Генетическая гетерогенность популяции Rickettsia helvetica

Обоснование. Генетическая вариабельность Rickettsia helvetica недостаточно изучена.

Цель исследования. Изучить встречаемость и генетическую вариабельность R. helvetica в Ixodes spp., собранных в Сибири и на Дальнем Востоке.

Методы. На наличие риккетсий проанализированы клещи, снятые с грызунов в Омской области (n = 280) и собранные на флаг на островах Путятина и Русский в Приморском крае (n = 482). Для всех образцов риккетсий секвенированы фрагмента гена gltA, а для ряда образцов R. helvetica дополнительно секвенированы фрагменты  16S rRNA, ompA, ompB, sca4, htrA и groEL генов и 23S–5S межгенного спейсера.

Результаты. Всего было выявлено четыре вида риккетсий. Из них R. helvetica обнаружена в 72,2 % Ixodes apronophorus и 18,8 % Ixodes trianguliceps из Омской области и в единичных Ixodes persulcatus из Омской области и с острова Путятина. Это первое выявление риккетсий в I. apronophorus. На основании проведённого филогенетического анализа последовательности R. helvetica из данной работы и из базы данных GenBank отнесены к четырём генетическим линиям. Линия  I включает европейские изоляты из Ixodes ricinus, изоляты из I. persulcatus из Западной Сибири и некоторые последовательности из I. apronophorus. Все последовательности R. helvetica из I. trianguliceps из Омской области и из I. persulcatus из Республики Коми, а также последовательность из I. apronophorus отнесены к линии II. Большинство последовательностей из I. apronophorus образуют линию III, а все последовательности R. helvetica из I. persulcatus с Дальнего Востока – линию IV.

Заключение. Впервые показана генетическая гетерогенность популяции R.  helvetica. Известные изоляты R.  helvetica надёжно отнесены к четырём генетическим линиям, однако ассоциация различных линий с определённым видом клеща или с определённой территорией наблюдается не во всех случаях.

1. Fournier PE, Grunnenberger F, Jaulhac B, Gastinger G, Raoult D. Evidence of Rickettsia helvetica infection in humans, eastern France. Emerg Infect Dis. 2000; 6(4): 389-392. doi: 10.3201/eid0604.000412

2. Fournier PE, Allombert C, Supputamongkol Y, Caruso G, Brouqui P, Raoult D. Aneruptive fever associated with antibodies to Rickettsia helvetica in Europe and Thailand. J Clin Microbiol. 2004; 42(2): 816-818. doi: 10.1128/JCM.42.2.816-818.2004

3. Nilsson K, Lindquist O, Påhlson C. Association of Rickettsia helvetica with chronic perimyocarditis in sudden cardiac death. Lancet. 1999; 354(9185): 1169-1173. doi: 10.1016/S0140-6736(99)04093-3

4. Nilsson K, Påhlson C, Lukinius A, Eriksson L, Nilsson L, Lindquist O. Presence of Rickettsia helvetica in granulomatous tissue from patients with sarcoidosis. J Infect Dis. 2002; 185(8): 1128-1138. doi: 10.1086/339962

5. Nilsson K, Elfving K, Pahlson C. Rickettsia helvetica in patient with meningitis, Sweden, 2006. Emerg Infect Dis. 2010; 16(3): 490-492. doi: 10.3201/eid1603.090184

6. Нефедова В.В., Коренберг Э.И., Ковалевский Ю.В., Горелова Н.Б., Воробьева Н.Н. Микроорганизмы порядка Rickettsiales у таежного клеща (Ixodes persulcatus Sch.) в Предуралье. Вестник РАМН. 2008; 7: 47-50.

7. Silaghi C, Gilles J, Höhle M, Pradel I, Just FT, Fingerle V, et al. Prevalence of spotted fever group rickettsiae in Ixodes ricinus (Acari: Ixodidae) in southern Germany. J. Med. Entomol. 2008; 45: 948–955. doi: 10.1603/0022-2585(2008)45[948:posfgr]2.0.co;2

8. Stanko M, Derdáková M, Špitalská E, Kazimírová M. Ticks and their epidemiological role in Slovakia: From the past till present. Biologia (Bratisl). 2022; 77(6): 1575-1610. doi: 10.1007/s11756-021-00845-3

9. Kartashov MY, Glushkova LI, Mikryukova TP, Korabelnikov IV, Egorova YI, Tupota NL, et al. Detection of Rickettsia helvetica and Candidatus R. tarasevichiae DNA in Ixodes persulcatus ticks collected in Northeastern European Russia (Komi Republic). Ticks Tick Borne Dis. 2017; 8: 588-592. doi: 10.1016/j.ttbdis.2017.04.001

10. Shpynov SN, Fournier PE, Rudakov NV, Samoilenko IE, Reshetnikova TA, Yastrebov VK, et al. Molecular identification of a collection of spotted Fever group rickettsiae obtained from patients and ticks from Russia. Am J Trop Med Hyg. 2006; 74(3): 440-443.

11. Rakov AV, Chekanova TA, Petremgvdlishvili K, Timonin AV, Valdokhina AV, Shirokostup SV, et al. High prevalence of Rickettsia raoultii found in Dermacentor ticks collected in Barnaul, Altai Krai, Western Siberia. Pathogens. 2023; 12(7): 914. doi: 10.3390/pathogens12070914

12. Rar V, Livanova N, Sabitova Y, Igolkina Y, Tkachev S, Tikunov A, et al. Ixodes persulcatus/pavlovskyi natural hybrids in Siberia: Occurrence in sympatric areas and infection by a wide range of tick-transmitted agents. Ticks Tick Borne Dis. 2019; 10(6): 101254. doi: 10.1016/j.ttbdis.2019.05.020

13. Пуховская Н.М., Рар В.А., Иванов Л.И., Высочина П.Н., Иголкина Я.П., Фоменко Н.В., и др. Выявление методом ПЦР возбудителей природно-очаговых инфекций, переносимых клещами, на полуострове Камчатка. Медицинская паразитология и паразитарные болезни. 2010; 4: 36-39.

14. Igolkina Y, Bondarenko E, Rar V, Epikhina T, Vysochina N, Pukhovskaya N, et al. Genetic variability of Rickettsia spp. in Ixodes persulcatus ticks from continental and island areas of the Russian Far East. Ticks Tick Borne Dis. 2016; 7: 1284-1289. doi: 10.1016/j.ttbdis.2016.06.005

15. Малькова М.Г., Богданов И.И. Паразитофауна водяной полевки (Arvicola terrestris) и ее гнезд на юге Западной Сибири. Паразитология. 2004; 38: 33-45.

16. Karimov AV, Korallo-Vinarskaya NP, Kuzmenko YF, Vinarski MV. Ixodes apronophorus Schulze (Acari: Ixodida: Ixodidae): Distribution, abundance, and diversity of its mammal hosts in West Siberia (Results of a 54-year long surveillance). Diversity. 2022; 14: 702. doi: 10.3390/d14090702

17. Якименко В.В., Малькова М.Г., Шпынов С.Н. Иксодовые клещи Западной Сибири: фауна, экология, основные методы исследования. Омск; 2013.

18. Nowak-Chmura M, Siuda K. Ticks of Poland. Review of contemporary issues and latest research. Ann Parasitol. 2012; 58(3): 125-55.

19. Igolkina YP, Rar VA, Yakimenko VV, Malkova MG, Tancev AK, Tikunov AY, et al. Genetic variability of Rickettsia spp. in Ixodes persulcatus/Ixodes trianguliceps sympatric areas from Western Siberia, Russia: Identification of a new Candidatus Rickettsia species. Infect Genet Evol. 2015; 34: 88-93. doi: 10.1016/j.meegid.2015.07.015

20. Rar V, Yakimenko V, Tikunov A, Vinarskaya N, Tancev A, Babkin I, et al. Genetic and morphological characterization of Ixodes apronophorus from Western Siberia, Russia. Ticks and Tick-Borne Diseases. 2020; 11(1): 101284. doi: 10.1016/j.ttbdis.2019.101284

21. Филиппова Н.А. Иксодовые клещи подсемейства Ixodinae. Ленинград: Наука; 1977.

22. Fournier PE, Roux V, Raoult D. Phylogenetic analysis of spotted fever group rickettsiae by study of the outer surface protein rOmpA. Int J Syst Bacteriol. 1998; 48 (3): 839-849. doi: 10.1099/00207713-48-3-839

23. Roux V, Raoult D. Phylogenetic analysis of members of the genus Rickettsia using the gene encoding the outer-membrane protein rOmpB (ompB). Int J Syst Evol Microbiol. 2000; 50: 1449-1455. doi: 10.1099/00207713-50-4-1449

24. Sekeyova Z, Roux V, Raoult D. Phylogeny of Rickettsia spp. inferred by comparing sequences of ‘gene D’, which encodes an intracytoplasmic protein. Int J Syst Evol Microbiol. 2001; 51(4): 1353-1360. doi: 10.1099/00207713-51-4-1353

25. Matsumoto K, Inokuma H. Identification of spotted fever group Rickettsia species by polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism analysis of the sca4 gene. Vector Borne Zoonotic Dis. 2009; 9(6): 747-749. doi: 10.1089/vbz.2008.0098

26. Labruna MB, McBride JW, Bouyer DH, Camargo LM, Camargo EP, Walker DH. Molecular evidence for a spotted fever group Rickettsia species in the tick Amblyomma longirostre in Brazil. J Med Entomol. 2004; 41(3): 533-537. doi: 10.1603/0022-2585-41.3.533

27. Jado I, Escudero R, Gil H, Jiménez-Alonso MI, Sousa R, García-Pérez AL, et al. Molecular method for identification of Rickettsia species in clinical and environmental samples. J Clin Microbiol. 2006; 44(12): 4572-4576. doi: 10.1128/JCM.01227-06

28. Shao JW, Zhang XL, Li WJ, Huang HL, Yan J. Distribution and molecular characterization of rickettsiae in ticks in Harbin area of Northeastern China. PLoS Negl Trop Dis. 2020; 14(6): e0008342. doi: 10.1371/journal.pntd.0008342

29. National Library of Medicine. Basic Local Alignment Search Tool. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST [date of access: 05.09.2023].

30. Molecular Evolutionary Genetics Analysis. URL: http://www.megasoftware.net/manual.html [date of access: 05.09.2023].

31. Kumar Lab – Laboratory of Sudhir Kumar. URL: http://www.kumarlab.net/publications [date of access: 05.09.2023].

32. Parola P, Paddock CD, Socolovschi C, Labruna MB, Mediannikov O, Kernif T, et al. Update on tick-borne rickettsioses around the world: A geographic approach. Clin Microbiol Rev. 2013; 26(4): 657-702. doi: 10.1128/CMR.00032-13

33. Moraes-Filho J, Costa FB, Gerardi M, Soares HS, Labruna MB. Rickettsia rickettsii co-feeding transmission among Amblyomma aureolatum ticks. Emerg Infect Dis. 2018; 24(11): 2041-2048. doi: 10.3201/eid2411.180451