Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Научное обоснование совершенствования подходов к идентификации и молекулярному типированию Vibrio cholerae в системе микробиологического мониторинга Миронова Лилия Валерьевна

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Миронова Лилия Валерьевна. Научное обоснование совершенствования подходов к идентификации и молекулярному типированию Vibrio cholerae в системе микробиологического мониторинга: диссертация ... доктора Медицинских наук: 03.02.03 / Миронова Лилия Валерьевна;[Место защиты: ФКУЗ Российский научно-исследовательский противочумный институт Микроб Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека], 2017.- 357 с.

Введение к работе

Актуальность исследования. Ситуация по холере в мире в современный период седьмой пандемии остается напряженной в связи с постоянными эпидемическими осложнениями в эндемичных странах, межгосударственными и трансконтинентальными завозами возбудителя, в том числе и на ранее свободные от инфекции территории. С начала текущей пандемии ВОЗ зарегистрировано 7824934 случая заболевания в 171 стране мира [Онищенко Г.Г. с соавт., 2015; WER, 2016].

Резкий рост заболеваемости холерой в мире произошел в 2010-2011 гг. и был обусловлен крупномасштабной, связанной с завозом инфекции из Южной Азии эпидемией на о. Гаити и серьезными эпидемическими осложнениями в других странах Карибского бассейна [WER, 2011, 2012]. С 2012 г. прослеживается тенденция к снижению числа зарегистрированных случаев холеры, и в 2015 г. в ВОЗ поступила информация о 172454 заболевших в 42 странах мира [WER, 2013, 2014, 2015, 2016]. Наряду со снижением интенсивности эпидемического процесса в странах Карибского бассейна, в структуре заболеваемости холерой в мире увеличивается удельный вес африканского континента и наблюдается рост числа заболевших в странах Азии. В 2014-2015 гг. в азиатском регионе вспышки холеры протекали в Афганистане (103545 случаев), Ираке (4965 случаев), Индии (4920 случаев), на Филиппинах (4547 случаев), Пакистане (1218 случаев), Непале (1013 случаев). В октябре 2016 г. крупная вспышка холеры началась в Йемене, где по состоянию на 14 ноября 2016 г. зарегистрировано 4119 больных с летальностью 13 % [, Archive Number: 20161115.4627984]. Практически ежегодно регистрируются завозы холеры в страны Америки, Австралию, Азию и Европу, а в отдельные годы – на территорию Российской Федерации [Москвитина Э.А. с соавт., 2015; Титова С.В. с соавт., 2016 WER, 2013, 2014, 2015, 2016].

Широкое распространение холеры, вовлечение в эпидемический процесс новых территорий, высокие уровни заболеваемости и летальности на современном этапе седьмой пандемии являются результатом действия комплекса социально-экономических, природно-климатических, биологических факторов. В структуре биологических факторов, определяющих особенности течения эпидемического процесса при холере, большое значение имеет гетерогенность популяции и пластичность генома этиологического агента седьмой пандемии, что, вместе с наличием в эндемичных очагах оптимальных для реализации механизма горизонтального обмена генетической информацией условий, лежит в основе эволюционных преобразований возбудителя. Так, генетические изменения вибриона Эль Тор привели к трансформации его биологических свойств и, по сути, формированию в начале 90-х годов прошлого столетия нового атипичного варианта возбудителя холеры – Vibrio cholerae El Tor, обладающего способностью продуцировать холерный токсин классического типа, а позднее – варианта с дополнительной заменой в нуклеотидной последовательности гена холерного токсина классического типа [Safa A. et al., 2010; Chin C.S. et al., 2011]. Следует отметить, что изменения наблюдаются и в структуре островов патогенности, островов пандемичности холерного вибриона, профиле резистентности микроорганизма к антибактериальным препаратам [Grim C.J., 2010; Taviani E. et al., 2010; Reimer A.R. et al., 2011; Sjlund-Karlsson M. et al., 2011; Talkington D., 2011]. Указанные модификации генома V. cholerae El Tor явились причиной повышения патогенного потенциала возбудителя, что, вместе с сохранением им высоких адаптационных

свойств, определяет способность генетически измененных вариантов к широкому распространению и требует совершенствования системы молекулярно-генетического мониторинга для своевременного обнаружения и характеристики холерного вибриона.

Наряду с указанными тенденциями, вариабельность вибриона Эль Тор определяется и существованием эпидемически неопасных штаммов, выявляемых практически ежегодно в объектах окружающей среды в благополучный по холере период. Кроме того, в водной популяции микроорганизмов часто обнаруживаются вибрионы non О1/О139 серогрупп, являющиеся индикатором наличия оптимальных для жизнедеятельности холерного вибриона условий в экологической нише.

Все изложенное диктует необходимость разработки и внедрения эффективных
схем индикации, идентификации и молекулярного типирования V. cholerae для
совершенствования системы микробиологического мониторинга холеры,

установления путей завоза, закономерностей распространения и сохранения возбудителя, а также реконструкции филогенетических событий в процессе становления новых вариантов патогена.

Степень разработанности проблемы. Совершенствование

микробиологического мониторинга в системе эпидемиологического надзора за холерой определяется внедрением в диагностический процесс современных высокоинформативных технологий [Кутырев В.В., 2013; Онищенко Г.Г. с соавт., 2013, 2016; Шарова И.Н. с соавт., 2013]. В настоящее время основанные на амплификации нуклеиновых кислот методы детекции холерного вибриона успешно применяются при исследовании клинического материала, в то время как эффективность такого подхода на этапах бактериологического исследования в системе мониторинга вибриофлоры объектов окружающей среды в полной мере не охарактеризована. Кроме того, не определены методологические аспекты использования прямого белкового профилирования на основе MALDI-ToF масс-спектрометрии в схеме лабораторной диагностики холеры для ускоренной идентификации возбудителя, отсутствуют доступные базы данных референсных белковых профилей V. cholerae, не установлена диагностическая ценность метода и перспективы его применения в мониторинговых исследованиях вибриофлоры поверхностных водоемов.

Молекулярное типирование V. cholerae осуществляется с применением
широкого круга методов, заключающихся в амплификации отдельных участков
генома возбудителя, рестрикционном анализе, секвенировании определенных генов-
мишеней или полногеномном секвенировании. Вместе с тем для определения
эффективности использования отдельных подходов или их сочетания при проведении
эпидемиологического и филогенетического анализа необходима оценка

дискриминирующей, типирующей способности и эпидемиологической

конкордантности методов. Кроме того, открытым остается вопрос о стабильности используемых для типирования генетических маркеров, а также закономерностях и направлениях их изменчивости в стрессовых условиях пребывания холерного вибриона.

Полиморфизм биологических свойств вибриона Эль Тор отражается на разнообразии эпидемиологических проявлений холеры. При этом молекулярно-эпидемиологические закономерности холеры в Сибири и на Дальнем Востоке не охарактеризованы, в частности, не проанализирована структура популяции

V. cholerae по комплексу детерминант пандемичности, персистенции при разных эпидемиологических ситуациях, не установлена возможность завоза генетически измененных форм патогена на территорию. Учитывая известную гетерогенность генома циркулирующих в эндемичных очагах атипичных вибрионов Эль Тор [Lee J.H. et al., 2009; Safa A. et al., 2010; Kim E.J. et al., 2015], необходимо изучение состава и структурных особенностей организации генетических детерминант патогенности штаммов V. cholerae El Tor, изолированных при эпидемических осложнениях в Сибири и на Дальнем Востоке, а также разработка эффективной схемы генотипирования, позволяющей систематизировать и классифицировать генетически измененные варианты и проводить молекулярно-эпидемиологический анализ осложнений по холере. Доказанное волнообразное распространение холеры в мире в период седьмой пандемии с эволюционными преобразованиями возбудителя в районе Бенгальского залива [Mutreja A. et al., 2011] диктует необходимость проведения филогеографического анализа и определения места изолированных в регионе в период эпидемических осложнений штаммов V. cholerae El Tor на глобальном эволюционном древе патогена.

Применение комплексного подхода к анализу молекулярно-генетической структуры популяций вибриона Эль Тор на территории Сибири и Дальнего Востока позволит проанализировать закономерности развития эпидемических осложнений, механизмы появления, сохранения и микроэволюционных преобразований вибрионов в объектах окружающей среды, установить генетическое родство и возможные направления дивергенции отдельных клонов патогена.

Цель исследования: совершенствование микробиологического мониторинга и оценка популяционной гетерогенности V. cholerae на основе комплексного анализа особенностей структурной организации отдельных локусов генома, протеомного профиля и механизмов генетической трансформации возбудителя.

Задачи исследования:

  1. Провести ретроспективный анализ ситуации по холере в России в современный период седьмой пандемии с углубленной характеристикой проявлений инфекции в сибирском и дальневосточном регионах на разных этапах пандемии.

  2. Оптимизировать подходы к индикации и видовой идентификации V. cholerae на основании скрининга молекулярно-генетических детерминант и определения профиля константных белков микробной клетки.

  3. Охарактеризовать вариабельность генома изолированных в Сибири и на Дальнем Востоке штаммов V. cholerae по комплексу мобильных генетических элементов, определяющих патогенность, пандемичность, персистентный потенциал, и проанализировать особенности организации детерминант патогенности генетически измененных вариантов холерного вибриона биовара Эль Тор.

  4. Установить закономерности импортации генетически измененных клонов возбудителя холеры Эль Тор на территорию Сибири и Дальнего Востока по результатам полногеномного SNP-типирования.

  5. Провести мультилокусный анализ числа вариабельных тандемных повторов в геноме штаммов V. cholerae О1 El Tor, изолированных в Сибири и на Дальнем Востоке при разных эпидемиологических ситуациях. Определить закономерности распространения V. cholerae отдельных MLVA-профилей в период осложнений по холере и в водных экосистемах на фоне эпидемиологического благополучия.

  1. На основании макрорестрикционного картирования геномной ДНК охарактеризовать клональную структуру популяций холерного вибриона разной эпидемической значимости и провести ретроспективный молекулярно-эпидемиологический анализ осложнений по холере в Сибири и на Дальнем Востоке.

  2. Оценить филогенетическое родство штаммов V. cholerae разной эпидемической значимости на основании определения нуклеотидных последовательностей группы генов «домашнего хозяйства».

  3. Изучить в эксперименте стабильность комплекса генетических локусов V. cholerae в разных условиях пребывания микроорганизма.

  4. Усовершенствовать алгоритм применения молекулярных методов в системе микробиологического мониторинга холеры.

Научная новизна работы. Проведена оценка эффективности внедрения
молекулярных технологий в систему лабораторной диагностики холеры. Показана
информативность применения ПЦР-скрининга с целью индикации детерминант
холерного вибриона в обогащенных пробах объектов окружающей среды.
Установлена высокая аналитическая и диагностическая ценность определения
таксономической принадлежности микроорганизмов рода Vibrio по профилю
константных белков микробной клетки на основе MALDI-ToF масс-

спектрометрического анализа.

Впервые установлен завоз на территорию Сибири и Дальнего Востока атипичных генетически измененных клонов возбудителя холеры Эль Тор, несущих классическую аллель гена субъединицы В холерного токсина. С применением разработанной схемы генотипирования измененных клонов V. cholerae El Tor по комплексу ассоциированных с патогенностью детерминант (ctxB, rstC, rstR, tbr, TLC) установлена дифференциация их на генотипы, коррелирующие с направлением завоза возбудителя. Показана целесообразность применения данной схемы типирования в эпидемиологическом расследовании случаев завоза инфекции, а также для анализа структурных особенностей генома измененных клонов вибриона Эль Тор.

Впервые по результатам полногеномного SNP-типирования показана принадлежность изолированных на территории Сибири и Дальнего Востока при эпидемических осложнениях в 1990-е гг. штаммов V. cholerae El Tor к кладам второй и третьей волн глобального распространения холеры, определены структурные особенности и вероятные источники завоза различных клонов возбудителя.

На основании макрорестрикционного картирования хромосомной ДНК, изучения числа вариабельных тандемных повторов и определения нуклеотидной последовательности генов «домашнего хозяйства» охарактеризована клональная структура популяций V. cholerae при разных эпидситуациях в Сибири и на Дальнем Востоке и дана оценка эффективности и значимости применения отдельных методов типирования в молекулярно-эпидемиологическом или филогенетическом анализе.

Впервые проведен молекулярно-эпидемиологический анализ осложнений по холере в регионе по результатам комплексной характеристики генетических локусов. Установлена клональность отдельных вспышек с формированием субклональных близкородственных вариантов патогена в период эпидемических осложнений.

Выявлены участки водных объектов сибирского и дальневосточного регионов,
в которых нетоксигенный холерный вибрион обнаруживается на протяжении ряда
лет, т.н. «участки риска», требующие комплексного подхода при организации и
проведении мониторинговых исследований. Установлена возможность

кратковременного закрепления (2-3 года) или длительной персистенции штаммов V. cholerae определенных MLVA-профилей в водных экосистемах на отдельных территориях с трансформацией генотипа и формированием близкородственных однолокусных вариантов холерного вибриона.

Впервые показано, что в экспериментальных условиях при воздействии неблагоприятных факторов среды возможна трансформация MLVA- и PFGE-профилей холерного вибриона при сохранении стабильности структуры генов «домашнего хозяйства». Установлено, что большей способностью к генетической изменчивости характеризуются геноварианты вибриона Эль Тор с классической аллелью гена субъединицы В холерного токсина.

Теоретическая значимость работы. Охарактеризованы молекулярно-
эпидемиологические механизмы возникновения и развития эпидемических
осложнений на неэндемичных территориях Сибири и Дальнего Востока,
заключающиеся в завозе сформированных в эндемичных очагах

высокоинфекциозных клональных вариантов возбудителя и возможной последующей дивергенции на близкородственные субклоны в процессе пребывания в объектах окружающей среды или при пассаже через восприимчивый организм в период вспышки.

На основании выявленных особенностей структурной организации генетически измененных вариантов V. cholerae El Tor на разных этапах седьмой пандемии высказана гипотеза о формировании новых клонов за счет трансформации Эль Тор-специфического СТХ профага и реорганизации сцепленных с ним генетических блоков.

Определены вероятные направления микроэволюционных преобразований холерного вибриона в процессе персистенции в водных экосистемах региона, выражающиеся в изменении MLVA-профиля с формированием однолокусных вариантов микроорганизма.

Выявлены закономерности адаптационной изменчивости и трансформации
генома холерного вибриона при воздействии неблагоприятных факторов
окружающей среды. Первичная реакция генома на стрессовое воздействие
преимущественно заключается в обратимой модификации по типу

дупликации/амплификации локусов, тогда как в более поздние сроки задействуются
механизмы более глубокой изменчивости. В неблагоприятных условиях среды,
наряду с формированием измененных субклонов, происходят последовательные
фенотипические адаптационные преобразования V. cholerae, в частности,

формирование «персистирующего» фенотипа, а в дальнейшем, при воздействии стрессовых условий, – переход в некультивируемое состояние с сохранением в популяции покоящихся форм вариантов возбудителя с исходными молекулярно-генетическими характеристиками.

Установлена эволюционная дистанцированность V. cholerae El Tor разной эпидемической значимости. На основании оценки особенностей организации генов жизнеобеспечения показано, что ctxAB-tcpA+ варианты V. cholerae из окружающей среды являются самостоятельной клональной линией, демонстрирующей больший уровень гомологии указанных участков генома с эпидемически опасными штаммами холерного вибриона.

Теоретически обоснован комплексный дифференцированный подход к применению молекулярных методов в анализе структуры популяции V. cholerae,

выяснении закономерностей развития эпидемических осложнений и изучении филогенетической истории возбудителя.

Практическая значимость работы. Предложен и апробирован в рамках многолетнего мониторинга вибриофлоры поверхностных водоемов подход к ПЦР-скринингу видо- и серогруппоспецифических генетических детерминант холерного вибриона в обогащенных пробах из объектов окружающей среды.

Сформирована и интегрирована в программу MALDI Biotyper 3,0 панель
референсных масс-спектров V. cholerae, обеспечивающая возможность ускоренной
идентификации микроорганизма на основе MALDI-ToF масс-спектрометрии.
Разработаны методологические основы и алгоритм применения MALDI-ToF масс-
спектрометрии в лабораторной диагностике холеры, предусматривающий
дифференцированный подход к пробоподготовке с учетом потенциальной
биологической опасности исследуемого образца.

Разработана схема генотипирования атипичных вариантов V. cholerae О1 El Tor по комплексу ассоциированных с патогенностью возбудителя детерминант (ctxB, rstC, rstR, tbr, TLC).

Усовершенствован алгоритм применения молекулярных методов в системе микробиологического мониторинга холеры.

Разработанные и усовершенствованные подходы к идентификации и молекулярному типированию V. cholerae включены в нормативно-методические документы федерального уровня: Методические указания МУ 4.2.2870-11 «Порядок организации и проведения лабораторной диагностики холеры для лабораторий территориального, регионального и федерального уровней» (Москва, 2011); Методические рекомендации МР 4.2.0090-14 «Использование методов полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (рибопринтинг, электрофорез в пульсирующем поле) для идентификации возбудителей I–II групп патогенности» (Москва, 2015); Методические рекомендации МР 4.2.0089-14 «Использование метода времяпролетной масс-спектрометрии с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией (MALDI-ToF MS) для индикации и идентификации возбудителей I—II групп патогенности» (Москва, 2015).

На основании результатов исследования подготовлены информационные письма «О ситуации по холере в Сибири и на Дальнем Востоке в 2013 г. и прогнозе на 2014 г.», «О ситуации по холере в Сибирском и Дальневосточных регионах в 2014 г. и прогнозе на 2015 г.», «О ситуации по холере в Сибири и на Дальнем Востоке в 2015 г. и прогнозе на 2016 г.».

Материалы диссертационной работы послужили основой для подготовки методических рекомендаций: «Типирование штаммов Vibrio cholerae методом мультилокусного анализа вариабельных тандемных повторов (MLVA)» (Иркутск, 2010); «Выявление и генетический анализ атипичных вариантов Vibrio cholerae El Tor» (Иркутск, 2011); «Молекулярное типирование Vibrio cholerae с использованием пульс-электрофореза» (Иркутск, 2011); «Алгоритм создания геоинформационной системы пространственного распространения возбудителей опасных инфекционных болезней (на примере г. Иркутска)» (Иркутск, 2014); «Алгоритм анализа результатов мультилокусного сиквенс-типирования» (Иркутск, 2015).

Результаты исследования вошли в учебно-методические пособия:

Практическое руководство «Лабораторная диагностика опасных инфекционных болезней» (Москва, 2013 г.); Руководство к практическим занятиям по лабораторной

диагностике холеры для врачей-бактериологов (биологов) и преподавателей (Иркутск, 2012); Учебно-методическое пособие по лабораторной диагностике холеры (Иркутск, 2014).

Практическая значимость исследований подтверждена созданными на основе полученных материалов базами данных: «Vibrio cholerae eltor. Сибирь и Дальний Восток» (свидетельство о регистрации № 2012620754 от 10.08.2012 г.); «Географическая информационная система Vibrio cholerae О1 и О139, г. Иркутск» (свидетельство о регистрации № 2015620466 от 10.03.2015 г.); «Белковые профили масс-спектров микроорганизмов I-II групп патогенности для программы MALDI Biotyper» (свидетельство о регистрации № 2016620345 от 15.03.2016 г.) и «V. cholerae. Сибирь и Дальний Восток – Амплификационный профиль_MLVA-генотип» (свидетельство о регистрации № 2016620904 от 1.07.2016 г.).

В Государственную коллекцию патогенных микроорганизмов и клеточных культур «ГКПМ-Оболенск» депонированы штаммы: контрольные для типирования по комплексу ассоциированных с патогенностью детерминант – V. cholerae El Tor В-6892, V. cholerae El Tor В-6893, V. cholerae El Tor В-6894, V. cholerae El Tor В-6895 (свидетельства о депонировании № 245, 246, 247, 248 от 26.10.2011 г.); V. cholerae El Tor В-7521 с генотипом ctxAB-tcpA+ и уникальным числом повторов в локусе VcB (свидетельство о депонировании № 1 от 24.01.2014 г.); V. cholerae El Tor В-7595 – спонтанный мутант, утративший комплекс ассоциированных с патогенностью генетических блоков (профаг CTX – гены ctxАB, rstR; профаг RS1 – гены rstR, rstС; токсин-связанный криптический элемент – TLC) (свидетельство о депонировании № 48 от 25.02.2014 г.).

В международную базу данных GenBank депонировано 184 нуклеотидных
последовательности генов V. cholerae, в т.ч. 21 последовательность гена ctxB
(регистрационные номера HM345946, HM366176-HM366179, HM590452-HM590461,
HM595735-HM595740); 145 последовательностей генов «домашнего хозяйства»
(регистрационные номера KC290712-KC290722, KC306672-KC306693, KC311931-
KC311938, KP120556, KP863719-KP863735, KP872307-KP872318, KF381324-
KF381327, KF421814-KF421817, KF476604-KF476615, KF498628-KF498631,
KF500058-KF500065, KF540041-KF540046, KJ670164-KJ670177, JN411691, JN571738,
JN579649-JN579655, JN591379-JN591384, JN607476-JN607480, JN622162, JN622163);
78 последовательностей таксономически информативных генов 16S rRNA, rpoB
(регистрационные номера KM396324-KM396331, KM364536, KM209331-KM209333,
KM262182-KM262187). Драфт-геномы четырех штаммов V. cholerae El Tor
размещены в GenBank (регистрационные номера проектов: JPLT00000000,
LUCN00000000, JZCC00000000, LYXT00000000).

Научные и практически значимые материалы диссертационных исследований
включены в лекционные курсы дополнительного послевузовского образования при
ФКУЗ Иркутский научно-исследовательский противочумный институт

Роспотребнадзора.

Методология и методы исследования. В основе методологии исследования – комплексный молекулярно-генетический и молекулярно-эпидемиологический анализ на основании оценки ситуации по холере и результатов изучения группы генетических локусов и белковых паттернов V. cholerae. Кластеризация и оценка генетического родства и филогенетических взаимосвязей изолятов – по дистанционным алгоритмам и на основании байесовского анализа с определением

достоверности топологии дендрограмм посредством расчета апостериорной вероятности. Систематизация биологических свойств изучаемых штаммов V. cholerae и результатов генотипирования осуществлялась в базах данных на платформе Microsoft Access с интерактивным картографированием при использовании библиотек Leaflet и данных проекта mapbox.com.

Положения, выносимые на защиту:

  1. Для современной ситуации по холере в России, в т. ч. в сибирском и дальневосточном регионах, характерна тенденция к снижению числа зарегистрированных случаев инфекции и обнаружение на фоне эпидемиологического благополучия нетоксигенных вариантов V. cholerae О1 и V. cholerae non О1/О139 преимущественно в «участках риска» водных объектов. В редких случаях в поверхностных водоемах обнаруживаются эпидемически опасные и потенциально эпидемически опасные изоляты V. cholerae О1 при отсутствии больных холерой на территории.

  2. Внедрение в диагностический процесс молекулярно-генетической индикации детерминант холерного вибриона в обогащенных пробах из объектов окружающей среды и MALDI-ToF масс-спектрометрической идентификации морфологически сходных с V. cholerae культур обеспечивает повышение эффективности микробиологического мониторинга холеры.

  3. При комплексном молекулярно-генетическом анализе однородные по наличию основных детерминант патогенности, пандемичности, персистенции и нуклеотидному контексту генов жизнеобеспечения популяции вибриона Эль Тор при эпидемических осложнениях в Сибири и на Дальнем Востоке демонстрируют гетерогенность по структуре ассоциированных с патогенностью геномных локусов, MLVA-, PFGE- и SNP-профилям с большей эпидемиологической конкордантностью данных пульс-электрофореза и SNP-типирования. Генетически измененные варианты V. cholerae О1 El Tor, послужившие этиологическим агентом эпидемических осложнений по холере в 1990-е гг., кластеризуются на группы в зависимости от периода пандемии, направления завоза возбудителя и относятся ко второй и третьей волнам глобального распространения инфекции, а в пределах одной вспышки популяция микроорганизма клональна с дивергенцией на близкородственные субклоны.

4. Изоляты V. cholerae О1 El Tor в благополучный по холере период
характеризуются присутствием «базового» набора генов, отдельных дополнительных
детерминант патогенности и необходимого для реализации адаптационного
потенциала комплекса генов. Значительный полиморфизм организации локусов
вариабельных тандемных повторов, проявляющих пространственно-временную
универсальность аллелей, и макрорестрикционных профилей, демонстрирующих
территориальную специфичность, свидетельствует о высокой гетерогенности водных
популяций холерного вибриона и вероятности микроэволюционных изменений при
персистенции V. cholerae в поверхностных водоемах, а также периодическом заносе
новых клонов микроорганизма в водные экосистемы.

5. PFGE- и MLVA-профили V. cholerae в процессе адаптации микроорганизма к
неблагоприятным условиям среды в эксперименте подвергаются трансформации,
обусловленной процессами дупликации/амплификации участков генома или
редукции, направленной на его компактизацию, что необходимо учитывать при
оценке результатов молекулярного типирования.

6. Алгоритм применения молекулярных технологий в микробиологическом
мониторинге холеры, усовершенствованный на основе системного анализа
информативности, дискриминирующей способности и эпидемиологической

согласованности комплекса методов, определяет дифференцированный подход к идентификации и типированию V. cholerae в рамках функционирования диагностической подсистемы эпидемиологического надзора за инфекцией и изучения закономерностей эволюции возбудителя.

Степень достоверности результатов исследования и апробация работы. О
достоверности результатов работы свидетельствует достаточный объем исследований
с применением современных, высокочувствительных и специфичных методов с
автоматизированным учетом и оценкой результатов, комплексным подходом к
молекулярно-генетическому анализу, применением различных технологий

конструирования дендрограмм и адекватных методов статистической обработки полученных данных.

Материалы, изложенные в диссертации, представлены и обсуждены на:

– Международных научных конференциях и конгрессах: 9th International
Meeting on Microbial Epidemiological Markers (Wernigerode, Germany, 2010), 21th
European Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases (Milan, Italy, 2011),
22th European Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases (London, United
Kingdom, 2012), 23rd European Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases
(Berlin, Germany, 2013), «Молекулярная эпидемиология актуальных инфекций»
(Санкт-Петербург, 2013), «Перспективы сотрудничества государств-членов

Шанхайской организации сотрудничества (ШОС) в противодействии угрозе инфекционных болезней» (Сочи, 2015);

– Межгосударственных научно-практических конференциях: «Актуальные
проблемы предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций в
области санитарно-эпидемиологического благополучия населения государств –
участников СНГ» (Ставрополь, 2010), «Современные технологии в

совершенствовании мер предупреждения и ответных действий на ЧС в области
общественного здравоохранения санитарно-эпидемиологического характера»

(Саратов, 2012), «20-летие сотрудничества в области санитарии и карантина между РФ и КНР» (Харбин, 2014), «Достижения в области обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия в государствах-участниках СНГ в рамках реализации стратегии ВОЗ по внедрению Международных медико-санитарных правил (ММСП) (2005 г.) до 2016 года» (Саратов, 2016);

– Всероссийских научно-практических конференциях с международным участием: «Молекулярная диагностика – 2010» (Москва, 2010), «Окружающая среда и здоровье населения» (Иркутск, 2011), «Молекулярная диагностика – 2014» (Москва, 2014), «Актуальные вопросы обеспечения противоэпидемических мероприятий в зоне чрезвычайных ситуаций» к 80-летию ФКУЗ Иркутский научно-исследовательский противочумный институт Роспотребнадзора (Иркутск, 2014);

– Х съезде Всероссийского общества эпидемиологов, микробиологов, паразитологов и инфекционистов (Москва, 2012); II Национальном конгрессе бактериологов (Санкт-Петербург, 2016); на заседаниях Проблемной комиссии «Холера и патогенные для человека вибрионы» (48.04) Координационного научного совета по санитарно-эпидемиологической охране территории РФ (Ростов-на-Дону, 2005-2015) и совещаниях специалистов по вопросам совершенствования

эпидемиологического надзора за холерой (Ростов-на-Дону, 2011-2014);

– Межрегиональной научно-практической конференции «Этиологические,
эпидемиологические и клинические аспекты инфекционных болезней» (Иркутск,
2010); научно-практических конференциях – «От эпидемиологии к диагностике
актуальных инфекций: подходы, традиции, инновации» (Санкт-Петербург, 2014),
«Актуальные вопросы инфекционной патологии на Дальнем Востоке Российской
Федерации» к 90-летию ФКУЗ Хабаровский научно-исследовательский институт
эпидемиологии и микробиологии Роспотребнадзора (Хабаровск, 2015); Региональном
обществе эпидемиологов и микробиологов (Иркутск, 2014); научных конференциях
ФКУЗ Иркутский научно-исследовательский противочумный институт

Роспотребнадзора (2010-2016).

Диссертационная работа выполнялась в рамках плановых научных тем:
«Экологические аспекты эпиднадзора за холерой на территории Сибири и Дальнего
Востока» (№ ГР 01.20.0013861); «Эколого-эпидемиологические и молекулярно-
биологические закономерности проявлений седьмой пандемии холеры в Сибири и на
Дальнем Востоке» (№ ГР 01201068); «Характеристика биологических свойств и
генетической организации холерных вибрионов, выделяемых из объектов
окружающей среды на территории Российской Федерации» (№ ГР 01201352135);
«Молекулярные основы персистенции, эпидемического и патогенетического
потенциала холерных вибрионов различного происхождения» (№ ГР 182-4-16), а
также тем НИР, выполняемых по Федеральной целевой программе «Национальная
система химической и биологической безопасности Российской Федерации (2009-
2014 гг.)» и Отраслевой программе «Научные исследования и разработки с целью
обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия и снижения

инфекционной заболеваемости в Российской Федерации» (2011-2015 гг.).

Публикации по теме диссертации.

Основные результаты исследований отражены в 65 печатных работах, в т.ч. 15 – в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ для публикации результатов диссертации, 6 – в зарубежной печати, двух коллективных монографиях, трех учебно-методических пособиях, одном атласе, а также четырех базах данных.

Объем и структура диссертации.