tibljТуберкулез и болезни легкихTuberculosis and Lung Diseases2075-12302542-1506Медицинские знания и технологии10.21292/2075-1230-2017-95-7-40-47tiblj-1022Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESМОДЕЛИРОВАНИЕ ЭПИДЕМИЧЕСКОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ ГЕНОТИПА ВEIJING МYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS В РЕСПУБЛИКЕ САХА (ЯКУТИЯ)SIMULATION OF EPIDEMIC TRANSMISSION OF МYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS IN THE SAKHA REPUBLIC (YUKUTIA )ЖдановаС. Н.ZhdаnovаS. N.

Жданова Светлана Николаевна - кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник. 

664003, г. Иркутск, ул. К. Маркса, д. 3. Тел.: 8 (3952) 33-34-25. 

Svetlana N. Zhdanova - Candidate of Medical Sciences, Senior Researcher. 

3, Karla Marksa St., Irkutsk, 664003. Phone: +7 (3952) 33-34-25.

svetnii@mail.ruОгарковО. Б.OgаrkovO. B.

Огарков Олег Борисович - доктор медицинских наук, заведующий отделом эпидемиологии и микробиологии. 

664003, г. Иркутск, ул. К. Маркса, д. 3. Тел.: 8 (3952) 33-34-25. 

Oleg B. Ogarkov - Doctor of Medical Sciences, Head of Epidemiology and Microbiology Department. 

3, Karla Marksa St., Irkutsk, 664003. Phone: +7 (3952) 33-34-25.

obogarkov@mail.ruВинокуроваМ. К.VinokurovаM. K.

Винокурова Мария Константиновна - доктор медицинских наук, заместитель директора. 

677000, Республика Саха (Якутия), г. Якутск, ул. Петра Алексеева, д. 93. Тел.: 8 (411) 239-03-30. 

Maria K. Vinokurova - Doctor of Medical Sciences, Deputy Director. 

93, P. Alekseev St., Yakutsk, Sakha Republic (Yakutia), 677000. Phone: +7 (411) 239-03-30. 

mkvin61@mail.ruАлексееваГ. И.АlekseevаG. I.

Алексеева Галина Ивановна - доктор медицинских наук, заведующая бактериологической лабораторией. 

677000, Республика Саха (Якутия), г. Якутск, ул. Петра Алексеева, д. 93. Тел.: 8 (411) 239-03-30. 

Galina I. Alekseeva - Doctor of Medical Sciences, Head of Bacteriological Laboratory. 

93, P. Alekseev St., Yakutsk, Sakha Republic (Yakutia), 677000. Phone: +7 (411) 239-03-30. 

agi_nik@mail.ruКравченкоА. Ф.KrаvchenkoA. F.

Кравченко Александр Федорович - доктор медицинских наук, главный врач.

677000, Республика Саха (Якутия), г. Якутск, ул. Петра Алексеева, д. 93. Тел.: 8 (411) 239-03-30. 

Aleksandr F. Kravchenko - Doctor of Medical Sciences, Chief Doctor. 

93, P. Alekseev St., Yakutsk, Sakha Republic (Yakutia), 677000. Phone: +7 (411) 239-03-30. 

alex220560@yandex.ruСавиловЕ. Д.SаvilovE. D.

Савилов Евгений Дмитриевич -, доктор медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник, заведующий кафедрой эпидемиологии и микробиологии. 

664049, г. Иркутск, Микрорайон Юбилейный, д. 100, к. 4. Тел.: 8 (3952) 33-34-25.

Evgeny D. Savilov, Doctor of Medical Sciences, Professor, Senior Researcher, Head of Epidemiology and Microbiology Department. 

Apt. 4, 100, Yubileyny R.D., Irkutsk, 664049 Phone: +7 (3952) 33-34-25. 

savilov47@gmail.comФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека»РоссияResearch Center of Family Health and Reproduction ProblemsRussian Federation1ФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека»РоссияResearch Center of Family Health and Reproduction ProblemsRussian FederationГБУ РС (Я) НПЦ «Фтизиатрия»,РоссияScientific Practical Phthisiology CenterRussian FederationФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека»; ГБО ДПО «Иркутская государственная медицинская академия последипломного образования»РоссияResearch Center of Family Health and Reproduction Problems; Irkutsk State Medical Academy for Postgraduate TrainingRussian Federation2017090820179574047Copyright © Жданова С.Н., Огарков О.Б., Винокурова М.К., Алексеева Г.И., Кравченко А.Ф., Савилов Е.Д., 20172017Жданова С.Н., Огарков О.Б., Винокурова М.К., Алексеева Г.И., Кравченко А.Ф., Савилов Е.Д.Zhdаnovа S.N., Ogаrkov O.B., Vinokurovа M.K., Аlekseevа G.I., Krаvchenko A.F., Sаvilov E.D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.tibl-journal.com/jour/article/view/1022Цель

Цель: реконструкция эпидемического распространения штаммов генотипа Beijing Mycobacterium tuberculosis на территории с ограниченными миграционными событиями на основе сравнительного изучения 153 изолятов, полученных от больных разных поколений из Республики Саха (Якутия).

Материалы и методы

Материалы и методы. Путем MIRU-VNTR-генотипирования, субтипирования по участкам генома RD105/RD207, классификации паттернов по клональным комплексам Merker M. et al. (2015) и филогенетического моделирования была описана и проанализирована структура популяции Mycobacterium tuberculosis.

 Результаты

 Результаты. Показано, что высокотрансмиссивные субтипы генотипа Beijing, несущие высокий потенциал формирования антибиотикорезистентности, значимо чаще (χ2 = 8,3, p < 0,01) встречаются у молодых (после 1990 года рождения), чем в старшем поколении (до 1959 года рождения). Определен сдвиг в структуре популяции возбудителя, который произошел во время предыдущих пяти десятилетий.

Заключение

Заключение. Полученные данные подтверждают предположение более позднего заноса эпидемических субтипов генотипа Beijing (около пятидесяти лет назад) на территорию Республики Саха (Якутия) по сравнению с другими регионами России.

Goal

Goal: reconstruction of epidemic transmission of Beijing genotype of Mycobacterium tuberculosis on the territory with limited migration based on the comparative study of 153 isolates isolated from patients of different generations in theSakhaRepublic (Yakutia).

Materials and methods

Materials and methods. The structure of Mycobacterium tuberculosis population was described and analyzed through MIRU-VNTR-genotyping, subtyping of the parts of RD105/RD207 genome, pattern classification as per clonal pattern of Merker M. et al (2015), and phylogenetic simulation.

Results

Results. It was found out that highly transmissive subtypes of Beijing genotype having a high potential of developing drug resistance was confidently more prevalent (χ2 = 8.3, p < 0.01) among younger people (born after 1990) compared to the older generation (born before 1959). It was also found out that during previous five decades a certain shift occurred in the structure of M. tuberculosis population.

Conclusion

Conclusion. The obtained data confirm the hypothesis that epidemic sybtypes ofBeijing genotype were brought to the territory of theSakhaRepublic (Yakutia) fairly recently (approximately fifty years ago) compared to the other regions ofRussia.

M. tuberculosisMIRU-VNTRэпидемические генотипыBeijingM. tuberculosisMIRU-VNTRepidemic genotypesBeijingReferencesЖданова С. Н., Алексеева Г. И., Огарков О. Б., Кравченко А. Ф., Зоркальцева Е. Ю., Винокурова М. К., Савилов Е. Д. Сравнительный анализ генотипов Mycobacterium tuberculosis в Республике Саха (Якутия) и Иркутской области // Якутский медицинский журнал. ‒ 2013. ‒ № 1. ‒ С. 68-71.Zhdanova S.N., Аlekseeva G.I., Ogarkov O.B., Kravchenko А.F., Zorkaltseva E. Yu., Vinokurova M.K., Savilov E.D. Comparative analysis of Mycobacterium tuberculosis genotypes in the Sakha Republic (Yukutia) and Irkutsk Region. Yakutsky Meditsinsky Journal, 2013, no. 1, pp. 68-71. (In Russ.)Жданова С. Н., Огарков О. Б., Степаненко Л. А., Лац А. А., Синьков В. В., Унтанова Л. С., Алексеева Г. И., Савилов Е. Д. Применение делеционного анализа по RD105 для выявления генотипа Пекин Mycobacterium tuberculosis // Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. ‒ 2011. ‒ № 2. ‒ С. 194-197.Zhdanova S.N., Ogarkov O.B., Stepanenko L.А., Lats А.А., Sinkov V.V., Untanova L.S., Аlekseeva G.I., Savilov E.D. Use of RD105 deletion analysis for detection of Beijing genotype of Mycobacterium tuberculosis. Byulleten' Vostochno-Sibirskogo Nauchnogo Tsentra Sibirskogo Otdeleniya Rossiyskoy Akademii Meditsinskikh Nauk, 2011, no. 2, pp. 194-197. (In Russ.)Сивцева С. И. Население Якутии после войны: условия жизни и быта // Вестник СВФУ. – 2013. – Т.10. – С. 69-74.Sivtseva S.I. Population of Yukutia after the war: living conditions. Vestnik of SVFU, 2013, vol. 10, pp. 69-74. (In Russ.)Синьков В. В., Савилов Е. Д., Огарков О. Б. Реконструкция эпидемической истории «пекинского» генотипа Mycobacterium tuberculosis в России и странах бывшего СССР по результатам сполиготипирования // Мол. генетика микробиол. вирусол. ‒ 2011. ‒ № 3. ‒ С. 25-29.Sinkov V.V., Savilov E.D., Ogarkov O.B. Reconstruction of epidemic history of Beijing genotype of Mycobacterium tuberculosis in Russia and countries of the former Soviet Union basing on spoligotyping results, Mol. Genet. Microbiol. Virusol., 2011, no. 3, pp. 25-29. (In Russ.)Синьков В. В., Савилов Е. Д., Огарков О. Б. Эпидемиология туберкулёза в России: молекулярные и исторические доказательства в пользу сценария распространения пекинского генотипа M. tuberculosis в XX в. // Туб. и болезни легких. ‒ 2012. ‒ № 3. ‒ С. 057-062.Sinkov V.V., Savilov E.D., Ogarkov O.B. Epidemiology of tuberculosis in Russia: epidemiological and historical evidences of Beijing genotype of M. tuberculosis transmission in the XXth cent. Tuberculosis and Lung Diseases, 2012, no. 3, pp. 057-062. (In Russ.)Сукнёва С. А. Миграционные процессы в Республике Саха (Якутия) // Пространственная экономика. ‒ 2008. ‒ № 1. ‒ С. 62-67.Sukneva S.A. Migration in the Sakha Republic (Yakutia). Prostranstvennaya Ekonomika, 2008, no. 1, pp. 62-67. (In Russ.)Dabernat H., Theves C., Bouakaze C., Nikolaeva D., Keyser C., Mokrousov I., Geraut A., Duchesne S., Gerard P., Alexeev A. N., Crubezy E., Ludes B. Tuberculosis Epidemiology and Selection in an Autochthonous Siberian Population from the 16th-19th Century // PLoS ONE. ‒ 2014. ‒ Vol. 9, № 2: e89877. doi:10.1371/journal.pone.0089877.Dabernat H., Theves C., Bouakaze C., Nikolaeva D., Keyser C., Mokrousov I., Geraut A., Duchesne S., Gerard P., Alexeev A. N., Crubezy E., Ludes B. Tuberculosis Epidemiology and Selection in an Autochthonous Siberian Population from the 16th-19th Century. PLoS ONE, 2014, vol. 9, no. 2: e89877. doi:10.1371/journal.pone.0089877.Groenheit R., Ghebremichael S., Pennhag A., Jonsson J., Hoffner S., Couvin D., Koivula T., Rastogi N., Kallenius G. Mycobacterium tuberculosis strains potentially involved in the TB epidemic in Sweden a century ago // PLOS ONE. ‒ 2012. ‒ Vol. 77, № 10:e46848. DOI: 10.1371/journal.pone.0046848.Groenheit R., Ghebremichael S., Pennhag A., Jonsson J., Hoffner S., Couvin D., Koivula T., Rastogi N., Kallenius G. Mycobacterium tuberculosis strains potentially involved in the TB epidemic in Sweden a century ago. PLoS ONE, 2012, vol. 77, no. 10:e46848. DOI: 10.1371/journal.pone.0046848.Marais B. J., Gie R. P., Schaaf H. S., Hesseling A. C., Obihara C. C., Starke J. J., Enarson D. A., Donald P. R., Beyers N. The natural history of childhood intra-thoracic tuberculosis: a critical review of literature from the pre-chemotherapy era // Int. J. Tuberc. Lung Dis. ‒ 2004. ‒ Vol. 8, № 4. ‒ Р. 392-402.Marais B.J., Gie R.P., Schaaf H.S., Hesseling A.C., Obihara C.C., Starke J.J., Enarson D.A., Donald P.R., Beyers N. The natural history of childhood intra-thoracic tuberculosis: a critical review of literature from the pre-chemotherapy era. Int. J. Tuberc. Lung Dis., 2004, vol. 8, no. 4, pp. 392-402.Merker M., Blin C., Mona S., Duforet-Frebourg N., Lecher S., Willery E., Blum M. G., Rusch-Gerdes S., Mokrousov I., Aleksic E. et al. Evolutionary history and global spread of the Mycobacterium tuberculosis Beijing lineage // Nat Genet. ‒ 2015. ‒ Vol. 47, № 3. ‒ P. 242-249.Merker M., Blin C., Mona S., Duforet-Frebourg N., Lecher S., Willery E., Blum M.G., Rusch-Gerdes S., Mokrousov I., Aleksic E. et al. Evolutionary history and global spread of the Mycobacterium tuberculosis Beijing lineage. Nat. Genet., 2015, vol. 47, no. 3, pp. 242-249.MIRU. URL: http://www.miru-vntrplus.org/MIRU/miruinfo.faces;jsessionid= 89112F274226E781C7B0B0D9118FDD70MIRU. URL: http://www.miru-vntrplus.org/MIRU/miruinfo.faces;jsessionid=89112F274226E781C7B0B0D9118FDD70Mokrousov I. Insights into the origin, emergence, and current spread of a successful Russian clone of Mycobacterium tuberculosis // Clin. Microbiol. Rev. ‒ 2013. ‒ Vol. 26, № 2. ‒ P. 342-360.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.Mokrousov I., Ly H. M., Otten T., Lan N. N., Vyshnevskyi B., Hoffner S., Narvskaya O. Origin and primary dispersal of the Mycobacterium tuberculosis Beijing genotype: clues from human phylogeography // Genome Res. ‒ 2005. ‒ Vol. 15, № 10. ‒ P. 1357-1364.Mokrousov I., Ly H. M., Otten T., Lan N. N., Vyshnevskyi B., Hoffner S., Narvskaya O. Origin and primary dispersal of the Mycobacterium tuberculosis Beijing genotype: clues from human phylogeography. Genome Res., 2005, vol. 15, no. 10, pp. 1357-1364.Morariu V. I., Srinivasan B. V., Raykar V. C., Duraiswami R., Davis L. Automatic online tuning for fast Gaussian summation // Advances in Neural Information Processing Systems. ‒ 2008. ‒ Vol. 21. ‒ P. 1113-1120.Morariu V.I., Srinivasan B.V., Raykar V.C., Duraiswami R., Davis L. Automatic online tuning for fast Gaussian summation. Advances in Neural Information Processing Systems, 2008, vol. 21, pp. 1113-1120.Ogarkov O., Mokrousov I., Sinkov V., Zhdanova S., Antipina S., Savilov E. «Lethal» combination of Mycobacterium tuberculosis Beijing genotype and human CD209 -336G allele in Russian male population // Infect. Genet. Evol. ‒ 2012. ‒ Vol. 12, № 4. ‒ P. 732-736.Ogarkov O., Mokrousov I., Sinkov V., Zhdanova S., Antipina S., Savilov E. «Lethal» combination of Mycobacterium tuberculosis Beijing genotype and human CD209 -336G allele in Russian male population. Infect. Genet. Evol., 2012, vol. 12, no. 4, pp. 732-736.Okonechnikov K., Golosova O., Fursov M. The UGENE team. Unipro UGENE: a unified bioinformatics toolkit // Bioinformatics. ‒ 2012. ‒ Vol. 28. ‒ P. 1166-1167.Okonechnikov K., Golosova O., Fursov M. The UGENE team. Unipro UGENE: a unified bioinformatics toolkit. Bioinformatics, 2012, vol. 28, pp. 1166-1167.SITVIT. URL: http://www.pasteur-guadeloupe.fr:8081/SITVIT_ONLINE/querySITVIT. URL: http://www.pasteur-guadeloupe.fr:8081/SITVIT_ONLINE/querySmit P. W., Haanpera M., Rantala P., Couvin D., Lyytikainen O., Rastogi N., Ruutu P., Soini H. Genotypic characterization and historical perspective of Mycobacterium tuberculosis among older and younger Finns, 2008-2011 // Clin. Microbiol. Infect. ‒ 2014. ‒ Vol. 20, № 11. ‒ Р. 1134-1139.Smit P.W., Haanpera M., Rantala P., Couvin D., Lyytikainen O., Rastogi N., Ruutu P., Soini H. Genotypic characterization and historical perspective of Mycobacterium tuberculosis among older and younger Finns, 2008-2011. Clin. Microbiol. Infect., 2014, vol. 20, no. 11, pp. 1134-1139.Supply P., Allix C., Lesjean S., Cardoso-Oelemann M., Rusch-Gerdes S., Willery E., Savine E., de Haas P., van Deutekom H., Roring S. et al. Proposal for standardization of optimized mycobacterial interspersed repetitive unit-variable-number tandem repeat typing of Mycobacterium tuberculosis // J. Clin. Microbiol. ‒ 2006. ‒ Vol. 44, № 12. ‒ P. 4498-4510.Supply P., Allix C., Lesjean S., Cardoso-Oelemann M., Rusch-Gerdes S., Willery E., Savine E., de Haas P., van Deutekom H., Roring S. et al. Proposal for standardization of optimized mycobacterial interspersed repetitive unit-variable-number tandem repeat typing of Mycobacterium tuberculosis. J. Clin. Microbiol., 2006, vol. 44, no. 12, pp. 4498-4510.Zhdanova S., Heysell S., Ogarkov O., Boyarinova G., Alexeeva G., Pholwat S., Zorkaltseva E., Houpt E., Savilov E. Primary multidrug-resistant Mycobacterium tuberculosis in 2 regions, Eastern Siberia, Russian Federation // Emerging infectious diseases. ‒ 2013. ‒ Vol. 19, № 10. ‒ P. 1649-1652.Zhdanova S., Heysell S., Ogarkov O., Boyarinova G., Alexeeva G., Pholwat S., Zorkaltseva E., Houpt E., Savilov E. Primary multidrug-resistant Mycobacterium tuberculosis in 2 regions, Eastern Siberia, Russian Federation. Emerging Infectious Diseases, 2013, vol. 19, no. 10, pp. 1649-1652.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.