Влияние <i>Yersinia pestis</i> на почвенных нематод <i>Panagrolaimus</i> sp. из Горно-Алтайского высокогорного очага чумы

СтатьяПРОБ ОСОБ ОПАС ИНФ. 2023; № 2: 127–133. DOI:10.21055/0370-1069-2023-2-127-133

Влияние Yersinia pestis на почвенных нематод Panagrolaimus sp. из Горно-Алтайского высокогорного очага чумы

Макашова М.А.^[1]

Оглодин Е.Г.^[1]

Шарапова Н.А.^[1]

Самойлов А.Е.^[2]

Ерошенко Г.А.^[1]

Кутырев В.В.^[1]

^[1]Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб»

^[2]«НИИ системной биологии и медицины»

Цель – изучение взаимодействия Yersinia pestis с почвенными нематодами, выделенными на территории Горно-Алтайского высокогорного очага чумы. Материалы и методы. В работе использованы флуоресцентный штамм Y. pestis КМ2083 – производный природного штамма филогенетической линии 4.ANT античного биовара основного подвида – и культура нематод, выделенные на одной территории Горно-Алтайского очага чумы. Систематическую принадлежность нематод определяли по участку гена 18S рРНК, филогенетический анализ проводили методом Maximum Likelihood на основе модели Tamura-Nei в программе Mega 7.0. Взаимодействие штамма Y. pestis КМ2083 и нематод изучали при культивировании на твердой агаровой среде NGM. Наблюдение за нематодами осуществляли с использованием микроскопов Stemi-2000C (Carl Zeiss, Германия) и Axio Imager Z2 (Carl Zeiss, Германия). Результаты и обсуждение. Установлено, что использованные в работе нематоды из ГорноАлтайского высокогорного очага чумы относятся к роду Panagrolaimus. Культивирование нематод на газоне штамма Y. pestis основного подвида античного биовара филогенетической линии 4.ANT в течение 24 ч не привело к сокращению продолжительности жизни нематод по сравнению с контрольным образцом, что свидетельствует об отсутствии токсичности использованного штамма по отношению к нематодам Panagrolaimus. На кутикуле нематод отмечено образование биопленки в области половых органов и хвоста, в пищеварительном тракте наблюдали скопления флуоресцентных клеток возбудителя чумы. Полученные данные могут свидетельствовать о способности нематод к переносу возбудителя чумы в почвенном биоценозе.

возбудитель чумы

Горно-Алтайский высокогорный очаг чумы

почвенные нематоды

Goodrich-Blair H., Clarke D.J. Mutualism and pathogenesis in Xenorhabdus and Photorhabdus: two roads to the same destination. Mol. Microbiol. 2007; 64(2):260–8. DOI: 10.1111/j.1365-2958.2007.05671.x..
DOI: 10.1111/j.1365-2958.2007.05671.x

Darby C., Hsu J.W., Ghori N., Falkow S. Caenorhabditis elegans: plague bacteria biofilm blocks food intake. Nature. 2002; 417(6886):243–44. DOI: 10.1038/417243a..
DOI: 10.1038/417243a

Ерошенко Г.А., Видяева Н.А., Куклева Л.М., Кошель Е.И., Одиноков Г.Н., Шавина Н.Ю., Князева Т.В., Мокроусова Т.В., Краснов Я.М., Анисимова Л.В., Новичкова Л.А., Ерохин П.С., Бойко А.В., Кутырев В.В. Изучение образования биопленки у беспигментных и бесплазмидных мутантов штамма Yersinia pestis на биотических поверхностях в условиях in vitro и in vivo. Проблемы особо опасных инфекций. 2012; 3:45–9. DOI: 10.21055/0370-1069-2012-3-45-49..
DOI: 10.21055/0370-1069-2012-3-45-49

Styer K.L., Hopkins G.W., Bartra S.S., Plano G.V., Frothingham R., Aballay A. Yersinia pestis kills Caenorhabditis elegans by a biofilm-independent process that involves novel virulence factors. EMBO Rep. 2005; 6(10):992–7. DOI: 10.1038/sj.embor.7400516..
DOI: 10.1038/sj.embor.7400516

Bartra S.S., Styer K.L., O’Bryant D.M., Nilles M.L., Hinnebusch B.J., Aballay A., Plano G.V. Resistance of Yersinia pestis to complement-dependent killing is mediated by the Ail outer membrane protein. Infect. Immun. 2008; 76(2):612–2. DOI: 10.1128/IAI.01125-07..
DOI: 10.1128/IAI.01125-07

Кутырев В.В., Ерошенко Г.А., Попов Н.В., Видяева Н.А., Коннов Н.П. Молекулярные механизмы взаимодействия возбудителя чумы с беспозвоночными животными. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2009; 4:6–13.

Кошель Е.И., Ерошенко Г.А., Видяева Н.А., Анисимова Л.В., Новичкова Л.А., Кутырев В.В. Особенности образования биопленки у штаммов Yersinia pestis основного и не основных подвидов. Инфекционные болезни. 2012; 10(S1):201.

Brenner S. The genetics of Caenorhabditis elegans. Genetics. 1974; 77(1):71–94. DOI: 10.1093/genetics/77.1.71..
DOI: 10.1093/genetics/77.1.71

Blaxter M.L., De Ley P., Garey J.R., Liu L.X., Scheldeman P., Vierstraete A., Vanfleteren J.R., Mackey L.Y., Dorris M., Frisse L.M., Vida J.T., Thomas W.K. A molecular evolutionary framework for the phylum Nematoda. Nature. 1998; 392(6671):71–5. DOI: 10.1038/32160..
DOI: 10.1038/32160

Holterman M., Schratzberger M., Helder J. Nematodes as evolutionary commuters between marine, freshwater and terrestrial habitats. Biol. J. Linn. Soc. 2019; 128(3):756–67. DOI: 10.1093/biolinnean/blz107..
DOI: 10.1093/biolinnean/blz107

Гагарин В.Г. Свободноживущие нематоды пресных вод России и сопредельных стран: Фауна и пути ее формирования, экология, таксономия, филогения. М.: Наука; 2001. 170 с.

Сущук А.А., Матвеева Е.М., Калинкина Д.С., Юркевич М.Г. Сообщества почвенных нематод типичных биоценозов Республики Алтай. Зоологический журнал. 2022; 101(10):1083– 95. DOI: 10.31857/S0044513422100129..
DOI: 10.31857/S0044513422100129

Tan L., Darby C. Yersinia pestis YrbH is a multifunctional protein required for both 3-deoxy-D-manno-oct-2-ulosonic acid biosynthesis and biofilm formation. Mol. Microbiol. 2006; 61(4):861– 70. DOI: 10.1111/j.1365-2958.2006.05265.x..
DOI: 10.1111/j.1365-2958.2006.05265.x

Thutupalli S., Uppaluri S., Constable G.W., Levin S.A., Stone H.A., Tarnita C.E., Brangwynne C.P. Farming and public goods production in Caenorhabditis elegans populations. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2017; 114(9):2289–94. DOI: 10.1073/pnas.1608961114..
DOI: 10.1073/pnas.1608961114

Ramot D., Johnson B.E., Berry T.L. Jr, Carnell L., Goodman M.B. The parallel worm tracker: a platform for measuring average speed and drug-induced paralysis in nematodes. PLoS One. 2008; 3(5):e2208. DOI: 10.1371/journal.pone.0002208..
DOI: 10.1371/journal.pone.0002208

Балахонов С.В., Ценджав С., Эрдэнебат А. Новые плазмидовары штаммов возбудителя чумы, изолированных в Монголии. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 1991; 11:27–9.

Оглодин Е.Г., Ерошенко Г.А., Куклева Л.М., Одиноков Г.Н., Гусева Н.П., Бугоркова С.А., Кутырев В.В. Структурнофункциональный анализ криптических плазмид штаммов Yersinia pestis из двух природных очагов чумы России. Проблемы особо опасных инфекций. 2015; 4:82–5. DOI: 10.21055/0370-1069-2015-4-82-85..
DOI: 10.21055/0370-1069-2015-4-82-85

Афанасьев М.В., Балахонов С.В., Токмакова Е.Г., Половинкина В.С., Сидорова Е.А., Синьков В.В. Анализ нуклеотидной последовательности криптической плазмиды pTP33 Yersinia pestis из Тувинского природного очага чумы. Генетика. 2016; 52(9):1012–20. DOI: 10.7868/S0016675816090022..
DOI: 10.7868/S0016675816090022

Базанова Л.П., Токмакова Е.Г., Воронова Г.А., Балахонов С.В. Влияние плазмидного состава Yersinia pestis на образование биопленки в организме блох с разной векторной активностью. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2018; 2:76–83.

Язык текста: Русский

ISSN: 0370-1069