Журнал «Актуальная инфектология» Том 8, №6, 2020

Актуальність. Останніми роками методи молекулярно-генетичного типування збудника туляремії широко застосовують для ідентифікації індивідуальних штамів Francisella tularensis (F.tularensis). Використання сучасних методів генотипування дає можливість виявляти відмінності між ізолятами F.tularensis, визначати джерело інфекції, а також можливі шляхи поширення збудника туляремії. У даний час ефективний епіднагляд за туляремією неможливий без системи молекулярно-епідеміологічного моніторингу регіональних штамів F.tularensis, що дозволяє вивчати їх біологічні властивості й прогнозувати розвиток епізоотичної та епідемічної ситуації в природних осередках. Епідеміологічний аналіз з використанням даних молекулярно-генетичного типування штамів F.tularensis дає можливість одержувати об’єктивну інформацію про епідситуацію з туляремії і сприяє розшифровці спорадичних і групових випадків захворювань. Вищезазначене стало основою для проведення наших досліджень. Мета дослідження: провести генетичне типування регіональних штамів F.tularensis holarctica, що ізольовані в різних зонах України (Полісся, лісостеп, степ) і визначити їх значення в епідпроцесі туляремійної інфекції. Матеріали та методи. Молекулярне генотипування природних ізолятів F.tularensis, які виділені з різних джерел (кліщі — 125, дикі ссавці — 50, вода — 43, люди — 4) за період з 1967 по 2018 роки проводили із застосуванням мультилокусного VNTR-аналізу (Multilocus VNTR Analysis, MLVA). Диференціювання штамів F.tularensis проводили на основі алельних варіантів 5 поліморфних VNTR-локусів (FT-M3, FT-M6, FT-M19, FT-M20, FT-M24). За культурально-морфологічними й біохімічними властивостями всі штами були ідентифіковані як представники виду F.tularensis і підвиду F.tularensis holarctica, що було підтверджено також при використанні авторської генодіагностичної ПЛР тест-системи (патент UA 75546). Контрольним зразком був вакцинний штам F.tularensis 15 Гайського. Результати. Проведений на основі MLVA ретроспективний молекулярно-генетичний аналіз 222 штамів F.tularensis holarctica, що ізольовані на фоні групових захворювань, спалахів туляремії і в міжепідемічні періоди, дав змогу ідентифікувати 48 генотипів (спільних, довгоперсистуючих, унікальних), які за алельними варіаціями 5 VNTR-локусів умовно розподілені на три групи (А — 31 генотип, В — 9, С — 8). При вивченні генотипічної структури колекції збудника туляремії встановлені відмінності індивідуальних штамів F.tularensis за кратністю алельних повторів і поєднанням їх комбінацій у поліморфних VNTR-локусах FT-M3, FT-M6, FT-M20. У більшості досліджених штамів (203) у локусі FТ-M20 виявлено по 3 повтори, що є типовим для вірулентних штамів. Але в 19 патогенів у зазначеному локусі визначенi 4 повтори, як у вакцинних штамів (F.tularensis 15 Гайського та LVS) з ослабленою вірулентністю. Отримані дані свідчать про циркуляцію в природних умовах штамів F.tularensis різної вірулентності. Слід зазначити, що у вивчених штамів F.tularensis більше генотипічне різноманіття виявлено на фоні підйому захворюваності. Так, у зоні степу під час значного спалаху туляремії (Одеська й Миколаївська області, 1997–1998 роки), коли захворіло понад 100 осіб, з різних джерел (ссавці, вода) ізольовано 9 штамів F.tularensis та ідентифіковано 8 різноманітних генотипів групи А (А6, А10, А11, А12, А13, А15, А21, А22/5). При цьому генотипи А13, А15, А22/5 виявились унікальними, тому що циркулювали тільки в Одеській області, що свідчило про їх територіальну приуроченість. Унікальний генотип А22/5 штаму F.tularensis (миша хатня, 1998 р.) характеризувався особливим подвійним набором алелей у VNTR-локусах FT-M3 (26 і 14 повторів) і FT-M6 (7 і 4 повтори) і високою вірулентністю. Виявлений генотип А22/5 штаму F.tularensis в Україні більше не циркулював. Важливо, що зазначений штам, ізольований 22 роки тому, зберігає високу вірулентність in vitro та in vivo донині. Останніми роками (2016–2017) в Одеській області (Саратський район) на фоні епізоотії серед диких ссавців виділено 18 ізолятів F.tularensis (15 — кліщі, 3 — миша лісова) та ідентифіковані нові генотипи А2'', А11', А16', С11', циркуляцію яких раніше не реєстрували в жодному регіоні України. У Сумській області (зона Полісся) зареєстровані групові випадки туляремії (2005 р. — 11, 2010 р. — 6, 2011 р. — 11). На зазначеній території за період з 2000 по 2011 рік з різних джерел (дрібні ссавці, кліщі, вода, люди) ізольовано 26 штамів F.tularensis та ідентифіковано 11 генотипів групи А (А1, А2, А4', А5, А12, А14, А16, А17, А19, А21, А23). На фоні групових випадків туляремії (2005 р.) від хворих людей ізольовано 3 високовірулентних штами F.tularensis генотипу А23, а у 2011 році в період підйому захворюваності виявлено новий унікальний генотип А4' (кліщі), який циркулював тільки на території зазначеної області. Отже, на основі проведених досліджень встановлено, що в Україні найбільш значущими епідемічними біоваріантами були високовірулентні штами F.tularensis генотипів групи А, які ізольовані з різних джерел, у тому числі від людей на фоні епідускладнень. Висновки. Молекулярно-генетичне типування регіональних штамів F.tularensis з наступним визначенням їх вірулентності дає можливість оцінити епідемічний потенціал циркулюючих в Україні генотипів, визначити їх територіальне поширення, що сприятиме своєчасному встановленню активності природних осередків туляремії. Результати проведених досліджень свідчать про гетерогенність генотипічної структури генотипів регіональних штамів F.tularensis і збільшення їх кількості на фоні підйому захворюваності на туляремію. Проведення детального аналізу захворюваності на туляремію з відповідним зіставленням із циркулюючими регіональними високовірулентними геноваріантами F.tularensis holarticа дозволить прогнозувати можливі епідускладнення.