Выделение и полногеномное секвенирование липофильной анаэробной бактерии, представителя видового комплекса Corynebacterium tuberculostearicum, из туберкулёзного очага
О. Б. Огарков,
А. Е. Суздальницкий,
И. Г. Кондратов,
Ю. С. Букин,
Е. А. Орлова,
В. В. Синьков,
С. Н. Жданова,
Н. Л. Белькова,
Л. В. Рычкова,
Л. И. Колесникова https://doi.org/10.29413/ABS.2023-8.4.2
- Р Р‡.МессенРТвЂВВВВВВВВжер
- РћРТвЂВВВВВВВВнокласснРСвЂВВВВВВВВРєРСвЂВВВВВВВВ
- LiveJournal
- Telegram
- ВКонтакте
- РЎРєРѕРїРСвЂВВВВВВВВровать ссылку
Полный текст:
Аннотация
Обоснование. Исследование микробиома нижних дыхательных путей активно развивается последние несколько лет за счёт применения методов полногеномного секвенирования (WGS, whole genome sequencing). Благодаря этому стало понятно, что природа микробиоты лёгких сильно отличается от других микробных сообществ, населяющих тело человека. Одним из важных направлений исследования патологических биоценозов в лёгких является изучение роли сателлитной микробиоты туберкулёзного очага.
Цель работы. Выделение и характеристика толерантных к кислороду анаэробов из некротического содержимого туберкулом.
Материалы и методы. Биопсийный материал от 5 больных туберкулёзом лёгких был получен в процессе плановой операции по иссечению туберкулом. Из одного образца при анаэробном культивировании была выделена чистая культура. Липазную активность штамма определяли посевом на сердечномозговой агар (HIMEDIA, Индия) с добавлением 0,1 % Tween-80 и 10 мМ CaCl2. Чувствительность к антибиотикам определялась в RAPMYCO и SLOWMYCO TREK Diagnostic Systems (Thermo Fisher Scientific, США). ДНК из осадка бульонной культуры выделяли CTAB-хлороформным методом. Полногеномное секвенирование осуществлено на NGS-секвенаторе DNBSeq-G400 компанией «Геномед» (Россия).
Результаты. По результатам WGS и по данным филогенетического анализа штамм был идентифицирован как Corynebacterium kefirresidentii. Штамм характеризовался высокой липазной активностью и устойчивостью только к изониазиду, этионамиду и триметоприму/сульфаметоксазолу.
Заключение. Выделение из туберкулёзного очага липофильного анаэробного представителя видового комплекса Corynebacterium tuberculostearicum свидетельствует о возможной роли нетуберкулёзной микробиоты в процессах разжижения казеозного некроза. Нами выдвигается гипотеза о том, что внутри туберкулёзного очага в некоторых случаях создаются благоприятные условия для развития вторичной анаэробной липофильной микробиоты.
При поддержке: Исследование выполнено за счёт гранта Российского научного фонда (проект № 23-15-00280).
Об авторах
О. Б. Огарков
ФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека»
Россия
Россия
Огарков Олег Борисович – доктор медицинских наук, заведующий отделом эпидемиологии и микробиологии
664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16
А. Е. Суздальницкий
ОГБУЗ «Иркутская областная клиническая туберкулёзная больница»;
ФГБОУ ВО «Иркутский государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия
Россия
Суздальницкий Алексей Евгеньевич – торакальный хирург, заведующий хирургическим отделением; ассистент кафедры фтизиопульмонологии
664039, г. Иркутск, ул. Терешковой, 39;
664003, г. Иркутск, ул. Красного Восстания, 1
И. Г. Кондратов
ФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека»
Россия
Россия
Кондратов Илья Геннадьевич – кандидат биологических наук, научный сотрудник отдела эпидемиологии и микробиологии
664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16
Ю. С. Букин
ФГБУН Лимнологический институт Сибирского отделения Российской академии наук
Россия
Россия
Букин Юрий Сергеевич – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник
664033, г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 3
Е. А. Орлова
ФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека»
Россия
Россия
Орлова Елизавета Андреевна – младший научный сотрудник лаборатории эпидемиологически и социально-значимых инфекций, аспирант
664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16
В. В. Синьков
ФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека»
Россия
Россия
Синьков Вячеслав Владимирович – кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории эпидемиологически и социально-значимых инфекций
664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16
С. Н. Жданова
ФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека»
Россия
Россия
Жданова Светлана Николаевна – доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории эпидемиологически и социально-значимых инфекций
664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16
Н. Л. Белькова
ФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека»
Россия
Россия
Белькова Наталья Леонидовна – кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, заведующая лабораторией микробиома и микроэкологии
664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16
Л. В. Рычкова
ФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека»
Россия
Россия
Рычкова Любовь Владимировна – доктор медицинских наук, член-корреспондент РАН, директор
664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16
Л. И. Колесникова
ФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека»
Россия
Россия
Колесникова Любовь Ильинична – доктор медицинских наук, академик РАН, научный руководитель
664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16
Список литературы
1. Natalini JG, Singh S, Segal LN. The dynamic lung microbiome in health and disease. Nat Rev Microbiol. 2023; 21: 222-235. https://doi.org/10.1038/s41579-022-00821-x
2. Man W, de Steenhuijsen Piters W, Bogaert D. The microbiota of the respiratory tract: Gatekeeper to respiratory health. Nat Rev Microbiol. 2017; 15: 259-270. https://doi.org/10.1038/nrmicro.2017.14
3. Remot A, Descamps D, Noordine ML, Boukadiri A, Mathieu E, Robert V, et al. Bacteria isolated from lung modulate asthma susceptibility in mice. ISME J. 2017; 11(5): 1061-1074. https://doi.org/10.1038/ismej.2016.181
4. Hilty M, Burke C, Pedro H, Cardenas P, Bush A, Bossley C, et al. Disordered microbial communities in asthmatic airways. PLoS One. 2010; 5(1): e8578. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0008578
5. Guarner F, Malagelada JR. Gut flora in health and disease. Lancet. 2003; 361(9356): 512-519. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(03)12489-0
6. de Steenhuijsen Piters WAA, Binkowska J, Bogaert D. Early life microbiota and respiratory tract infections. Cell Host Microbe. 2020; 12; 28(2): 223-232. https://doi.org/10.1016/j.chom.2020.07.004
7. Orlova EA, Ogarkov OB, Suzdalnitskiy AE, Khromova PA, Sinkov VV, Plotnikov AO, et al. Analysis of microbial diversity in caseous necrosis of tuberculosis foci. Mol Genet Microbiol Virol. 2021; (36): 132-138. https://doi.org/10.3103/S0891416821030058
8. Огарков О.Б., Суздальницкий А.Е., Хромова П.А., Цыренова Т.А., Сокольникова Н.А., Жданова С.Н., и др. Продукция биофильмов клиническими штаммами возбудителя туберкулеза. Инфекция и иммунитет. 2018; 8(4): 435-440. https://doi.org/10.15789/2220-7619-2018-4-435-440
9. Ogarkov OB, Badleeva V, Belkova NL, Adelshin RV, Tsyrenova TA, Khromova PA, et al. The phenomenon of the formation of biofilms by Brevibacillus spp. and Bacillus spp. in the presence of clinical strains of Mycobacterium tuberculosis. Mol Genet Microbiol Virol. 2017; (32): 148-154. https://doi.org/10.3103/S0891416817030065
10. Cronan MR. In the thick of it: Formation of the tuberculous granuloma and its effects on host and therapeutic responses. Front Immunol. 2022; 7(13): 820134. https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.820134
11. Холодок О.А., Григоренко А.А., Черемкин М.И. Туберкулема легкого как форма туберкулезного процесса. Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2014; (53): 126-131.
12. Russell DG, Cardona PJ, Kim MJ, Allain S, Altare F. Foamy macrophages and the progression of the human tuberculosis granuloma. Nat Immunol. 2009; 10(9): 943-948. https://doi.org/10.1038/ni.1781
13. Brown-Elliott BA, Woods GL. Antimycobacterial susceptibility testing of nontuberculous mycobacteria. J Clin Microbiol. 2019; 57(10): e00834-19. https://doi.org/10.1128/JCM.00834-19
14. Медведева Т.В., Огарков О.Б., Некипелов О.М., Ушаков И.В., Козьякова Е.С., Скворцова Р.Г. MIRU-VNTRгенотипирование штаммов Mycobacterium tuberculosis в Восточной Сибири: семейство Beijing против Kilimanjaro. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2004; (4): 33-38.
15. Prjibelski A, Antipov D, Meleshko D, Lapidus A, Korobeynikov A. Using SPAdes de novo assembler. Curr Prot Bioinform. 2020; 70(1): e102. https://doi.org/10.1002/cpbi.102
16. Tamames J, Puente-Sánchez F. SqueezeMeta, a highly portable, fully automatic metagenomic analysis pipeline. Front Microbiol. 2019; 9: 3349. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.03349
17. Meier-Kolthoff JP, Auch AF, Klenk HP, Göker M. Genome sequence-based species delimitation with confidence intervals and improved distance functions. BMC Bioinformatics. 2013; 14: 1-14. https://doi.org/10.1186/1471-2105-14-60
18. Katoh K, Standley DM. MAFFT multiple sequence alignment software version 7: Improvements in performance and usability. Mol Biol Evol. 2013; 30(4): 772-780. https://doi.org/10.1093/molbev/mst010
19. Minh BQ, Schmidt HA, Chernomor O, Schrempf D, Woodhams MD, von Haeseler A, et al. IQ-TREE 2: New models and efficient methods for phylogenetic inference in the genomic era. Mol Biol Evol. 2020; 37(5): 1530-1534. https://doi.org/10.1093/molbev/msaa015
20. Edgar RC. Updating the 97 % identity threshold for 16S ribosomal RNA OTUs. Bioinformatics. 2018; 34(14): 2371-2375. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/bty113
21. Boxberger M, Antezack A, Magnien S, Cassir N, La Scola B. Complete genome and description of Corynebacterium incognita sp. nov.: A new bacterium within the Corynebacterium genus. New Microbes New Infect. 2021; 42: 100893. https://doi.org/10.1016/j.nmni.2021.100893
22. Council SE, Savage AM, Urban JM, Ehlers ME, Skene JH, Platt ML, et al. Diversity and evolution of the primate skin microbiome. Proc Biol Sci. 2016; 283(1822): 20152586. https://doi.org/10.1098/rspb.2015.2586
23. Salamzade R, Swaney MH, Kalan LR. Comparative genomic and metagenomic investigations of the Corynebacterium tuberculostearicum species complex reveals potential mechanisms underlying associations to skin health and disease. Microbiol Spectr. 2023; 11(1): e0357822. https://doi.org/10.1128/spectrum.03578-22
24. Dover LG, Thompson AR, Sutcliffe IC, Sangal V. Phylogenomic reappraisal of fatty acid biosynthesis, mycolic acid biosynthesis and clinical relevance among members of the genus Corynebacterium. Front Microbiol. 2021; 12: 802532. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.802532
25. Morlock GP, Metchock B, Sikes D, Crawford JT, Cooksey RC. ethA, inhA, and katG loci of ethionamide-resistant clinical Mycobacterium tuberculosis isolates. Antimicrob Agents Chemother. 2003; 47(12): 3799-3805. https://doi.org/10.1128/AAC.47.12.3799-3805.2003
Рецензия
Для цитирования:
Огарков О.Б., Суздальницкий А.Е., Кондратов И.Г., Букин Ю.С., Орлова Е.А., Синьков В.В., Жданова С.Н., Белькова Н.Л., Рычкова Л.В., Колесникова Л.И. Выделение и полногеномное секвенирование липофильной анаэробной бактерии, представителя видового комплекса Corynebacterium tuberculostearicum, из туберкулёзного очага. Acta Biomedica Scientifica. 2023;8(4):12-19. https://doi.org/10.29413/ABS.2023-8.4.2
For citation:
Ogarkov O.B., Suzdalnitsky A.E., Kondratov I.G., Bukin Yu.S., Orlova E.A., Sinkov V.V., Zhdanova S.N., Belkova N.L., Rychkova L.V., Kolesnikova L.I. Isolation and whole genome sequencing of a lipophilic anaerobic bacterium, a representative of the species complex Corynebacterium tuberculostearicum, from a tuberculosis focus. Acta Biomedica Scientifica. 2023;8(4):12-19. https://doi.org/10.29413/ABS.2023-8.4.2
Просмотров:
695
ISSN 2541-9420 (Print)
ISSN 2587-9596 (Online)
ISSN 2587-9596 (Online)
Послать статью по эл. почте 
