминирует генотип Beijing (63,0%), причем в течение 10-летнего периода наблюдения (с 2006 по 2015 гг.) его доля возросла на 22,7%. Подавляющее большинство МЛУ штаммов (83,3%) принадлежали к генотипу Beijing, при этом все штаммы кластера Beijing B0/W148 (19,2%) были

мультирезистентными. Вместе с тем, существенно возросла доля МЛУ штаммов других генетических групп (суммарно): с 2,2% в 2006 г. до 25,9% в 2015 г. Наиболее распространенными среди других генотипов остаются сполиго-типы SIT42 (LAM) и SIT53 (T). Таким образом,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

современную эпидемиологическую ситуацию по туберкулезу в Калининградской области критически определяет нарастающая циркуляция МЛУ штаммов генетического семейства Beijing, а также существенное увеличение доли МЛУ штаммов других генотипов.

Список литературы/References

1. Вязовая А.А., Ветров В.В., Лялина Л.В., Мокроусов И.В., Соловьева Н.С., Журавлев В.Ю., Вишневский Б.И., Нарвская О.В. Характеристика штаммов Mycobacterium tuberculosis (по материалам 15-летнего наблюдения в Ленинградской области) // Инфекция и иммунитет. 2017. Т. 7, № 1. С. 34—40. [Vyazovaya A.A., Vetrov V.V., Lyalina L.V., Mokrousov I.V., Solovieva N.S., Zhuravlev V.Y., Vishnevskiy B.I., Narvskaya O.V. Characterization of Mycobacterium tuberculosis strains (a 15-year survey in Leningrad region, Russia). Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2017, vol. 7, no. 1, pp. 34-40. doi: 10.15789/2220-7619-2017-1-34-40(In Russ.)]

2. Вязовая А.А., Мокроусов И.В., Журавлев В.Ю., Соловьева Н.С., Оттен Т.Ф., Маничева О.А., Вишневский Б.И., Нарвская О.В. Молекулярная характеристика мультирезистентных штаммов Mycobacterium tuberculosis, выделенных на Северо-Западе России // Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2016. № 1. С. 30—33. [Vyazovaya A.A., Mokrousov I.V., Zhuravlev V.Yu., Solovieva N.S., Otten T.F., Manicheva O.A., Vishnevsky B.I., Narvskaya O.V. Molecular characteristics of multidrug-resistant Mycobacterium tuberculosis strains in Northwest Russia. Molekulyarnaya gene-tika, mikrobiologiya i virusologiya = Mol. Genet. Microbiol. Virol., 2016, no. 1, pp. 30-33. (In Russ.)]

3. Вязовая А.А., Соловьева Н.С., Сунчалина Т.В., Мокроусов И.В., Журавлев В.Ю., Нарвская О.В. Характеристика популяции Mycobacterium tuberculosis в Республике Карелия // Туберкулез и болезни легких. 2016. № 8. С. 48—53. [Vyazovaya A.A., Solovieva N.S., Sunchalina T.V., Mokrousov I.V., Zhuravlev V.Y., Narvskaya O.V. Characteristics of Mycobacterium tuberculosis population in Republic of Karelia. Tuberkulez i bolezni legkih = Tuberculosis and Lung Diseases, 2016, no. 8, pp. 48-53. doi: 10.21292/2075-1230-2016-94-8-48-53 (In Russ.)]

4. Нарвская О.В., Мокроусов И.В., Оттен Т.Ф., Вишневский Б.И. Генетическое маркирование полирезистентных штаммов Mycobacterium tuberculosis, выделенных на Северо-Западе России // Проблемы туберкулеза. 1999. № 3. С. 39—41. [Narvskaia O.V., Mokrousov I.V., Otten T.F., Vishnevskij B.I. Genetic marking of polyresistant mycobacterium tuberculosis strains isolated in the north-west of Russia. Problemy tuberkuleza = Problems of Tuberculosis, 1999, no. 3, pp. 39-41 (In Russ.)]

5. Шульженко С., Семенчук Н.О. Социально-экономическое развитие административно-территориальных образований как ключевой фактор прогресса эксклавного региона РФ // Молодой ученый. 2015. № 10.2. С. 20—26. [Shulzhenko S., Semenchuk N.O. Socio-economic development of administrative-territorial entities as a key factor in the progress of the exclave region of the Russian Federation. Molodoi uchenyi = Young scientist, 2015, no. 10.2, pp. 20-26(In Russ.)]

6. Brudey K., Gordon M., Mostrom P., Svensson L., Jonsson B., Sola C., Ridell M., Rastogi N. Molecular epidemiology of Mycobacterium tuberculosis in Western Sweden. J. Clin. Microbiol., 2004, vol. 42, no. 7, pp. 3046-3051.

7. Dymova M.A., Liashenko O.O., Poteiko P.I., Krutko V.S., Khrapov E.A., Filipenko M.L. Genetic variation of Mycobacterium tuberculosis circulating in Kharkiv Oblast, Ukraine. BMC Infect. Dis., 2011, vol. 11:77.

8. Gibson A., Huard R., Gey van Pittius N., Lazzarini L., Driscoll J., Kurepina N., Zozio T., Sola C., Spindola S., Kritski A., Fitzgerald D., Kremer K., Mardassi H., Chitale P., Brinkworth J., Garcia de Viedma D., Gicquel B., Pape J., Van Soolingen D., Kreiswirth B., Warren R., Van Helden P., Rastogi N., Suffys P., Lapa e Silva J., Ho J. Application of sensitive and specific molecular methods to uncover global dissemination of the major RDRio Sublineage of the Latin American-Mediterranean Mycobacterium tuberculosis spoligotype family. J. Clin. Microbiol., 2008, vol. 46, no. 4, pp. 1259-1267.

9. Jagielski T., Augustynowicz-Kopec E., Zozio T., Rastogi N., Zwolska Z. Spoligotype-Based Comparative Population structure analysis of multidrug-resistant and isoniazid-monoresistant Mycobacterium tuberculosis complex clinical isolates in Poland. J. Clin. Microbiol., 2010, vol. 48, no. 11, pp. 3899-3909.

10. Kamerbeek J., Schouls L., Kolk A., Van Agterveld M., Van Soolingen D., Kuijper S., Bunschoten A., Molhuizen H., Shaw R., Goyal M., Van Embden J. Simultaneous detection and strain differentiation of Mycobacterium tuberculosis for diagnosis and epidemiology. J. Clin. Microbiol, 1997, vol. 35, no. 4, pp. 907-914.

11. Kozinska M., Zientek J., Augustynowicz-Kopec E., Zwolska Z., Kozielski J. Transmission of tuberculosis among people living in the border areas of Poland, the Czech Republic, and Slovakia. Pol. Arch. Med. Wewn., 2016, vol. 126, pp. 32-40.

12. Kruuner A., Hoffner S.E., Sillastu H., Danilovits M., Levina K, Svenson S.B., Ghebremichael S., Koivula T., Kallenius G. Spread of drug-resistant pulmonary tuberculosis in Estonia. J. Clin. Microbiol., 2001, vol. 39, pp. 3339-3345.

13. Marttila H.J., Soini H., Eerola E., Vyshnevskaya E., Vyshnevskiy B.I., Otten T.F., Vasilyef A.V., Viljanen M.K. A Ser315Thr substitution in KatG is predominant in genetically heterogeneous multidrug-resistant Mycobacterium tuberculosis isolates originating from the St. Petersburg area in Russia. Antimicrob. Agents Chemother., 1998, vol. 42, no. 9, pp. 2443-2445.

14. Mokrousov I. Insights into the origin, emergence, and current spread of a successful Russian clone of Mycobacterium tuberculosis. Clin. Microbiol. Rev., 2013, vol. 26, no. 2, pp. 342-360.

15. Mokrousov I. Mycobacterium tuberculosis phylogeography in the context of human migration and pathogen's pathobiology: insights from Beijing and Ural families. Tuberculosis, 2015, vol. 95, suppl. 1, pp. 167-76.

16. Mokrousov I., Narvskaya O., Vyazovaya A., Otten T., Jiao W., Gomes L., Suffys P., Shen A.D., Vishnevsky B. Russian «successful» clone B0/W148 of Mycobacterium tuberculosis Beijing genotype: a multiplex PCR assay for rapid detection and global screening. J. Clin. Microbiol., 2012, vol. 50, no. 11, pp. 3757-3759.

17. Mokrousov I., Otten T., Zozio T., Türkin E., Nazemtseva V., Sheremet A., Vishnevsky B., Narvskaya O., Rastogi N. At Baltic crossroads: a molecular snapshot of Mycobacterium tuberculosis population diversity in Kaliningrad, Russia. FEMS Immunol. Med. Microbiol, 2009, vol. 55, no. 1, pp. 13-22.

18. Mokrousov I., Vyazovaya A., Otten T., Zhuravlev V., Pavlova E., Tarashkevich L., Krishevich V., Vishnevsky B., Narvskaya O. Mycobacterium tuberculosis population in northwestern Russia: an update from Russian-EU/Latvian border region. PLoS One, 2012, vol. 7, no. 7:e41318. doi: 10.1371/journal.pone.0041318

19. Mokrousov I., Vyazovaya A., Zhuravlev V., Otten T., Millet J., Jiao W.W., Shen A.D., Rastogi N., Vishnevsky B., Narvskaya O. Real-time PCR assay for rapid detection of epidemiologically and clinically significant Mycobacterium tuberculosis Beijing genotype isolates. J. Clin. Microbiol, 2014, vol. 52, no. 5, pp. 1691-1693.

20. Narvskaya O., Mokrousov I., Otten T., Vishnevsky B. Molecular markers: application for studies of Mycobacterium tuberculosis population in Russia. Trends in DNA Fingerprinting Research. Ed. Read M.M. New York: Nova Science Publishers 2005, pp. 111-125.

21. Narvskaya O., Otten T., Limeschenko E., Sapozhnikova N., Graschenkova O., Steklova L., Nikonova A., Filipenko M., Mokrousov I., Vyshnevskiy B. Nosocomial outbreak of multidrug-resistant tuberculosis caused by a strain of Mycobacterium tuberculosis W-Beijing family in St. Petersburg, Russia. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis., 2002, vol. 21, pp. 596-602.

22. Nikolayevskyy V.V., Brown T.J., Bazhora Y.I., Asmolov A.A., Balabanova Y.M., Drobniewski F.A. Molecular epidemiology and prevalence of mutations conferring rifampicin and isoniazid resistance in Mycobacterium tuberculosis strains from the southern Ukraine. Clin. Microbiol. Infect., 2007, vol. 13, no. 2, pp. 129-138.

23. Portaels F., Rigouts L., Bastian I. Addressing multidrug-resistant tuberculosis in penitentiary hospitals and in the general population of the former Soviet Union. Int. J. Tuberc. Lung Dis., 1999, vol. 3, pp. 582-588.

24. Smit P.W., Haanperä M., Rantala P., Couvin D., Lyytikäinen O., Rastogi N., Ruutu P., Soini H. Molecular epidemiology of tuberculosis in Finland, 2008-2011. PLoS One, 2013, vol. 8, no. 12:e85027. doi: 10.1371/journal.pone.0085027

25. Toit K., Altraja A., Acosta C.D., Viiklepp P., Kremer K., Kummik T., Danilovits M., Van den Bergh R., Harries A.D., Supply P. A four-year nationwide molecular epidemiological study in Estonia: risk factors for tuberculosis transmission. Public Health Action, 2014, vol. 21, no. 4, suppl. 2, pp. 34-40.

26. Tracevska T., Jansone I., Baumanis V., Marga O., Lillebaek T. Prevalence of Beijing genotype in Latvian multidrug-resistant Mycobacterium tuberculosis isolates. Int. J. Tuberc. Lung Dis., 2003, vol. 7, pp. 1097-1103.

27. Van Embden J., Cave M., Crawford J., Dale J., Eisenach K., Gicquel B., Hermans P., Martin C., McAdam R., Shinnick T., Small P. Strain identification on Mycobacterium tuberculosis by DNA fingerprinting: recommendations for a standardized methodology. J. Clin. Microbiol, 1993, no. 31, pp. 406-409.

28. Zalutskaya A., Wijkander M., Jureen P., Skrahina A., Hoffner S. Multidrug-resistant Myobacterium tuberculosis caused by the Beijing genotype and a specific T1 genotype clone (SIT No. 266) is widely transmitted in Minsk. Int. J. Mycobacteriol., 2013, vol. 2, no. 4, pp. 194-198.

Авторы:

Вязовая А.А., к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории молекулярной эпидемиологии и эволюционной генетики ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера, Санкт-Петербург, Россия;

Ахмедова Г.М., к.м.н., зав. бактериологической лабораторией ГБУЗ «Противотуберкулезный диспансер Калининградской области», г. Калининград, Россия;

Соловьева Н.С., к.м.н., зав. бактериологической лабораторией НИИ фтизиопульмонологии, Санкт-Петербург, Россия; Герасимова А.А., младший научный сотрудник лаборатории молекулярной эпидемиологии и эволюционной генетики ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера, Санкт-Петербург, Россия;

Старкова Д.А., к.б.н., научный сотрудник лаборатории молекулярной эпидемиологии и эволюционной генетики ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера, Санкт-Петербург, Россия;

Туркин Е.Н., главный врач ГБУЗ «Противотуберкулезный диспансер Калининградской области», г. Калининград, Россия; Журавлев В.Ю., к.м.н., руководитель отдела лабораторной диагностики НИИ фтизиопульмонологии, Санкт-Петербург, Россия;

Нарвская О.В., д.м.н., профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной эпидемиологии и эволюционной генетики ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера, Санкт-Петербург, Россия; научный консультант отдела лабораторной диагностики Санкт-Петербургского НИИ фтизиопульмонологии, Санкт-Петербург, Россия; Мокроусов И.В., д.б.н., зав. лабораторией молекулярной эпидемиологии и эволюционной генетики ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера, Санкт-Петербург, Россия.

Поступила в редакцию 21.06.2017 Принята к печати 01.08.2017

Authors:

Vyazovaya А.А., PhD (Biology), Senior Researcher, Laboratory of Molecular Epidemiology and Evolutionary Genetics, St. Petersburg Pasteur Institute, St. Petersburg, Russian Federation; Akhmedova G.M., PhD (Medicine), Head of the Bacteriological Laboratory, Tuberculosis Dispensary of the Kaliningrad region, Kaliningrad, Russian Federation;

Solovieva N.S., PhD (Medicine), Head of the Bacteriological Laboratory, Research Institute of Phthisiopulmonology, St. Petersburg, Russian Federation;

Gerasimova A^., Junior Researcher, Laboratory of Molecular

Epidemiology and Evolutionary Genetics, St. Petersburg Pasteur

Institute, St. Petersburg, Russian Federation;

Starkova D^., PhD (Biology), Researcher, Laboratory of Molecular

Epidemiology and Evolutionary Genetics, St. Petersburg Pasteur

Institute, St. Petersburg, Russian Federation;

Turkin E.N., Head Physician, Tuberculosis Dispensary

of the Kaliningrad region, Kaliningrad, Russian Federation;

Zhuravlev V.Yu., PhD (Medicine), Head of Department of the

Laboratory Diagnostics, Research Institute of Phthisiopulmonology,

St. Petersburg, Russian Federation;

Narvskaya O.V., PhD, MD (Medicine), Professor, Leading

Researcher, Laboratory of Molecular Epidemiology and Evolutionary

Genetics, St. Petersburg Pasteur Institute, St. Petersburg,

Russian Federation; Scientific Advisor, Department of Laboratory

Diagnostics, Research Institute of Phthisiopulmonology,

St. Petersburg, Russian Federation;

Mokrousov I.V., PhD, MD (Biology), Head of the Laboratory

of Molecular Epidemiology and Evolutionary Genetics,

St. Petersburg Pasteur Institute, St. Petersburg, Russian Federation.

Received 21.06.2017 Accepted 01.08.2017

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.