tibljТуберкулез и болезни легкихTuberculosis and Lung Diseases2075-12302542-1506Медицинские знания и технологии10.21292/2075-1230-2020-98-3-13-18tiblj-1403Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESСполиготипирование туберкулезных микобактерий, выделенных от человека и крупного рогатого скотаSpoligotyping of tuberculous mycobacteria isolated from humans and cattleХаммадовН. И.KhаmmаdovN. I.

Хаммадов Наиль Ильдарович - ведущий научный сотрудник лаборатории биохимии и молекулярно-генетического анализа.

420075, Республика Татарстан, Казань, Научный городок-2

Nail I. Khammadov - Leading Researcher of Biochemical and Molecular Genetic Analysis Laboratory.

Nachny Gorodok-2, Kazan, Tatarstan Republic, 420075

nikhammadov@mail.ruФаизовТ. Х.FaizovT. Kh.

Фаизов Тагир Хадиевич - заведующий лабораторией биохимии и молекулярно-генетического анализа.

420075, Республика Татарстан, Казань, Научный городок-2

Tagir Kh. Faizov - Head of Biochemical and Molecular Genetic Analysis Laboratory.

Nachny Gorodok-2, Kazan, Tatarstan Republic, 420075

thfaizov@mail.ruОсянинК. А.OsyaninK. A.

Осянин Константин Анатольевич - старший научный сотрудник лаборатории биохимии и молекулярно-генетического анализа.

420075, Республика Татарстан, Казань, Научный городок-2

Konstantin A. Osyanin - Senior Researcher of Biochemical and Molecular Genetic Analysis Laboratory.

Nachny Gorodok-2, Kazan, Tatarstan Republic, 420075

kostja-2003@yandex.ruХаммадоваА. В.KhаmmаdovаA. V.

Хаммадова Альфия Василевна - магистрант 2-го курса Института экологии и природопользования.

420008, Республика Татарстан, Казань, ул. Кремлевская, д. 18

Alfia V. Khammadova - Master's Student of the 2nd Year of Study of Institute of Environmental Sciences.

18, Kremlevskaya St., Kazan, Tatarstan Republic, 420008

alfiya.vasilevna@mail.ruХаертыновК. С.KhаertynovK. S.

Хаертынов Камил Саубанович - заведующий Центральной научно-исследовательской лабораторией КГМА.

420012, Республика Татарстан, Казань, ул. Бутлерова, д. 36

Kamil S. Khaertynov - Head of Central Research Laboratory.

36, Butlerova St., Kazan, Tatarstan Republic, 420012

ШуралевЭ. А.ShuralevE. A.

Шуралев Эдуард Аркадьевич - доцент кафедры прикладной экологии Института экологии и природопользования.

420008, Республика Татарстан, г. Казань, ул. Кремлевская, д. 18

Eduard A. Shuralev - Associate Professor of Applied Ecology Department of Sciences of Institute of Environmental Sciences.

18, Kremlevskaya St., Kazan, Tatarstan Republic, 420008

ФГБНУ Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасностиРоссияFederal Center for Toxicological, Radiation and Biological SafetyRussian FederationФГАОУ ВО Казанский (Приволжский) федеральный университетРоссияKazan UniversityRussian FederationФГБНУ Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасностиРоссияFederal Center for Toxicological, Radiation and Biological Safety; Kazan State Medical Academy, Branch of Russian Medical Academy for Professional DevelopmentRussian FederationФГБНУ Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности; ФГАОУ ВО Казанский (Приволжский) федеральный университет; Казанская государственная медицинская академия - филиал ФГБОУ ДПО «РМАНПО» МЗ РФРоссияFederal Center for Toxicological, Radiation and Biological Safety; Kazan University; Kazan State Medical Academy, Branch of Russian Medical Academy for Professional DevelopmentRussian Federation2020090420209831318Copyright © Хаммадов Н.И., Фаизов Т.Х., Осянин К.А., Хаммадова А.В., Хаертынов К.С., Шуралев Э.А., 20202020Хаммадов Н.И., Фаизов Т.Х., Осянин К.А., Хаммадова А.В., Хаертынов К.С., Шуралев Э.А.Khаmmаdov N.I., Faizov T.K., Osyanin K.A., Khаmmаdovа A.V., Khаertynov K.S., Shuralev E.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.tibl-journal.com/jour/article/view/1403Цель исследования

Цель исследования: анализ видов и генетических линий туберкулезных микобактерий, выделенных от человека и крупного рогатого скота, 2 методом сполиготипирования.

Материалы и методы

Материалы и методы. Объектом исследования служил биологический материал от крупного рогатого скота, а также работников животноводческих ферм (ежегодно проходивших флюорографическое исследование) и больных туберкулезом пациентов. Для идентификации микобактерий использовали метод сполиготипирования.

Результаты

Результаты. Представлена оценка вариабельности участков внутри прямых повторов (спейсеров), которые в лабораторной диагностике используются при сполиготипировании микобактерий и идентификации возбудителей туберкулеза. Сопоставление встречаемости комбинаций различных спейсеров у анализируемых микобактерий в исследуемом материале, идентифицированных как Mycobacteriumtuberculosiscomplex, со сполигопрофилем известных микобактерий устанавливает принадлежность их к конкретной генетической линии. Исследованные изоляты изучены микроскопическими, бактериологическими и молекулярно-генетическими (ПЦР) методами. По результатам сполиготипирования определена их принадлежность к генетическим линиям M. tuberculosisBeijing, LAM и Haarlem.

Objective

Objective: to analyze the species and genetic families of tuberculous mycobacteria isolated from humans and cattle by spoligotyping.

Subjects and methods

Subjects and methods. Biological materials collected in the cattle, livestock farmers (who underwent annual fluorographic examinations) and tuberculosis patients were studied. To identify mycobacteria, the spoligotyping method was used.

Results

Results. The article assesses the variability of sites within direct repeats (spacers), which are used in laboratory diagnostics for spoligotyping of mycobacteria and identification of tuberculosis pathogens. The frequency of combinations of different spacers in the analyzed mycobacteria in the specimens identified as Mycobacterium tuberculosis complex is compared with the spoligotyping profile of known mycobacteria thus establishing their belonging to a specific genetic family The studied isolates were tested by microscopic, bacteriological, and molecular genetic (PCR) methods. Based on the results of spoligotyping, it was found out that they belonged to genetic families of M. tuberculosis of Beijing, LAM, and Haarlem.

Mycobacterium bovisMycobacterium tuberculosisтуберкулезчеловеккрупный рогатый скотвидыПЦРсполиготипированиеMycobacterium bovisMycobacterium tuberculosistuberculosishumancattlespeciesPCRspoligotypingReferencesГулюкин А. М., Хисматуллина Н. А., Хаертынов К. С., Шуралев Э. А., Ахмадеев Р. М., Найманов А. Х., Мукминов М. Н., Валеева А. Р. Использование антигенов микобактерий M. bovis BCG-1, M. bovis-8 и M. bovis Valee-88 для иммуноферментного анализа сывороток крови крупного рогатого скота // Труды Всероссийского НИИ экспериментальной ветеринарии им. Я. Р Коваленко. - 2013. - Т. 77. - С. 200-203.Gulyukin А.M., Khismatullina N.А., Khaertynov K.S., Shuralev E.А., Аkhmadeev R.M., Naymanov А.Kh., Mukminov M.N., Valeeva А.R. The use of mycobacterial antigens M. bovis BCG-1, M. bovis-8 and M. bovis Valee-88 for enzyme-linked immunosorbent assay of cattle blood serum. Trudy Vserossiyskogo NII Eksperimentalnoy Veterinarii Im. Ya.R. Kovalenko, 2013, vol. 77, pp. 200-203. (In Russ.)Данко Ю. Ю. Постановка в Миланской клинике диагноза на туберкулез у кота, поступившего из Киевского питомника // Иппология и ветеринария. - 2016. - № 3 (21). - С. 110-115.Danko Yu.Yu. Tuberculosis diagnosed in a Milan clinic in the cat from Kiev cattery. Ippologiya i Veterinariya, 2016, no. 3 (21), pp. 110-115. (In Russ.)Завгородний А. И., Позмогова С. А., Дзьомбак Д. В., Гирка М. А. Выделение M. paratuberculosis из биоматериала от КРС // Ветеринарна медицина. -2011. - № 95. - С. 103-104.Zavgorodniy А.1., Pozmogova SA., Dzombak D.V., Girka MA. Isolation of M. paratuberculosis from cattle specimens. Veterinarna Meditsina, 2011, no. 95, pp. 103-104. (In Russ.)Закон РФ от 14 мая 1993 г. № 4979-1 О ветеринарии (с изменениями на 27.12.2018 г.) // Электронный фонд правовой и нормативно-технической документации. АО «Кодекс», 2019. URL: http://docs.cntd.ru/document/9004249RF Law no. 4979-1 as of May 14, 1993 On Veterinary Medicine (with amendments as of 27.12.2018). Database of legal, regulatory and technical documentation. AO Kodeks Publ., 2019. (In Russ.) Available: http://docs.cntd.ru/document/9004249Макарова М. В. Нетуберкулезные микобактерии: классификация, эпидемиология, патология у людей и животных, лабораторная диагностика // Пробл. туб. и болезней легких. - 2007. - Т. 84, № 10. - С. 7-17.Makarova M.V. Non-tuberculous mycobacteria: classification, epidemiology, pathology in humans and animals, laboratory diagnostics. Probl. Tub. i Bolezni Legkikh, 2007, vol. 84, no. 10, pp. 7-17. (In Russ.)Павлова И. Б., Банникова Д. А. Экологические аспекты существования и развития популяций микобактерий // Ветеринарная патология. - 2004. -№ 1-2. - С. 65-68.Pavlova I.B., Bannikova DA. Environmental aspects of the existence and development of mycobacterial populations. Veterinarnaya Patologiya, 2004, no. 1-2, pp. 65-68. (In Russ.)Прокопьева Н. И., Протодьяконова Г. П., Павлов Н. Г., Обоева Н. А. Нетуберкулезные (атипичные) микобактерии, выделенные от животных и людей // Аграрный вестник Урала. - 2011. - Т. 84, № 5. - С. 29-30.Prokopieva N.I., Protodyakonova G.P., Pavlov N.G., Oboeva NA.. Non-tuberculous (atypical) mycobacteria isolated from animals and humans. Agrarny Vestnik Urala, 2011, vol. 84, no. 5, pp. 29-30. (In Russ.)Романенко В. Ф. Эпизоотолого-эпидемиологические особенности микобактерий туберкулеза // Ветеринария. - 2013. - № 7. - С. 23-28.Romanenko V.F. Epizootological and epidemiological features of tuberculous mycobacteria. Veterinariya, 2013, no. 7, pp. 23-28. (In Russ.)Санитарно-эпидемиологические правила СП 3.1.2.3114-13 (с изменениями на 06.02.2015 г.) // Электронный фонд правовой и нормативно-технической документации. АО «Кодекс», 2019. URL: http://docs.cntd.ru/document/499056594.Sanitary Epidemiological Rules SP 3.1.2.3114-13 (with amendments as of 06.02.2015). Database of legal, regulatory and technical documentation. AO Kodeks Publ., 2019. (In Russ.) Available: http://docs.cntd.ru/document/499056594.Старкова Д. А. Mycobacterium avium - актуальный возбудитель микобактериоза человека // Инфекция и иммунитет. - 2013. - Т. 3, № 1. - С. 7-14.Starkova DA. Mycobacterium avium is a topical causative agent of human mycobacteriosis. Infektsiya I Immunitet, 2013, vol. 3, no. 1, pp. 7-14. (In Russ.)Хаммадов Н. И. Изучение эффективности различных молекулярногенетических методов идентификации и дифференциации возбудителей туберкулеза и атипичных микобактерий: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. - Казань, 2010. - 23 c.Khammadov N.I. Izuchenie effektivnosti razlichnykh molekulyarno-geneticheskikh metodov identifikatsii i differentsiatsii vozbuditeley tuberkuleza i atipichnykh mikobakteriy. Avtoref. diss. kand. biol. nauk. [The study of the effectiveness of various molecular genetic methods for the identification and differentiation of pathogens of tuberculosis and atypical mycobacteria. Synopsis of Cand. Diss.]. Kazan, 2010, 23 p.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, № 4. -Р. 907-914.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.Moravkova M., Slany M., Trcka I., Havelkova M., Svobodova J., Skoric M., Heinigeova B., Pavlik I. Human-to-human and human-to-dog Mycobacterium tuberculosis transmission studied by IS6110 RFLP analysis: a case report // Veterinarni Medicina. - 2011. - Vol. 56, № 6. - Р. 314-317.Moravkova M., Slany M., Trcka I., Havelkova M., Svobodova J., Skoric M., Heinigeova B., Pavlik I. Human-to-human and human-to-dog Mycobacterium tuberculosis transmission studied by IS6110 RFLP analysis: a case report. Veterinarni Medicina, 2011, vol. 56, no. 6, pp. 314-317.Muwonge A., Johansen T. B., Vigdis E., Godfroid J., Olea-Popelka F., Biffa D., Skjerve E., Djonne B. Mycobacterium bovis infections in slaughter pigs in Mubende district, Uganda: a public health concern // BMC Veterinary Research. - 2012. - № 8. - Р. 168. DOI: 10.1186/1746-6148-8-168.Muwonge A., Johansen T. B., Vigdis E., Godfroid J., Olea-Popelka F., Biffa D., Skjerve E., Djonne B. Mycobacterium bovis infections in slaughter pigs in Mubende district, Uganda: a public health concern. BMC Veterinary Research, 2012, no. 8, pp. 168, doi: 10.1186/1746-6148-8-168.Tirkkonen T., Nieminen T., Ali-Vehmas T., Peltoniemi O. A. T., Wellenberg G. J., Pakarinen J. Quantification of Mycobacterium avium subspecies in pig tissues by real-time quantitative PCR // Acta. Vet. Scand. - 2013. - № 55. - Р. 26. DOI: 10.1186/1751-0147-55-26.Tirkkonen T., Nieminen T., Ali-Vehmas T., Peltoniemi O.A.T., Wellenberg G.J., Pakarinen J. Quantification of Mycobacterium avium subspecies in pig tissues by real-time quantitative PCR. Acta. Vet. Scand., 2013, no. 55, pp. 26, doi: 10.1186/1751-0147-55-26.Vitol I., Driscoll J., Kreiswirth B., Kurepina N., Bennett K. P. Identifying Mycobacterium tuberculosis complex strain families using spoligotypes // Infect. Genet. Evol. - 2006. - Vol. 6, № 6. - Р 491-504. DOI: 10.1016/j.meegid.2006.03.003.Vitol I., Driscoll J., Kreiswirth B., Kurepina N., Bennett K.P Identifying Mycobacterium tuberculosis complex strain families using spoligotypes. Infect. Genet. Evol., 2006, vol. 6, no. 6, pp. 491-504. doi: 10.1016/j.meegid.2006.03.003.Zhang J., Abadia E., Refregier G., Tafaj S., Boschiroli M. L., Guillard B., Andremont A., Ruimy R., Sola C. Mycobacterium tuberculosis complex CRISPR genotyping: improving efficiency, throughput and discriminative power of 'spoligotyping' with new spacers and a microbead-based hybridization assay // J. Med. Microbiol. - 2010. - Vol. 59 (Pt. 3). - Р. 285-294. DOI: 10.1099/jmm.0.016949-0.Zhang J., Abadia E., Refregier G., Tafaj S., Boschiroli M.L., Guillard B., Andremont A., Ruimy R., Sola C. Mycobacterium tuberculosis complex CRISPR genotyping: improving efficiency, throughput and discriminative power of 'spoligotyping' with new spacers and a microbead-based hybridization assay. J. Med. Microbiol., 2010, vol. 59, Pt. 3, pp. 285-294. doi: 10.1099/jmm.0.016949-0.

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