tibljТуберкулез и болезни легкихTuberculosis and Lung Diseases2075-12302542-1506Медицинские знания и технологии10.58838/2075-1230-2025-103-1-74-78tiblj-1869Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESАнализ случаев туберкулеза с различным спектром мутаций в генах возбудителя, ассоциированных с устойчивостью к изониазиду и рифампицинуAnalysis of Tuberculosis Cases with a Different Range of Mutations in Pathogen Genes Associated with Resistance to Isoniazid and RifampicinСалинаТ. Ю.SalinaT. Yu.Салина Татьяна Юрьевна - Д. м. н., профессор кафедры фтизиатрии Института подготовки кадров высшей квалификации  и дополнительного профессионального образования

410012, г. Саратов, ул. Большая Казачья, д. 112  Тел. + 7 (845) 226-56-08

Tatiana Yu. Salina - Doctor of Medical Sciences, Professor of Phthisiology Department, Institute of Higher Professional Training  and Further Professional Education 

112 Bolshaya Kazachya St., Saratov, 410012  Phone: + 7 (845) 226-56-08

SalinaTU@rambler.ruМорозоваТ. И.MorozovaT. I.Морозова Татьяна Ивановна - Д. м. н., профессор, заведующая кафедрой фтизиатрии Института подготовки кадров высшей квалификации  и дополнительного профессионального образования 

410012, г. Саратов, ул. Большая Казачья, д. 112  Тел. + 7 (845) 226-56-08

Tatyana I. Morozova - Doctor of Medical Sciences, Professor, Head of Phthisiology Department, Institute of Higher Professional Training  and Further Professional Education 

112 Bolshaya Kazachya St., Saratov, 410012  Phone: + 7 (845) 226-56-08

ti-morozova@yandex.ruФГБОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» МЗ РФРоссияV.I. Razumovsky Saratov State Medical University, Russian Ministry of HealthRussian Federation20251303202510317478Copyright © Салина Т.Ю., Морозова Т.И., 20252025Салина Т.Ю., Морозова Т.И.Salina T.Y., Morozova T.I.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/1869Цель исследования

Цель исследования: проанализировать в Саратовской области случаи туберкулеза с различным спектром мутаций в генах M. tuberculosis, ассоциированных с устойчивостью к изониазиду и рифампицину, определить распространенность таких мутаций, клиническое значение и молекулярно-генетические особенности возбудителей.

Материалы и методы

Материалы и методы. Методом биологических микрочипов исследовано 437 образцов мокроты, полученных от ВИЧ-негативных больных ТБ в 2006–2020 гг., живущих в Саратовской области. Изучение спектра мутаций проводилось в генах katG, inhA, ahpC, ассоциированных с ЛУ к изониазиду, и в гене rpoB, ассоциированных с ЛУ к рифампицину.

Результаты

Результаты. ДНК МБТ выделена из 70,9% образцов, из них в 53,8% выявлены мутации в генах. Однонуклеотидные замены в одном из генов katG, inhA, ahpC, rpoB обнаружены в 36,1%, двойные мутации – в 10,9%, множественные (замены трех и более нуклеотидов) – в 6,8%. Наибольшее число двойных и множественных мутаций зарегистрировано в гене rpoB – у 8,9% и 10,2% соответственно. Наибольшее число сочетанных мутаций в разных генах наблюдалось в комбинации katG+rpoB – у 23,4% и katG+inhA+rpoB – в 19,2%. Выявлено 17 (5,48%) образцов, имеющих одновременно множественные и сочетанные мутации в разных генах katG, inhA, ahpC. Из них у 14 (82,3%) человек множественные мутации в генах katG, inhA, ahpC сочетались с множественными мутациями в гене rpoB, из которых у 57,2% зарегистрированы тяжелые формы ТБ с наличием деструкций и бактериовыделения. Таким образом, среди больных ТБ легких Cаратовской области выявлена группа, у которых возбудитель (МБТ) имел множественные мутации в генах katG, inhA, ahpC в сочетании с множественными мутациями в гене rpoB. 

The objective

The objective: to analyze cases of tuberculosis with a different range of mutations in the M. tuberculosis genes associated with resistance to isoniazid and rifampicin, to determine prevalence of such mutations, clinical significance and molecular genetic characteristics of pathogens. The cases detected in Saratov Oblast were included in the analysis.

Subjects and Methods

Subjects and Methods. A total of 437 sputum samples obtained from HIV-negative tuberculosis patients in 2006-2020 living in

Saratov Oblast were examined by biological microarray method. The range of mutations was studied in katG, inhA, ahpC genes associated with drug resistance to isoniazid and in rpoB gene associated with drug resistance to rifampicin.

Results

Results. DNA of M. tuberculosis was isolated from 70.9% of samples, of which 53.8% had mutations. Single-nucleotide substitutions in one of katG, inhA, ahpC, rpoB genes were found in 36.1%, double mutations were found in 10.9%, and multiple mutations (substitutions of three or more nucleotides) were found in 6.8%. The largest number of double and multiple mutations was registered in rpoB gene - 8.9% and 10.2%, respectively. The largest number of combined mutations in different genes was observed in the combination katG+rpoB – 23.4% and katG+inhA+rpoB – 19.2% 17 (5.48%) samples with simultaneous multiple and combined mutations in different genes katG, inhA, ahpC were identified. Of these, 14 (82.3%) people had multiple mutations in katG, inhA, ahpC genes combined with multiple mutations in rpoB gene, of which 57.2% had severe forms of tuberculosis with destruction and positive results of sputum tests. Thus in Saratov Oblast among patients with pulmonary tuberculosis, a group was identified in which M. tuberculosis had multiple mutations in katG, inhA, ahpC genes in combination with multiple mutations in rpoB gene.

туберкулезлекарственная устойчивость МБТмутации в генах МБТбиочипtuberculosisdrug resistance of M. tuberculosismutations in M. tuberculosis genesbiochipReferencesБурмистрова И.А., Самойлова А.Г., Тюлькова Т.Е., Ваниев Э.В., Баласаянц Г.С., Васильева И.А. Лекарственная устойчивость M. tuberculosis (исторические аспекты, современный уровень знаний) // Туберкулез и болезни легких. – 2020. – Т. 98, №1. – С. 54-60.Burmistrova I.A., Samoylova A.G., Tyulkova T.E., Vaniev E.V., Balasayants G.S., Vasilyeva I.A. Drug resistance of M. tuberculosis (historical aspects, current level of knowledge). Tuberculosis and Lung Diseases, 2020, vol. 98, no. 1, pp. 54-60. (In Russ.)Liu L. Jiang F., Chen L., Zhao B., Dong J., Sun L., Zhu Y., Liu B., Zhou Y., Yang J., Zhao Y., Jin Qi., Zhang X. The impact of combined gene mutations in inhA and ahpC genes on high levels of isoniazid resistance amongst katG non-315 in multidrug-resistant tuberculosis isolates from China // Emerging Microbes & Infections. – 2018. – Vol. 7, № 1. – P. 1-10.Liu L. Jiang F., Chen L., Zhao B., Dong J., Sun L., Zhu Y., Liu B., Zhou Y., Yang J., Zhao Y., Jin Qi., Zhang X. The impact of combined gene mutations in inhA and ahpC genes on high levels of isoniazid resistance amongst katG non-315 in multidrug-resistant tuberculosis isolates from China // Emerging Microbes & Infections. – 2018. – Vol. 7, № 1. – P. 1-10.Mitchinson D.A. How drug resistance emerges as a result of poor compliance during short course chemotherapy of tuberculosis // Inf. J. Tuberc. Lung Dis. – 1998. – № 2. – P. 10-15.Mitchinson D.A. How drug resistance emerges as a result of poor compliance during short course chemotherapy of tuberculosis // Inf. J. Tuberc. Lung Dis. – 1998. – № 2. – P. 10-15.Qadir M., Tahseen S., McHugh T.D., Hussain A., Masood F., Ahmed N., Faryal Profiling and identification of novel rpoB mutations in rifampicin-resistant Mycobacterium tuberculosis clinical isolates from Pakistan // J. Infect Chemother. – 2021. – Vol. 27, № 11. – P. 1578-1583.Qadir M., Tahseen S., McHugh T.D., Hussain A., Masood F., Ahmed N., Faryal Profiling and identification of novel rpoB mutations in rifampicin-resistant Mycobacterium tuberculosis clinical isolates from Pakistan // J. Infect Chemother. – 2021. – Vol. 27, № 11. – P. 1578-1583.WHO consolidated guidelines on tuberculosis. Module 4: Treatment – drug-resistant tuberculosis treatment, 2022 update. Geneva: World Health Organization; 2022. Available at: https://iris.who.int/handle/10665/365308 [Accessed Okt 01, 2024].WHO consolidated guidelines on tuberculosis. Module 4: Treatment – drug-resistant tuberculosis treatment, 2022 update. Geneva: World Health Organization; 2022. Available at: https://iris.who.int/handle/10665/365308 [Accessed Okt 01, 2024].Wilson T.M., de Lisle G.W., Collins D.M. Effect of inhA and katG on isoniazid resistance and virulence of Mycobacterium bovis // Molecular Microbiology. – 1995. – Vol. 156, № 6. – P. 1009-1015.Wilson T.M., de Lisle G.W., Collins D.M. Effect of inhA and katG on isoniazid resistance and virulence of Mycobacterium bovis // Molecular Microbiology. – 1995. – Vol. 156, № 6. – P. 1009-1015.Woodmann M., Hatusler I.L., Grandjean L. Tuberculosis Genetic Epidemiology: A Latin American Perspective // Genes. – 2019. – Vol. 10, № 1. – Р. 53. https://doi.org/10.3390/genes10010053Woodmann M., Hatusler I.L., Grandjean L. Tuberculosis Genetic Epidemiology: A Latin American Perspective // Genes. – 2019. – Vol. 10, № 1. – Р. 53. https://doi.org/10.3390/genes10010053Zhang Q., An X., Liu H., Wang S., Xiao T., Liu H. Uncovering the resistance mechanism of Mycobacterium tuberculosis to Rifampicin Due to RNA Polymerase H451D/Y/R Mutations From Computational Perspective // Front Chem. – 2019. – № 7. – Р. 819.Zhang Q., An X., Liu H., Wang S., Xiao T., Liu H. Uncovering the resistance mechanism of Mycobacterium tuberculosis to Rifampicin Due to RNA Polymerase H451D/Y/R Mutations From Computational Perspective // Front Chem. – 2019. – № 7. – Р. 819.

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