sredobЗдоровье населения и среда обитания – ЗНиСОPublic Health and Life Environment – PH&LE2219-52382619-0788ФБУЗ ФЦГиЭ Роспотребнадзора10.35627/2219-5238/2020-325-4-64-68sredob-206Research ArticleЭПИДЕМИОЛОГИЯEPIDEMIOLOGYРазработка иммунодиагностических препаратов для детекции возбудителя чумы (капсульной и бескапсульной форм)Development of Immunodiagnostic Preparations for Detection of the Plague Pathogen (Capsular and Capsule-Free Forms)https://orcid.org/0000-0002-4391-2195ТюменцеваИ. С.TyumentsevaI. S.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4642-842XАфанасьевЕ. Н.AfanasievE. N.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3564-0791КурчеваС. А.KurchevaS. A.stavnipchi@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8443-4089ЖарниковаИ. В.ZharnikovaI. V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5360-3786ЖдановаЕ. В.ZhdanovaE. V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3660-2073СемирчеваА. А.SemirchevaA. A.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6617-9504КошкидькоА. Г.KoshkidkoA. G.noemail@neicon.ruФКУЗ Ставропольский противочумный институт РоспотребнадзораРоссияStavropol Plague Control Research InstituteRussian Federation202014042021046468Copyright © Тюменцева И.С., Афанасьев Е.Н., Курчева С.А., Жарникова И.В., Жданова Е.В., Семирчева А.А., Кошкидько А.Г., 20212021Тюменцева И.С., Афанасьев Е.Н., Курчева С.А., Жарникова И.В., Жданова Е.В., Семирчева А.А., Кошкидько А.Г.Tyumentseva I.S., Afanasiev E.N., Kurcheva S.A., Zharnikova I.V., Zhdanova E.V., Semircheva A.A., Koshkidko A.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zniso.fcgie.ru/jour/article/view/206

Актуальность. Чума эндемична на территории целого ряда государств во всем мире. Несмотря на меры общественного здравоохранения, направленные на искоренение чумы, заболевание сохраняется в некоторых странах и даже возрождается. На современном этапе для оперативного мониторинга окружающей среды на наличие Yersinia (Y.) pestis широко используют традиционные серологические методы, направленные на поиск капсульного антигена чумного микроба. Но для возбудителя чумы не исключена возможность элиминации плазмид и сохранения атипичными штаммами способности вызывать инфекционный процесс, что снижает диагностическую ценность препаратов, основанных на детекции видоспецифических антигенов чумного микроба. Цель. Разработка биотехнологии производства иммунодиагностических препаратов для детекции возбудителя чумы (капсульной и бескапсульной форм). Материалы и методы. При выполнении работы использованы 27 штаммов микроорганизмов I-IV групп патогенности разных родов и видов. Результаты. Описана разработка иммунодиагностических препаратов для детекции Y. рestis (капсульной и бескапсульной форм). Представленные экспериментальные препараты позволяют обнаруживать типичные и измененные в антигенном отношении штаммы чумного микроба с положительным и/или отрицательным выражением «фракции 1». Для оценки эффективности сконструированных диагностикумов проведена апробация в лабораторных и полевых условиях, которая дала положительные результаты в исследовании как искусственно, так и естественно контаминированных проб. Также подтверждена возможность использования чумного иммуномагнитного сорбента, обеспечивающего избирательное концентрирование материала с низким содержанием патогена и очистку проб от возможной контаминации посторонней микрофлорой, при осуществлении эпизоотологического обследования. Заключение. Сконструированные диагностические препараты позволяют выявлять в исследуемых объектах штаммы возбудителя чумы (Y. pestis) независимо от температуры культивирования и плазмидного профиля, что свидетельствует о перспективности их использования.

Introduction: Plague is endemic in a number of states around the world. Despite all public health measures taken to eradicate plague, the disease persists and even reappears in some countries. Today, traditional serological methods searching for the capsular antigen of the plague microbe are widely used to monitor the presence of Y. pestis in the environment. Yet, for the causative agent of the plague, the possibility of eliminating plasmids and maintaining of the ability to cause an infectious process by atypical strains is not excluded, which reduces the diagnostic value of preparations based on the detection of species-specific antigens of the plague microbe. Our objective was to develop biotechnology for the production of immunodiagnostic drugs for detection of the plague bacteria (capsular and capsule-free forms). Materials and methods: When performing the work, 27 strains of microorganisms of pathogenicity groups I-IV of different genera and species were used. Results: The development of immunodiagnostic preparations for the detection of Y. pestis in environmental samples is described. The presented experimental preparations allow detection of typical and antigenically modified plague microbe strains with a positive and/or negative expression of fraction 1. To evaluate the effectiveness of the designed diagnosticums, both laboratory and field testing was performed demonstrating positive results in the study of both artificially and naturally contaminated samples. The possibility of using the plague immunomagnetic sorbent providing selective concentration of material with a low pathogen content and purification of samples from possible contamination with extraneous microflora during epizootological examination was also confirmed. Conclusions: We constructed promising diagnostic preparations that help identify Y. pestis strains in the studied objects regardless of the cultivation temperature and plasmid profile.

чумадиагностические препаратыреакция иммунофлуоресценцииреакция непрямой гемагглютинациииммуномагнитные сорбентыиммуноферментный анализplaguediagnostic drugsimmunofluorescence reactionindirect hemagglutination reactionimmunomagnetic sorbentsenzyme immunoassayReferencesВолох О.А., Кузнецова Е.М., Щербаков А.А. Оценка возможности использования экспериментальных иммунодиагностических препаратов в лабораторной диагностике чумы и туляремии // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2014. Т. 14 (2). С. 78-82.Волох О.А., Кузнецова Е.М., Щербаков А.А. Оценка возможности использования экспериментальных иммунодиагностических препаратов в лабораторной диагностике чумы и туляремии // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2014. Т. 14 (2). С. 78-82.Тюменцева И.С., Афанасьев Е.Н., Курчева С.А. и др. Разработка диагностических препаратов для детекции Yersinia pestis (капсульной и бескапсульной форм) // Материалы III Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы болезней, общих для человека и животных». 24-25 апреля 2019 г., Ставрополь. С. 289-290.Тюменцева И.С., Афанасьев Е.Н., Курчева С.А. и др. Разработка диагностических препаратов для детекции Yersinia pestis (капсульной и бескапсульной форм) // Материалы III Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы болезней, общих для человека и животных». 24-25 апреля 2019 г., Ставрополь. С. 289-290.Тюменцева И.С., Афанасьев Е.Н., Старцева О.Л. и др. Разработка стандартных условий биотехнологии производства иммуномагнитного сорбента для экспресс-диагностики опасных инфекционных заболеваний // Технологии живых систем. 2017. Т. 14 (2). С. 52-58.Тюменцева И.С., Афанасьев Е.Н., Старцева О.Л. и др. Разработка стандартных условий биотехнологии производства иммуномагнитного сорбента для экспресс-диагностики опасных инфекционных заболеваний // Технологии живых систем. 2017. Т. 14 (2). С. 52-58.Урбах В.Ю. Биометрические методы. М.: Наука, 1964. 410 с.Урбах В.Ю. Биометрические методы. М.: Наука, 1964. 410 с.Zavialov AV, Berglund J, Pudney AF, et al. Structure and biogenesis of the capsular F1 antigen from Yersinia pestis: preserved folding energy drives fiber formation. Cell. 2003; 113(5):587-596. DOI: https://doi.org/10.1016/ s0092-8674(03)00351-9Zavialov AV, Berglund J, Pudney AF, et al. Structure and biogenesis of the capsular F1 antigen from Yersinia pestis: preserved folding energy drives fiber formation. Cell. 2003; 113(5):587-596. DOI: https://doi.org/10.1016/ s0092-8674(03)00351-9Keeling MJ, Gilligan CA. Metapopulation dynamics of bubonic plague. Nature. 2000; 407:903-906. DOI: https://doi.org/10.1038/35038073Keeling MJ, Gilligan CA. Metapopulation dynamics of bubonic plague. Nature. 2000; 407:903-906. DOI: https://doi.org/10.1038/35038073Cabanel N, Bouchier C, Rajerison M, et al. Plasmid-mediated doxycycline resistance in a Yersinia pestis strain isolated from a rat. Int J Antimicrob Agents. 2018; 51(2):249-254. DOI: https://doi.org/10.1016Xj. ijantimicag.2017.09.015Cabanel N, Bouchier C, Rajerison M, et al. Plasmid-mediated doxycycline resistance in a Yersinia pestis strain isolated from a rat. Int J Antimicrob Agents. 2018; 51(2):249-254. DOI: https://doi.org/10.1016Xj. ijantimicag.2017.09.015Yang R. Plague: recognition, treatment, and prevention. J Clin Microbiol. 2017; 56(1):e01519-17. DOI: https:// doi.org/10.1128/JCM.01519-17Yang R. Plague: recognition, treatment, and prevention. J Clin Microbiol. 2017; 56(1):e01519-17. DOI: https:// doi.org/10.1128/JCM.01519-17Simon S, Demeure C, Lamourette P, et al. Fast and simple detection of Yersinia pestis applicable to field investigation of plague foci. PLoS One. 2013; 8(1):e54947. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0054947Simon S, Demeure C, Lamourette P, et al. Fast and simple detection of Yersinia pestis applicable to field investigation of plague foci. PLoS One. 2013; 8(1):e54947. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0054947Тюменцева И.С., Курчева С.А., Афанасьев Е.Н., и др. Особенности пробоподготовки с использованием иммуномагнитного сорбента при исследовании полевого материала на наличие возбудителя чумы // Военно-медицинский журнал. 2018. No 5. С. 42-46Тюменцева И.С., Курчева С.А., Афанасьев Е.Н., и др. Особенности пробоподготовки с использованием иммуномагнитного сорбента при исследовании полевого материала на наличие возбудителя чумы // Военно-медицинский журнал. 2018. No 5. С. 42-46Тилегул К.А., Алимбекова А., Землянухина Л.С. и др. Динамика заболеваемости чумой в мире // Вестник КГМА им. И.К. Ахунбаева. 2015. No 1. С. 121-125.Тилегул К.А., Алимбекова А., Землянухина Л.С. и др. Динамика заболеваемости чумой в мире // Вестник КГМА им. И.К. Ахунбаева. 2015. No 1. С. 121-125.Божко H.В., Лебедева С.А., Бичуль О.К. и др. Первичная характеристика свойств и диагностической ценности антигенного комплекса "Фракция V" чумного микроба // Клиническая лабораторная диагностика. 2005. No 6. С. 35.Божко H.В., Лебедева С.А., Бичуль О.К. и др. Первичная характеристика свойств и диагностической ценности антигенного комплекса "Фракция V" чумного микроба // Клиническая лабораторная диагностика. 2005. No 6. С. 35.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.