Туляремия Қазақстан үшін эндемикалық инфекциялардың бірі. Туляремияның Қазақстандағы табиғи ошақтарының болуы қоздыру инфекцияларының орнығуына әсер ететін территорияның ландшафтты-географиялық ерекшеліктерімен байланысты. Дерттің әртүрлі типтері бар табиғи ошақтары республиканың екі облысын қоспағанда барлық аймақтарында тіркелген. Тулияремияның табиғи ошақтарының жалпы көлемі еліміздің 20,5% территориясын қамтып отыр.
Туляремияның Қазақстандағы эпидемиялық және эпизотикалық жағдайы туляремия микробының энедимкалық ошақтарын заманауи зерттеу әдістерін қолдану арқылы үнемі мониторинг жасап отыруды талап етеді.
Дүние жүзі бойынша дәлелді, жаңғырту және жоғарыдискриминациялық генотиптеу эпидемиологиялық мониторингтің ажырамас бөлігі. Бұл аурудың тарауын, қалыпты таралу жолдарын, филогенетикалық қатынастарды, штаммдардың кеңістіктегі таралу уақыты, популяция динамикасының жаңа немесе пайда болатын биологиялық агенттердің өзгермелі уыттылығы немесе тұрақтылығын жедел анықтау мақсатында жан-жақты сараптама жасаға мүмкіндік береді. Аталған негізгі міндеттерді орындау ерекше маңызды ғана емес, сонымен қатар жоғары патогенді және генетикалық мономорфты Francisella tularensis үшін өте қиын.
Айналмалы генотиптер туралы ақпараттарды жинақтайтын халықаралық деректер базасы патогендердің эволюциялық өзгерістері мен оларды жаһандық тұрғыда мониторинг жүргізуге көмек береді.
Francisella tularensis генетикалық әртүрлілігі Қазақстанда жақсы зерттелмеген.
Бұл жұмыстың мақсаты Francisella tularensis туляремиялық микроб қоздырғышын зерттеуге пайдаланылатын генотиптеу әдістері әдебиеттеріне талдау жасау.
PubMed, Thomson Reuters, Springer, e.library.ru, Google Scholar және Кокрейн деректер базасында туляремиялық микробтың заманауи генотиптеу әдістері туралы әдебиеттерге онлайн іздеу жүргізілді. Қосу критериясына сәйкес келетін отыз алты жұмыс қосылды.
Біз қосу критерийлеріне сәйкес келетін 36 дереккөз әдебиеттерін қостық: туляремиялық микробтың генотиптелу саласы бойынша зерттеулер көрсетілген жұмыстар: мультилокусьты сараптама (MLVA), толық геномды секвенция және өзге де зерттеу әдістері. Соңғы 20 жылда жарық көрген әдеби дереккөздер қолданылды.
36 дереккөзден F. Tularensis туляремиялық қоздырушы микробының және патогендерді молекулярлық типтеу әдістері бағаланды. Біз материалдарды кездейсоқ, яғни маңызды аспектілерге сүйене отырып бағаладық. Материалға іріктеліп алынған деректер элементі мынадай деректерден тұрады: генотиптеу әдістеру, F.Tularensis-тің генетикалық әртүрлілігі мен эволюциясы, MLVA зерттеуінің нәтижелері.
F. tularensis грамтеріс бактериясы әлемнің көптеген елдерінде кеңінен жайылған туляремияның, зоонозды жұқпа дертінің, қоздырғышы болып табылады. F. Tularensis циркуляциясы табиғатта өте ауыр және көптеген сүтқоректі-иелрі мен бунақденелі тасымалдаушылардан тұрады.
Клиникалық тұрғыдан қарағанда бұл қоздырғыштар жұқтыру жолы мен микробтың түріне қарай адамдарда тері бөртпесінен бастап ауыр пневмония немесе қайғылы жағдайға дейін апарар сепсиске дейінгі дертке шалдықтырады . F. tularensis –тің 10 - 50 КОЕ ең төменгі инфекциялық дозасы жоғары потенциалды өлтіру қабілеті ретінде биологиялық қару жасау бағдарламаларына қосылған. Ауруларды бақылау және профилактика орталығының дерегіне сүйенсек, F. Tularensis А категориясындағы препараттардың қатарына қосылған.
Бүгінгі таңда Francisella тұқымының екі түрі белгілі - Francisella tularensis және Francisella philomiragia. F. Tularensis түрінің тағы төрт түршелері бар - F. tularensis subsp. tularensis (А типі), F. tularensis subsp. holarctica (В типі), F. tularensis subsp. mediaasiatica және F. tularensis subsp. novicida.
Нуклеотидті бірізділік сәйкестігі 16S rRNA тең және 98,5 - 99,9%- дан өзгереді. Тіпті жоғары деңгейдегі ДНА гомологиясына әр түрше айтарлықтай өзгеше уыттылық көрсетеді. Мұнымен қоса, әр түрше белгілі географиялық таралуымен ерекшеленеді. Мәселен, F. tularensis subsp. Tularensis Солтүстік Америкада жиі кездескенімен, соңғы уақыттары Орталық Еуропадан да анықталып жатыр. F. tularensis subsp. holarctica түршесі солтүстік жартышарда, Еуропада, Азияда, Американың солтүстігінде жиі кездеседі. Ал F. tularensis subsp. Mediasiatica штаммдары Орталық Азия республикаларының территорияларында байқалғанымен, соңғы уақыттары Ресей Федерациясының Алтай өңірінде пайда бола бастағандығы жөнінде жарияланымдарпайда бола бастады. 2003 жылға дейін F. tularensis subsp. Novicida Солтүстік Америкада тіркелгенімен, жақында Австралияда тәркіленді.
Қазақстанның лабораториялық тәжірибесінде туляремия қоздырғышын индикациялау және идентификациялау үшін фенотиптік белгілерді анықтауға арналған микробиологиялық әдістер қолданылады: биохимиялық белсенділік, өсу мінездемелері жануарларға патогенді кезеңдері, кейбір анибактериалды препараттарға сезгіштігі.
Лабораториялық процедураларды жүргізудегі атқарылуы керек жұмыстардың көптігі мен жоғары биологиялық қауіпін есепке алмағанда бұл әдістердің кемшіліктеріне бактериалды популяцияның эволюциялық байланысын және филогенетикалық құрылымын анықтаудың мүмкін болмауы жатады. Осыған байланысты биологиялық қауіпсіздік саласында лабораториялардың мүмкіндіктерін арттырып, дамыта түсетін ДНҚ сараптамасының негізіндегі әдістерді енгізу қажеттілігі бар.
F. tularensis генотиптеу үшін түршелерге әртүрлі деңгейде қосыла алатын және дискриминационды мүмкіндіктері бар бірнеше әдістер ұсынылды.
Мультилокусты сиквенс типтеу (multi locus sequence typing - MLST) аллелесі жеткілікті «үй шаруашылығындағы» гендердің нуклеотидті қалыпты тізбектерін тікелей анықтауды негізге алады. Жаңғыртуға жоғары бейімділігі мен қолжетімді деректер базасы MLST жүйесін белгілі бір патогендерге «алтын стандарт» есебінде қолдануға мүмкіндік берді. Соған қарамастан, дәстүрлі MLST F. tularensis, Y. Pestis және anthracis секілді бөлек генетикалық біртекті түрлердің штаммдарына қажетті дискриминациямен қамтамасыз етпейді. F. Tularensis геномының генетикалық мономорфтылығы мен консервативтілігі, нәтижелердің қиын жаңғыртылуы эпидемиологиялық тәжірибеде қайталанушылық бірізділігін полиндромына негізділеген REP-PCR и ERIC-PCR, кездейсоқ полиморфты амплификациясы ДНҚ әдісі, рестрикционды фрагменттердің ұзын полиморфизмін (RFLP тәжірибеде қолдануға мүмкіндік бермеді.
Бактерияларды пульс-гельэлектрофорез (ПГЭФ) арқылы генотиптеу өтен ғасырдың 80-жылдарынан бері кеңінен қолданылып келеді. Әртүрлі рестриктаздарды қолдану және толық геномды деректер негізінде сұрыптау дискриминациялық қабілеттерді жақсарта түссе, патогендердің хаттамасын станларттау алынған нәтижелердің жаңғыртылуын жоғарылатты.
F. tularensis штаммдарын генотиптеу оларды түршелер мен өзіндік географиялық локализациясы мен уыттылық кезеңдеріне қарай субтізбектерге бөлуге мүмкіндік береді. Десе де, жұмыстың көптігі, уақытты алуы және нәтижелерді жаңғыртудың қиындығы, жоғары сапалы ДНА және тіршілік иелерімен жұмыс істеу, өзге де қолданыс факторлары ПГЭФ қолдануды күнделікті лабораториялық тәжірибеде қолдануға шектеу қояды.
Патогендерді генотиптеу үшін мультилокусты вариабелді тандемді қайталау талдауы multilocus variable number tandem repeat analysis – MLVA). кеңінен қолданылады. Жоғары деңгейлі мутация салдарынан бірдей локустағы VNTR қайталаулар саны бір түрдің арасында құбылады. Бұл гентиптеуге қолдануға пайдаланылуы мүмкін. Генотиптеу мақсатында белгілі бір гипервариабельді аймақтың тандемді қайталау құрамы бар жер таңдалып, екі қапталды ДНҚ қорғауға таңдалған праймерлер пайдаланылады. Келесі электрофоретикалық бөлініс өнімнің ПШР өлшемін анықтауға және жаңғырудың санын анықтауға мүмкіндік жасайды. Флуоресцентті белгіленген праймерлерді пайдалану ПШР мультиплекстеуге және генетикалық каппилярлы анализаторда өте нақты деңгейде бөлуге мүмкіндік жасайды. Орындаудың қарапайымдылығы, үнемділігі, нәтижелерді жоғары дейгейлі өткізгіштік қабілеті мен генотиптердің дерекқорының болуы MLVA типтеу технологиясын жергілікті және дүниежүзілік деңгейде айналмалы патогендер штаммын эпидемиологиялық мониторингте саласында таптырмас мүмкіндік болып саналады. MLVA генетикалық мономорфты патогендер үшін соның ішінде Francisella spp. үшін өте жоғары дискриминацияға ие. MLVA-ның дискриминациялау қабілеті F. Tularensis түршелерін және оның айналмалы штамдарының географиялық ерекшеліктерін диференцияциялауға мүмкіндік береді.
23 кононидті canSNP бір нуклеотидті полиморфизмі F. Tularensis популяциясында 13 толық геномды штаммдар мен чиптеу технологиясын қолдану арқылы тестілеу жүргізу барысында 95 штамм белгілі болды. Бұл талдау F. Tularensis-тің 4 түршесін және әр түрдің географиялық ерекшеліктеріне орай субтізбектерді дифференцияциялауға мүмкіндік береді.
Айта кету керек, субтізбектер MLVA деректері арқылы арақатынас орнатады [30]. ПГЭФ, MLVA және canSNP негізінде алынатын айналмалы штаммдардың филогенетикалық таңдамаларының көмтігіне қарамастан нақты географиялық локализация өте қиын. Осыған байланысты барлық геномдарды секвенциялауды (WGS) нақты геологиясы бар штаммды идентифакиялау үшін тиімді қолдануға болатындығын қарастыруға болады.
Технологияның дамуы мен секвенциялаудың арзандауы геномды эпидемиологияның дамуына үлкен түрткі болды. Десе де, Қазақстандағы инфекцияның таралуын бақылау жүйесіне бөлінген қаражат генотиптеуде WGS стандартты әдіс ретінде қолдануға мүмкіндік бермейді.
Уйнкуль Избанова
Медицина ғылымының кандидаты
2720 рет оқылды
