ВЛИЯНИЕ ПЛАЗМИДНОГО СОСТАВА YERSINIA PESTIS НА ОБРАЗОВАНИЕ БИОПЛЕНКИ В ОРГАНИЗМЕ БЛОХ С РАЗНОЙ ВЕКТОРНОЙ АКТИВНОСТЬЮ

Главная

Статья в Elpub

РУС ENG

Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2018; : 76-83

ВЛИЯНИЕ ПЛАЗМИДНОГО СОСТАВА YERSINIA PESTIS НА ОБРАЗОВАНИЕ БИОПЛЕНКИ В ОРГАНИЗМЕ БЛОХ С РАЗНОЙ ВЕКТОРНОЙ АКТИВНОСТЬЮ

Базанова Л. П., Токмакова Е. Г., Воронова Г. А., Балахонов С. В.

https://doi.org/10.36233/0372-9311-2018-2-76-83

Аннотация

Цель. Анализ влияния плазмидного состава возбудителя чумы на формирование биопленки in vivo и смертность блох-переносчиков с разной векторной активностью в эксперименте. Материалы и методы. Использованы три штамма Yersinia pestis: вирулентные И-3230 (pYT, pYV, pYP) и И-2638 (pYT, pYV, pYP, pTP 33) и селекционированный от него авирулентный изогенный клон И-3480, утративший две плазмиды (pYV, pYP). Искусственно инфицировали блох трех видов: 477 особей Xenopsylla cheopis (высокоактивный переносчик), 441 - Citellophilus tesquorum (активный переносчик), 519 - Frontopsylla luculenta (малоактивный переносчик). Особенности формирования в организме блох биопленки Y. pestis оценивали по доле особей с бактериальными «глыбками» и «блоками» за подкормку. Смертность насекомых определяли по доле мертвых при каждой подкормке. Результаты. У всех трех видов блох, зараженных штаммами возбудителя, имеющими дополнительную плазмиду pTP33 (И-2638 и И-3480), отмечено увеличению числа особей с различными формами биопленки по сравнению с трехплазмидным штаммом И-3230. У X. cheopis это происходило за счет блокированных насекомых, у C. tesquorum - преимущественно за счет блох, содержавших «глыбки», у F. luculenta определялось полностью эктопаразитами с «глыбками». Доля погибших за подкормку X. cheopis и C. tesquorum была выше среди эктопаразитов, инфицированных штаммом И-3230, а F. luculenta - И-2638. Заключение. Штаммы Y. pestis, обладавшие дополнительным репликоном pTP33, образовывали биопленку у зараженных насекомых чаще и большего размера, чем штамм классического трехплазмидного варианта. Влияние плазмидного состава штаммов на смертность зараженных ими блох зависело от вида переносчика.

Список литературы

1. Афанасьев М.В., Балахонов С.В., Токмакова Е.Г., Половинкина В.С., Сидорова Е.А., Синьков В.В. Анализ нуклеотидной последовательности криптической плазмиды pTP 33 Yersinia pestis из Тувинского природного очага чумы. Генетика. 2016, 9: 10121020.

2. Базанова Л.П., Вержуцкий Д.Б., Никитин А.Я., Токмакова Е.Г., Воронова Г.А., Хабаров А.В. Особенности взаимоотношений возбудителя чумы и блох с различных участков Тувинского природного очага. Мед. паразитол. 2006, 3: 35-38.

3. Балахонов С.В. Результаты скрининга плазмид штаммов Yersinia pestis из разных очагов центрально-азиатской зоны природной очаговости чумы. Молекуляр. генетика, микробиол. и вирусол. 1989, 4: 39-42.

4. Бибикова В.А., Классовский Л.Н. Передача чумы блохами. М., Медицина, 1974.

5. Ващенок В.С. Блохи (Siphonaptera) - переносчики возбудителей болезней человека и животных. Л., Наука, 1988.

6. Воронова Г.А., Токмакова Е.Г., Балахонов С.В., Базанова Л.П. Взаимоотношения штаммов чумного микроба с различным плазмидным составом и блох Xenopsylla cheopis (Roths. 1903). Мед. паразитол. 2011, 2: 15-18.

7. Елисеева И.И., Юзбашев М.М. Общая теория статистики. М., Финансы и статистика, 2006.

8. Кутырев В.В., Коннов Н.П., Волков Ю.П. Возбудитель чумы: ультраструктура и локализация в переносчике. М., Медицина, 2007.

9. Маевский М.П. Базанова Л.П., Конов Н.П., Капустин Ю.М., Сахаров С.В. Изменчивость Yersinia pestis в организме блохи. Журн. микробиол. 1994, 3: 16-21.

10. Оглодин Е.Г., Ерошенко Г.А., Куклева Л.М., Одиноков Г.Н., Гусева Н.П., Бугоркова С.А., Кутырев В.В. Структурно-функциональный анализ криптических плазмид штаммов Yersinia pestis из двух природных очагов чумы России. Проблемы особо опасн. инф. 2015, 4: 82-85.

11. Токмакова Е.Г., Базанова Л.П., Воронова Г.А., Балахонов С.В. Особенности взаимоотношений блохи Frontopsylla luculenta luculenta (J. et R., 1923) и возбудителя чумы с различным плазмидным составом. Мед. паразитол. 2016, 1: 38-41.

12. Jarrett C.O., Deak E., Isherwood K.E. et al. Transmission of Yersinia pestis from an infectious biofilm in the flea vector. Infect. Dis. 2004, 190: 783-792.

13. Hinnebusch B.J., Ficher E.R., Schwan T.G. Evaluation of the role Yersinia pestis plasminogen activator and other plasmid-encoded factors in temperature-dependent blockage of the flea. J. Infect. Dis. 1998, 178: 1406-1415.

Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology. 2018; : 76-83

INFLUENCE OF YERSINIA PESTIS PLASMID CONTENT ON BIOFILM FORMATION IN FLEAS WITH DIFFERENT VECTOR ACTIVITY

Bazanova L. P., Tokmakova E. G., Voronova G. A., Balakhonov S. V.

https://doi.org/10.36233/0372-9311-2018-2-76-83

Abstract

Aim. Influence of the plague agent plasmid content on biofilm formation in vivo and death rate of fleas-vectors with different vector activity in experiment were analyzed. Materials and methods. Three Yersinia pestis strains: virulent I-3230 (pYT, pYV, pYP) and I-2638 (pYT, pYV, pYP, pTP 33), and its selected avirulent isogenic clone I-3480 lacking two plasmids (pYV, pYP) were used. Three species of fleas were artificially infected: 477 individuals of Xenopsylla cheopis (a highly active vector), 441 - Citellophilus tesquorum (an active vector), 519 - Frontopsylla lucu-lenta (a low-active vector). The peculiarities of Y. pestis biofilm formation in fleas were estimated by a portion of individuals with bacterial «conglomerates» and «blocks» for a feeding. Death rate of the insects was defined by the percent of the dead fleas at each feeding. Results. All three flea species infected by Y. pestis strains carrying an additional plasmid pTP33 (I-2638 and I-3480) demonstrated the increase of the individual number with various biofilm forms in comparison with the three-plasmid strain I-3230. In X. cheopis it occurred due to the blocked insects, in C. tesquo-rum - mainly due to the fleas containing «conglomerates», in F. luculenta it was completely connected with ectoparasites with «conglomerates». A share of X. cheopis and C. tesquorum died at a feeding was higher in ectoparasites infected with I-3230 strain and F. luculenta - infected by I-2638. Conclusion. Y. pestis strains possessing an additional replicon pTP33 formed a biofilm in the infected insects more often and larger size than a classical three-plasmid variant. Influence of the strain plasmid content on death rate of the infected fleas depended on a vector species.

References

1. Afanas'ev M.V., Balakhonov S.V., Tokmakova E.G., Polovinkina V.S., Sidorova E.A., Sin'kov V.V. Analiz nukleotidnoi posledovatel'nosti kripticheskoi plazmidy pTP 33 Yersinia pestis iz Tuvinskogo prirodnogo ochaga chumy. Genetika. 2016, 9: 10121020.

2. Bazanova L.P., Verzhutskii D.B., Nikitin A.Ya., Tokmakova E.G., Voronova G.A., Khabarov A.V. Osobennosti vzaimootnoshenii vozbuditelya chumy i blokh s razlichnykh uchastkov Tuvinskogo prirodnogo ochaga. Med. parazitol. 2006, 3: 35-38.

3. Balakhonov S.V. Rezul'taty skrininga plazmid shtammov Yersinia pestis iz raznykh ochagov tsentral'no-aziatskoi zony prirodnoi ochagovosti chumy. Molekulyar. genetika, mikrobiol. i virusol. 1989, 4: 39-42.

4. Bibikova V.A., Klassovskii L.N. Peredacha chumy blokhami. M., Meditsina, 1974.

5. Vashchenok V.S. Blokhi (Siphonaptera) - perenoschiki vozbuditelei boleznei cheloveka i zhivotnykh. L., Nauka, 1988.

6. Voronova G.A., Tokmakova E.G., Balakhonov S.V., Bazanova L.P. Vzaimootnosheniya shtammov chumnogo mikroba s razlichnym plazmidnym sostavom i blokh Xenopsylla cheopis (Roths. 1903). Med. parazitol. 2011, 2: 15-18.

7. Eliseeva I.I., Yuzbashev M.M. Obshchaya teoriya statistiki. M., Finansy i statistika, 2006.

8. Kutyrev V.V., Konnov N.P., Volkov Yu.P. Vozbuditel' chumy: ul'trastruktura i lokalizatsiya v perenoschike. M., Meditsina, 2007.

9. Maevskii M.P. Bazanova L.P., Konov N.P., Kapustin Yu.M., Sakharov S.V. Izmenchivost' Yersinia pestis v organizme blokhi. Zhurn. mikrobiol. 1994, 3: 16-21.

10. Oglodin E.G., Eroshenko G.A., Kukleva L.M., Odinokov G.N., Guseva N.P., Bugorkova S.A., Kutyrev V.V. Strukturno-funktsional'nyi analiz kripticheskikh plazmid shtammov Yersinia pestis iz dvukh prirodnykh ochagov chumy Rossii. Problemy osobo opasn. inf. 2015, 4: 82-85.

11. Tokmakova E.G., Bazanova L.P., Voronova G.A., Balakhonov S.V. Osobennosti vzaimootnoshenii blokhi Frontopsylla luculenta luculenta (J. et R., 1923) i vozbuditelya chumy s razlichnym plazmidnym sostavom. Med. parazitol. 2016, 1: 38-41.

12. Jarrett C.O., Deak E., Isherwood K.E. et al. Transmission of Yersinia pestis from an infectious biofilm in the flea vector. Infect. Dis. 2004, 190: 783-792.

ВЛИЯНИЕ ПЛАЗМИДНОГО СОСТАВА YERSINIA PESTIS НА ОБРАЗОВАНИЕ БИОПЛЕНКИ В ОРГАНИЗМЕ БЛОХ С РАЗНОЙ ВЕКТОРНОЙ АКТИВНОСТЬЮ

Аннотация

INFLUENCE OF YERSINIA PESTIS PLASMID CONTENT ON BIOFILM FORMATION IN FLEAS WITH DIFFERENT VECTOR ACTIVITY

Abstract

События