Polytypic strains in the genofund of tick-borne encephalitis virus
- Issue: Vol 57, No 3 (2012)
- Pages: 30-37
- Section: Articles
- Submitted: 09.06.2023
- Published: 15.06.2012
- URL: https://virusjour.crie.ru/jour/article/view/12143
- ID: 12143
Cite item
Full Text
Abstract
Eighteen polytypic tick-borne encephalitis virus (TBEV) strains containing the fragments of E and NS1 protein genes of Siberian and Far Eastern, occasionally Siberian and European subtypes were isolated in the European and Asian parts of the tick-borne encephalitis (TBE) area. They were identified using real-time polymerase chain reaction, hybridization-fluorescence detection with genotype-specific probes, restriction fragment length polymorphism analysis, and E protein sequencing. The polytypic strains were isolated from individual Ixodes persulcatus ticks, their pools, from the blood of patients and the brain of dead patients. The isolation rates of the polytypic strains in the sympathry area of different TBEV subtypes ranged from 4.4% (the Irkutsk Region) to 15.1% (the Yaroslavl Region). In addition to 2 polytypic strains, a strain similar to the TBEV 886-84 strain was isolated. The TBEV subtypes entering into the composition of the polytypic strains show nongenetic interactions, such as neutral replication or competition. The polytypic strains are stable during passages in the cultured pig embryo kidney epithelial cells and on cloning. Mouse brain passage promotes dissociation of polytypic strains. The conditions for the formation of polytypic strains and their role in the etiology of TBE are discussed.
Keywords
Full Text
Квазивид вируса клещевого энцефалита (ВКЭ) включает 3 подтипа (генотипа) - дальневосточный, сибирский и европейский, которые разделяются на пространственно разобщенные кластеры [10, 15]. Штаммы каждого подтипа генетически гетероген-ны и варьируют по многим фенотипическим признакам [9, 16, 18]. Появление летальных геморрагических форм КЭ в Новосибирской области связывают с вариантами ВКЭ дальневосточного подтипа, имеющими оригинальные аминокислотные замены [25]. При сравнении последовательностей высоко- и слабовирулентных штаммов того же подтипа выявлены мутации в области генов белков E и NS1, аминокислотные замены в белке NS3, протяженные делеции в 3'-нетранслируемом участке вирусной РНК [4]. В природных популяциях ВКЭ обнаружены своеобразные антигенно-дефектные варианты, лишенные гемагглютинирующей (ГА) и преципитирующей активности [16]. В ходе исследования 4 штаммов сибирского подтипа были выявлены уникальные аминокислотные замены - E67Gly, E122Gly и E277Ala, каждая приводила к увеличению суммарного заряда и гидрофобности на поверхности вириона. При введении индивидуально в инфекционный клон штамма Васильченко каждая замена подавляла ГА-активность и снижала нейровирулентность для мышей [23, 24]. Вологодская популяция сибирского подтипа ВКЭ содержит варианты с устойчивой мутацией в области маркерной аминокислоты в 234-й позиции белка E: тирозин (Y) вместо гистидина (H) или глутамина (Q), что отличает эти варианты от всех известных штаммов сибирского подтипа. Мутация сохраняется в природных популяциях более 30 лет [13, 18]. Помимо разнообразных мутантов, выявлены 2 группы своеобразных политиповых вариантов в природных популяциях ВКЭ. Первая группа первоначально была представлена оригинальными штаммами 886-84 и 178 79, изученными В. И. Злобиным и соавт. [9]. Полноразмерный геном штамма 886-84 расшифрован Л. С. Карань (EF469661, GenBank). Показана мозаичность генетической структуры штамма, чередование аминокислот двух-трех подтипов в пределах одного гена [11, 12]. В настоящее время описаны 10 штаммов, подобных штамму 886-84, которые выделены из клещей Ixodes persulcatus и красных полевок [5]. Генетически сходный штамм выделен из мозга больного, умершего от менингоэнцефалита в Монголии [20]. Другую группу политиповых штаммов составляют так называемые микстштаммы ВКЭ, изолированные из клещей, от больных и умерших пациентов; эти варианты содержат участки геномов двух подтипов одновременно [1, 3, 11, 18]. Обнаружение политиповых штаммов в природных популяциях ВКЭ свидетельствует о том, что разнообразие генофонда ВКЭ определяется не только мутациями, но и взаимодействиями между подтипами ВКЭ, характер которых мало исследован. В настоящей статье изучали свойства и стабильность микст-штаммов ВКЭ. Материалы и методы В табл. 1 представлены 18 изученных микстштам-мов ВКЭ. Штаммы были изолированы путем 3-4 пассажей в культуре клеток СПЭВ при 37 или 28°C и заражения в мозг молодых (масса тела 5-7 г) или новорожденных белых мышей. Для генотипирования штаммов применены 3 метода: ОТ-ПЦР в режиме реального времени с гибридизационно-флюоресцентной детекцией с гено-типспецифическими зондами; анализ полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (ПДРФ) с генотип-специфическими рестриктазами Asu2CI для дальневосточного, HinfI для сибирского и Bst14CI для европейского подтипов ВКЭ; секвенирование всего гена белка Е или его фрагмента длиной 211 нуклеотидных оснований (н. о.), содержащего маркерную аминокислоту в 206-й позиции. Первый метод характеризует ^1-белок и наиболее чувствителен для выявления микстштаммов ВКЭ. Два других метода позволяют выявить присутствие двух подтипов одновременно, если концентрация РНК одного подтипа не отличается от концентрации другого более чем в 10 раз. Методы детально описаны в работе [11]. Для определения доли политиповых штаммов в вирусной популяции использованы результаты генотипи-рования набора штаммов и изолятов РНК, выделенных авторами в разных регионах РФ [2, 14, 17, 18]. Для изучения стабильности и свойств штаммов проводили пассажи в культурах клеток СПЭВ и на белых мышах массой 6-7 г. На разных этапах вирус клонировали методом бляшкообразования в культуре клеток СПЭВ под агаровым покрытием. Для молекулярногенетических исследований готовили элюат бляшки, суспендированный в 1 мл среды 199 на растворе Эрла с 3% телячьей сыворотки, или супернатант культуры СПЭВ после однократного размножения бляшки до появления ЦПД на 4-6-й день. Вирулентность штаммов определяли, заражая в мозг сирийских хомяков массой 40 г (по 10-12 в группе). Животных наблюдали в течение 1 мес, подсчитывали процент погибших животных и среднюю продолжительность жизни (СПЖ) в днях. Нейроинвазив-ность оценивали по индексу инвазивности (ИИ) по разнице титров вируса при заражении белых мышей в мозг и под кожу [6, 7]. Опыты на животных выполняли с разрешения этического комитета ИПВЭ им. М. П. Чумакова РАМН [6]. Таблица 1 Микстштаммы вируса клещевого энцефалита Штамм Территория и год изоляции Источник изоляции Подтипы ВК Байдар Казахстан, 1941 Кровь больного, очаговая форма КЭ Сиб + Дв I. pers-45 Свердловская обл., 1945 Пул имаго Ixodex perculcatus Сиб + Дв Яр-193 Ярославская обл., 1990 1 самка I. persulcatus Сиб + Дв Яр-29 Ярославская обл., 1993 1 самка I. persulcatus Сиб + Дв Яр-83 Ярославская обл., 1993 1 самка I. persulcatus Сиб + Дв Яр-240 Ярославская обл., 1990 Пул имаго I. persulcatus Сиб + Дв Яр-12 Ярославская обл., 1992 Кровь больной, стертая форма КЭ Сиб + Дв Яр-13 Ярославская обл., 1992 Мозг пациента, очаговая форма КЭ Сиб + Дв СК-9/15 Кемеровская обл., 1969 Пул имаго I. persulcatus Сиб + Дв СК-13/12 Кемеровская обл., 1969 Пул имаго I. persulcatus Сиб + Дв СК-14/41 Кемеровская обл., 1969 Пул имаго I. persulcatus Сиб + Дв СК-11/1 Кемеровская обл., 1967 Пул имаго I. persulcatus Сиб + Дв Чита-29 Читинская обл., 2002 Мозг пациента, очаговая форма КЭ Сиб + Дв 44/99 Читинская обл., 1999 Пул имаго I. persulcatus Сиб + Дв 3319-92 Иркутская обл., 1992 1 клещ I. persulcatus Сиб + Дв 479 Иркутская обл., 1997 Пул клещей I. persulcatus Сиб + Дв 3559-18К Иркутская обл., 1997 1 клещ I. persulcatus Сиб + Дв 45/69 Иркутская обл., 1969 Кровь больной хроническим КЭ Сиб + Евр Примечание. Штаммы Байдар и I. pers-45 изолированы М. П. Чумаковым, кемеровские штаммы - Е. С. Сармановой и Г. Г. Банновой, ярославские штаммы - Н. Г. Бочковой и Л. С. Левиной, штамм 45/69 - Н. Н. Краминской, читинские и иркутские штаммы - Е. И. Андаевым и соавт. Здесь и в табл. 2: Сиб - сибирский подтип, Дв - дальневосточный подтип, Евр - европейский подтип ВКЭ. Результаты Детекция микстштаммов. В процессе генетического анализа многочисленных штаммов, выделенных из клещей I. persulcatus, от больных КЭ и умерших пациентов, были выявлены варианты, содержащие участки геномов двух подтипов ВКЭ в области генов белков NS1 и E. В большинстве микстштаммов сочетались генетические структуры сибирского и дальневосточного подтипов, в одном штамме (45/69), изолированном в Иркутской области, присутствовали участки геномов сибирского и европейского подтипов. Источники изоляции микстштаммов разнообразны: 5 штаммов из отдельных особей I. persulcatus, 8 из пулов I. persulcatus, 2 из мозга умерших пациентов, 3 из крови больных КЭ. При этом 4 штамма выделены при остром КЭ (очаговая и стертая формы), 1 штамм - при хроническом течении КЭ. Районы изоляции относятся к европейской и азиатской частям нозоареала КЭ: Ярославская, Свердловская, Кемеровская, Иркутская, Читинская области, Казахстан (см. табл. 1). На рис. 1 и 2 показано генотипирование штаммов Яр-83 (выделен из одного клеща) и Яр-240 (изолирован из пула клещей). Частоту изоляции микстштам-мов ВКЭ определяли в регионах, где нами доказана коциркуляция сибирского и дальневосточного подтипов ВКЭ [2, 14, 17, 18]. В Кемеровской области (19531970) выявлены 4 (6%) микст-штамма из 67 генотипирован-ных изолятов; к сибирскому подтипу отнесен 61 (91%) штамм, к дальневосточному подтипу - 2 (3%) штамма. В Иркутской области (1995-2005) из 46 выделенных штаммов 3 (6,5%) определены как микстштаммы, 89,1% - как сибирский подтип, 4,4% - как дальневосточный подтип. В Ярославской области (1980-2009) из 33 штаммов 6 (18,2%) явились микстштамма-ми. Сибирский подтип составлял 75,8%, дальневосточный - 6%. В Забайкальском крае (1995-2010) из 34 генотипированных штаммов 2 (5,9%) определены как микстштаммы, 1 (2,9%) - как 886-84-подобный штамм, 20 (58,8%) отнесены к дальневосточному подтипу, 11 (32,4%) - к сибирскому. В приведенных расчетах учитывали все микстштаммы, включая изоляты из пулов клещей. Для уточнения полученных данных мы провели учет только тех микстштаммов, которые изолированы из отдельных клещей и от пациентов. В этом случае доля микст-штаммов в вирусной популяции составляла 15,1% в Ярославской области и 4,4% в Иркутской области. Изучение стабильности и свойств микстштамма Байдар. Штамм выделен М. П. Чумаковым из крови 16-летнего больного с очаговой формой КЭ. Заболевание началось через 1,5 мес после присасывания клеща. На фоне бессознательного состояния появились левосторонний гемипарез, генерализованные судороги. Из крови, взятой на 5-й день болезни, изолирован вирус. На 9-е сутки больной скончался. Нами изучен штамм, хранившийся в лиофилизи-рованном состоянии более 60 лет. В исследовании суспензии лиофилизированного штамма в режиме реального времени с генотипспецифическими зондами, а также методом ПДРФ выявлено присутствие в высокой концентрации РНК двух подтипов ВКЭ -сибирского и дальневосточного. Такие же результаты получены при изучении мозга больной мыши в 1-м пассаже. При заражении хомяков 70% животных погибли (типично для дальневосточного подтипа ВКЭ) при удлиненных сроках СПЖ - 19,8 дня (характерно для сибирского подтипа). От 2 незаболевших мышей получили 2 отдельные линии штамма - Байдар-1 и Байдар-2. Во 2-м пассаже на мышах каждая линия Cycle № Название Тип материала Концентрация 15 Яр-83 Проба 35,97 32 К- Отрицательный контроль 33 ПКО-Дв Положительный контроль 28,05 34 ПКО-Сиб Положительный контроль Cycle № Название Тип материала Концентрация 15 Яр-83 Проба 34,08 32 К- Отрицательный контроль 33 ПКО-Дв Положительный контроль 34 ПКО-Сиб Положительный контроль 30,71 а б Cycle Cycle № Название Тип материала Концентрация 1 Яр-240 Проба 35,26 2 К- Отрицательный контроль 3 ПКО-Дв Положительный контроль 28,05 4 ПКО-Сиб Положительный контроль № Название Тип материала Концентрация 15 Яр-240 Проба 34,31 32 К- Отрицательный контроль 33 ПКО-Дв Положительный контроль 34 ПКО-Сиб Положительный контроль 30,71 Рис. 1. Результаты детекции штаммов ВКЭ Яр-83 и Яр-240 в ПЦР в режиме реального времени с генотипспецифическими зондами. а, в - считывание сигнала по каналу FAM; б, г - считывание сигнала по каналу JOE; К - отрицательный контрольный образец; ПКО-Дв - положительный контрольный образец, кДНК ВКЭ дальневосточного генотипа; ПКО-Сиб - положительный контрольный образец, кДНК ВКЭ сибирского генотипа. Рис. 2. Результаты детекции штаммов ВКЭ Яр-83 (а) и Яр-240 (б) методом анализа ПДРФ. 1 - ампликон после рестрикции HinfI (для сибирского генотипа рестрикционные фрагменты 163 и 42 н. п.); 2 - ампликон после рестрикции Asu2CI (для дальневосточного генотипа рестрикционные фрагменты 126 и 79 н. п.); 3 - ампликон после рестрикции Bst4CI (для европейского генотипа рестрикционные фрагменты 160 и 45 н. п.); А - необработанный рестриктазами ампликон. вызывала гибель животных, в мозге которых выявлены оба подтипа ВКЭ, причем концентрация сибирского подтипа была выше в 10 раз (Байдар-1) или 5 раз (Байдар-2), чем дальневосточного подтипа. На хомяках обе линии дали промежуточные характеристики между двумя подтипами (гибель 50% животных, СПЖ 19,3 дня). Удалось секвенировать РНК сибирского подтипа, который входил в состав штамма Байдар. Показано, что этот компонент относится к азиатскому топова-рианту сибирского подтипа, входит в кластер штамма Васильченко. Таким образом, в 4 опытах генотипирования подтверждена политиповая характеристика штамма Байдар. Диссоциация началась на уровне 4-5-го пассажа: возросла вирулентность для хомяков (100% гибель, СПЖ 7,7-5,8 дня). При генотипировании в вирусной популяции была выявлена только РНК ВКЭ дальневосточного подтипа. Изучение стабильности и свойств микстштамма СК-9/15. Данный штамм определен как политиповой при исследовании лиофилизированного вируса, который ранее прошел 3 пассажа в культуре клеток СПЭВ. Затем штамм прошел 8 пассажей в той же культуре, вызывая ЦПД на 4-5-е сутки, титр 107,6 ТЦД50/мл. На уровне 3, 5, 8-го пассажей проведено клонирование вирусной популяции; размер бляшек варьировал в пределах от 0,95 до 2 мм. Всего типированы 25 проб, включая неклонированную исходную популяцию (2 пробы), 12 клонов 1-го клонирования, 8 клонов 2-го и 3 клона 3-го клонирования. Все пробы, за исключением одной, содержали геномы сибирского и дальневосточного подтипов ВКЭ. Одна из бляшек последнего клонирования (проба № 452) содержала только сибирский подтип ВКЭ (107 копий/мл). Концентрация Таблица 2 Генотипирование клонов штамма Ск-9/15 Этап № про Результат генотипиро- Концентрация РНК, копий/мл клонирования* бы вания Дв-подтип Сиб-подтип Популяция штамма СК-9/15 КЖ, СПЭВ, ЦПД+ 57 58 Два подтипа II II 4,12 х 1010 2,78 х 1010 2,78 х 109 1,65 х 109 I. Элюат клонов 59 II II 6,62 х 105 1,51 х 105 60 II II 2,67 х 107 3,34 х 106 I. Клоны, раз- 69 II II 1,01 х 1011 8,12 х 109 множенные в культуре СПЭВ, слив, ЦПД+ 73 II II 6,77 х 1010 5,54 х 109 II. Элюат клонов 231 II II 2,03 х 106 2,70 х 105 234 II II 7,67 х 106 2,21 х 106 II. Клоны, раз- 254 II II 6,99 х 1010 4,78 х 109 множенные в культуре СПЭВ, слив, ЦПД+ 256 II II 4,53 х 1010 2,53 х 109 III. Элюат клонов 449 '' '' 6,85 х 107 9,84 х 106 452 Сиб подтип 0 4,70 х 102 Клон, размножен- 453 Два подтипа 4,11 х 1010 1,78 х 109 ный в культуре СПЭВ, слив Примечание. * - элюат клонов (материал бляшки) суспендирован в питательной среде. РНК двух подтипов непосредственно в бляшках (элю-аты) была на уровне 105-106. Один пассаж материала бляшки в культуре СПЭВ повышал концентрацию РНК на 3 порядка и более (табл. 2). Неклонированный штамм СК-9/15 вызывал гибель 40% сирийских хомяков при СПЖ 18,2 дня. Клонированный вирус давал гибель 30% животных, СПЖ 24 дня. Приведенные данные ближе к характеристике сибирского подтипа ВКЭ. Исследовали также содержание РНК ВКЭ в селезенке двух хомяков, заболевших на 8-й день после заражения. В одной селезенке (проба № 501) выявлена РНК двух подтипов ВКЭ в равной концентрации (106 копий/мл). В селезенке второго хомяка присутствовала РНК только сибирского подтипа (4,36 х 106 копий/мл). Проведенные эксперименты показали высокую устойчивость микстштамма СК-9/15. Только после длительного культивирования в культуре СПЭВ и 3-го клонирования появились признаки элиминации из смешанной популяции дальневосточного подтипа ВКЭ. Сходные результаты получены при заражении сирийских хомяков. Штамм СК-9/15 после 5 пассажей в культуре СПЭВ и 1 пассажа на мышах содержал только сибирский подтип ВКЭ. Изучение стабильности и свойств микстштамма Яр-13. Штамм изолирован из мозга умершей больной С., 58 лет. Заболела на 5-е сутки после присасывания клеща. Умерла на 7-е сутки от начала заболевания. Диагностирована тяжелая полирадикулоневритиче-ская форма КЭ и сопутствующие заболевания - гипертоническая болезнь, острое нарушение мозгового кровообращения по ишемическому типу, иксодовый клещевой боррелиоз (?). Выделенный штамм пассировали в культуре клеток СПЭВ и на мышах, идентифицировали как ВКЭ в реакциях нейтрализации, диффузионной преципитации в агаре и реакции торможения гемагглютинации (Н. Г. Бочкова). На уровне 9-го культурального пассажа штамм исследовали методом ПЦР в режиме реального времени с генотип-специфическими зондами и методом анализа ПДРФ, в результате выявлены генетические структуры сибирского и дальневосточного подтипов. Штамм обладал невысокой нейроинвазивностью (ИИ 2,9) и слабой вирулентностью для сирийских хомяков (гибель 20%, СПЖ 28 дней, что может указывать на преобладание в популяции сибирского подтипа ВКЭ). После 5 дополнительных пассажей через мозг мышей выявлена диссоциация штамма. Вирусную популяцию трижды клонировали в клетках СПЭВ, отбирая из конечных разведений (10-8, 10-9) крупные и мелкие бляшки. Всего генотипировали 62 клона: 36 клонов 1-го клонирования, 14 и 12 клонов 2-го и 3-го клонирований. Все клоны генотипированы как дальневосточный подтип ВКЭ, что свидетельствует об элиминации из вирусной популяции сибирского подтипа. Клонированный вирус резко усилил вирулентность для хомяков - гибель 100% животных, СПЖ 9,4 дня. Микстштамм Чита-29. Штамм выделен от умершего больного 28 лет. Через 21 день после укуса клеща развилась менингоэнцефалическая форма КЭ с летальным исходом на 8-е сутки. Штамм высокопатогенен для белых мышей (титр 109 ЛД50/мл), высокоинвазивен (ИИ 0,36). При заражении сирийских хомяков выявлено совпадение характеристик дальневосточного (гибель 75% животных) и сибирского подтипов ВКЭ (СПЖ 18,8 дня). Штамм обладал выраженной ГА-активностью (титр 1:640). По результатам анализа ПДРФ и ПЦР с генотипспе-цифическими зондами штамм охарактеризован как микстштамм, содержащий фрагменты дальневосточного и сибирского подтипов в области генов белков Е и NS1. При секвенировании фрагментов гена NS1 длиной 140 н. о. также выявлен генетический материал сибирского и дальневосточного подтипов. В дальневосточном компоненте этого штамма в области связывания зонда имелись замены. В 3053-й и 3062-й позициях находился тирозин, что объединяет штамм Чита-29 с выделенным на той же территории штаммом Чита-18. После 3 пассажей на сосунках белых мышей и 2 пассажей на мышах массой 6-7 г клонировали вирусную популяцию. Секвенирование РНК, изолированной из неклонированной вирусной суспензии и крупной бляшки, выявило последовательности только дальневосточного подтипа. Обсуждение Впервые политиповые варианты ВКЭ обнаружены при иммунотипировании штаммов в реакции диффузионной преципитации в агаре (РДПА) с перекрестно адсорбированными сыворотками к трем серотипам ВКЭ. Из 81 штамма, изолированного в 1979-1986 гг. в Прибайкалье, 3 были политиповыми - 568-84, 886-84, 898-84 [19]. Один политиповой штамм выявлен среди курганских штаммов [17]. Проведенные нами исследования с использованием современных молекулярно-генетических методов показали, что политиповые штаммы составляют существенный компонент вирусных популяций. Частота их обнаружения в зонах симпатрии разных подтипов ВКЭ составляет 4,4-15%. Т. В. Демина и соавт. [8] с помощью панели из 40 зондов, адресованных ко всем 10 генам ВКЭ, обнаружили среди 273 штаммов 5 политиповых: 3 штамма содержали последовательности трех основных генотипов ВКЭ и 2 штамма имели РНК дальневосточного и сибирского подтипов. Среди остальных 268 штаммов при генотипировании по 160 н. о. гена Е выявлены 10 (3,7%) штаммов, принадлежащих к группе 886-84-подобных изолятов [8]. Описанные нами микстштаммы содержали фрагменты геномов сибирского и дальневосточного подтипов ВКЭ. Лишь в одном иркутском штамме - 45/69 найдены участки геномов сибирского и европейского подтипов (см. табл. 1). Это согласуется с данными о коциркуляции 3 подтипов ВКЭ на данной территории [5, 8]. Каждый микстштамм имеет свою историю. Приведем возможные варианты их формирования: - микстштамм выделен из одного клеща: смешанная инфекция в клеще могла возникнуть при кормлении на животном, несущем коинфекцию, или повторном инфицировании разными подтипами по ходу метаморфоза; - микстштамм выделен из пула клещей: пул включает отдельных клещей с двойной инфекцией или клещей, дискретно зараженных разными подтипами. В этом случае микстштамм представляет смесь, образовавшуюся в лабораторных условиях при изоляции штамма; - микстштамм выделен от больного или умершего человека: укус одного клеща, несущего двойную инфекцию, или заражение двумя подтипами при множественных одновременных или последовательных укусах клещей. Первый и последний варианты отражают формирование микстштаммов в естественных условиях. Стабильность микстштаммов ВКЭ зависит от системы размножения. В культуре клеток СПЭВ штамм СК-9/15 длительно сохранял политиповой характер и только после 3 клонирований появились признаки диссоциации и элиминации дальневосточного подтипа. Штамм Байдар около 50 дней существовал в организме человека (период инкубации и болезни), прошел не менее 5 пассажей на мышах и был в 4 отдельных опытах генотипирован как микстштамм. Чередующиеся пассажи на мышах и в культуре, серийные пассажи на мышах приводят к разделению микстштаммов с элиминацией сибирского подтипа ВКЭ. Полученные результаты свидетельствуют о том, что 2 подтипа ВКЭ, входящие в состав микстштаммов, могут длительное время сосуществовать в одном хозяине, не влияя друг на друга. Позднее развивается конкуренция с исключением из популяции одного из подтипов. Такой тип негенетических взаимодействий наблюдается и при моделировании смешанной инфекции в организме белых мышей и сирийских хомяков [6, 7]. При остром течении смешанной инфекции селективные преимущества имеет дальневосточный подтип, при латентной смешанной инфекции селективными преимуществами обладает сибирский подтип ВКЭ [7]. Термин “микстштамм” отражает сущность изученных нами политиповых штаммов, выделенных из клещей и от больных людей, - смесь двух генотипов. Роль микстштаммов в этиологии КЭ требует анализа с позиций патогенеза инфекции. Изоляция штамма Байдар из крови больного на 5-й день инфекции указывает на то, что 2 подтипа прошли висцеральную фазу инфекции с размножением в органах системы иммунитета, в печени и др. Это привело к выраженной вирусемии, однако неясно, оба ли подтипа ВКЭ смогли преодолеть гематоэнцефалический барьер, инфицировать ЦНС и стать причиной летального исхода заболевания. Выделение микстштаммов из ткани мозга умерших больных (Яр-13, Чита-29) доказывает роль сибирского и дальневосточного подтипов в этиологии очаговой летальной формы КЭ. В последние годы меняются представления о числе подтипов ВКЭ. G. Grard и соавт. [22] выделяют 4 генотипа - западного, восточного, турецкого КЭ овец, шотландского энцефаломиелита овец. При этом сибирский подтип включается в состав восточного КЭ. Последнее кажется малообоснованным. Авторы сравнивали по одному прототипному штамму сибирского и дальневосточного подтипов [22] без учета их генетической гетерогенности [4, 10, 12, 13, 18, 21, 26]. В. Б. Локтев [15] сохраняет разделение на 3 подтипа: дальневосточный, сибирский и европейский, включая в последний возбудителей турецкого, испанского и шотландского энцефалита овец. В. И. Злобин и соавт., М. М. Верхозина и соавт. [5, 9] рассматривают штамм 886-84 и родственные ему изоляты как возможный 5-й генотип ВКЭ, 4-й генотип связывают со штаммом 178-79. Это новый подход к таксономии ВКЭ. В качестве самостоятельных подтипов предложены штаммы, в геноме которых чередуются нуклеотиды, характерные для 3 уже известных подтипов [11, 12]. Описанные нами микстштаммы ВКЭ и штаммы 5-го генотипа различаются по механизму образования. В основе микстштаммов лежат негенетические взаимодействия 2 подтипов ВКЭ, тогда как появление 5-го генотипа связано, вероятно, с генетическими взаимодействиями - последовательными множественными рекомбинациями между геномами основных подтипов ВКЭ [9]. Однако при этом отсутствуют индивидуальные последовательности, отличные от других генотипов ВКЭ. Различаются ареалы: микстштаммы выделены в европейской и азиатской частях нозоареала КЭ; 4-й и 5-й генотипы распространены только в Восточной Сибири, где они суммарно составляют 6,6% популяции ВКЭ [9]. Общей чертой микстштаммов и 886-84-подобных вариантов является способность вызывать очаговые летальные формы КЭ. Исследование поддержано грантом Президента Российской Федерации МК-1380.2010.7.×
References
- Андаев Е. И., Трухина А. Г., Карань Л. С. и др. Клещевой энцефалит в Читинской области и этиология очаговых форм с летальным исходом // Бюл. СО РАМН. - 2007. - № 4 (126). - С. 60-65.
- Андаев Е. И., Борисова Т. И., Трухина А. Г. и др. Структура популяции вируса клещевого энцефалита в Забайкальском крае // Молекулярная диагностика-2010. - М., 2010. - Т. 2. - С. 206-208.
- Безрукова Е. Г. Роль сибирского подтипа вируса клещевого энцефалита в этиологии острых и хронических форм заболевания (сопоставление с дальневосточным подтипом): Дис.. канд. мед. наук. - М., 2009.
- Беликов С. И., Леонова Г. Н., Кондратов И. Г. и др. Анализ полногеномных последовательностей штаммов дальневосточного субтипа вируса клещевого энцефалита, обладающих различной нейровирулентностью для человека // Бюл. СО РАМН. - 2007. -№ 4 (126). - С. 22-28.
- Верхозина М. М., Козлова И. В., Дорощенко Е. К. и др. Биологические свойства и генетическая структура оригинальной группы штаммов вируса клещевого энцефалита, изолированных на территории Предбайкалья и Забайкалья // Журн. инфекц. патол. (Иркутск). - 2009. - Т. 16, № 3. - С. 83-84.
- Герасимов С. Г., Погодина В. В., Колясникова Н. М. и др. Взаимодействие сибирского и дальневосточного подтипов вируса клещевого энцефалита при микстинфекции в организме млекопитающих. I. Факторы, влияющие на тип взаимодействия // Вопр. вирусол. - 2011. - № 2. - С. 19-22.
- Герасимов С. Г., Погодина В. В., Колясникова Н. М. и др. Взаимодействие сибирского и дальневосточного подтипов вируса клещевого энцефалита при микстинфекции в организме млекопитающих. II. Конкуренция подтипов при острой и латентной инфекции // Вопр. вирусол. - 2011. - № 3. - С. 41-44.
- Демина Т. В., Джиоев Ю. П., Верхозина М. М. и др. Мультифокусное зондирование генома вируса клещевого энцефалита // Журн. инфекц. патол. (Иркутск). - 2009. - Т. 16, № 3. - С. 98-99.
- Злобин В. И., Демина Т. В., Верхозина М. М. и др. Антигенные и генетические типы вируса клещевого энцефалита // Вестн. Уральск. мед. акад. - 2010. - Вып. 21. - С. 85-89.
- Карань Л. С., Погодина В. В., Фролова Т. В., Платонов А. Е. Генетические различия восточноевропейской и азиатской популяций вируса клещевого энцефалита сибирского подтипа // Бюл. сиб. мед. - 2006. - № 5, прил. 1. - С. 24-27.
- Карань Л. С., Браславская С. И., Мязин А. Е. Развитие методов детекции и генотипирования вируса клещевого энцефалита на основе амплификационных технологий // Вопр. вирусол. - 2007. - № 6. - С. 17-22.
- Карань Л. С., Маленко Г. В., Бочкова Н. Г. и др. Применение молекулярно-генетических методик для изучения структуры штаммов вируса клещевого энцефалита // Бюл. СО РАМН. -2007. - № 4 (126). - С. 34-40.
- Колясникова Н. М., Карань Л. С., Лесникова М. В. и др. Своеобразие штаммов вируса клещевого энцефалита, изолированных в Вологодской области на протяжении 30-летнего периода // Современные научные и прикладные аспекты клещевого энцефалита. - М., 2007. - С. 64-65.
- Колясникова Н. М. Мониторинг структуры популяций вируса клещевого энцефалита в Уральском, Западно-Сибирском и Северозападном регионах России (вирусологические и молекулярнобиологические исследования): Дис.. канд. мед. наук. - М., 2008.
- Локтев В. Б. Вирус клещевого энцефалита. Генетические особенности и его изменчивость в современном мире // Бюл. СО РАМН. - 2007. - № 4(126). - С. 14-21.
- Погодина В. В., Бочкова Н. Г., Дживанян Т. И. и др. Явление антигенной дефектности у циркулирующих в природе штаммов вируса клещевого энцефалита и его возможная связь с серонегативными формами заболевания // Вопр. вирусол. - 1992. - №2. - С. 103-107.
- Погодина В. В., Бочкова Н. Г., Карань Л. С. и др. Сибирский и дальневосточный подтипы вируса клещевого энцефалита в европейских и азиатских регионах России: генетическая и антигенная характеристика штаммов // Вопр. вирусол. - 2004. - №4. - С. 20-25.
- Погодина В. В., Карань Л. С., Колясникова Н. М. и др. Эволюция клещевого энцефалита и проблема эволюции возбудителя // Вопр. вирусол. - 2007. - № 5. - С. 16-21.
- Трухина А. Г. Особенности популяции возбудителя клещевого энцефалита в зоне распространения двух серотипов вируса на территории Прибайкалья: Дис.. канд. мед. наук. - Иркутск, 1989.
- Хаснатинов М. А., Данчинова Г. А., Кулакова Н. В. и др. Генетическая характеристика возбудителя клещевого энцефалита в Монголии // Вопр. вирусол. - 2010. - № 3. - С. 27-32.
- Demina T. V., Dzhioev Y. P., Verkhozina M. M. et al. Genotyping and characterization of the geographical distribution of tick-borne encephalitis virus variants with a set of molecular probes // J. Med. Virol. - 2010. - Vol. 86, N 6. - P. 965-976.
- Grard G., Moureau G., Charrel R. H. et al. Genetic characterization of tick-borne flaviviruses: new insight into evolution, pathogenetic determinants and taxonomy // Virology. - 2007. - Vol. 361, N 1. - P. 80-92.
- Khasnatinov M., Ustanikova K., Frolova T. V. et al. The molecular determinants of haemagglutinating-deficiency of natural isolates of tick-borne encephalitis virus // IX International congress of virology. - Istanbul, 2008. - P. 257.
- Khasnatinov M., Ustanikova K., Frolova T. V. et al. Non-haemagglutinating flaviviruses: molecular mechanisms of the emergence of new strains via adaptation to European ticks // http://dx.plos.org/10.1371/ journal.pone0007295.
- Ternovoy V. A., Kurzhukov G. P., Sokolov Y. V. et al. Tick-borne encephalitis virus with haemorrhagic syndrome, Novosibirsk Region, Russia, 1999 // Emerg. Infect. Dis. - 2003. - Vol. 9. - P. 743-746.
- Sidorova E., Andaev E., Borisova T. et al. Molecular-genetic heterogeneity of tick-borne encephalitis virus in Transbaikal Region // 21-st ECCMID/27-th ICC: Milan, 2011.