Статья размещена в открытом доступе и распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution (CC BY).
ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Штаммы Mycobacterium tuberculosis с мутациями в gyrA различаются по уровню конкурентного фитнеса
1 Центральный научно-исследовательский институт туберкулеза, Москва, Россия
2 Московский государственный медико-стоматологический университет имени А. И. Евдокимова, Москва, Россия
Для корреспонденции: Софья Николаевна Андреевская
Яузская аллея, д. 2 стр. 1А, г. Москва, 107564, Россия; ur.liam@aifosdna
Финансирование: исследование проведено в рамках выполнения работ по Государственному заданию ФГБНУ "ЦНИИТ" № НИОКТР 122041100246-3 «Межвидовой и внутривидовой полиморфизм микобактерий у больных туберкулезом и микобактериозом на фоне специфической терапии».
Вклад авторов: Л. Н. Черноусова, А. Эргешов — разработка дизайна исследования; В. В. Устинова, Е. А. Киселева — проведение эксперимента; Т. Г. Смирнова — проведение эксперимента, анализ полученных данных; Е. Е. Ларионова — анализ полученных данных; Э. В. Севастьянова — обзор публикаций по теме исследования; С. Н. Андреевская — анализ полученных данных, написание рукописи.
В процессе формирования устойчивости M. tuberculosis к фторхинолонам в организме хозяина могут одновременно сосуществовать пулы M. tuberculosis, чувствительные к препаратам этой группы, и пулы M. tuberculosis с различными детерминантами устойчивости. Целью исследования было изучить особенности роста in vitro штаммов M. tuberculosis, отличающихся генетическими детерминантами устойчивости к фторхинолонам, в условиях конкуренции за питательные вещества. Исследование проведено на пяти клинических штаммах M. tuberculosis с множественной лекарственной устойчивостью, различающихся структурой gyrA. Штаммы культивировали попарно и индивидуально в оптимальных условиях (среда Middlebrook 7H9) и в условиях мультистресса (50% среда Middlebrook 7H9, 2 мМ KNO2, 0,02% H2O2). Время эксперимента составило 21 сутки. Число клеток каждого из совместно культивируемых штаммов оценивали по калибровочным кривым зависимости порогового цикла полимеразной цепной реакции по целевому для мутации каналу от концентрации клеток M. tuberculosis. По числу клеток каждого штамма при совместном культивировании вычисляли величину конкурентного фитнеса и удельную скорость роста. Было установлено, что штаммы M. tuberculosis с мутациями в gyrA уступали в скорости роста штамму с диким типом gyrA, что было особенно сильно выражено в условиях мультистресса. Штамм с наиболее распространенной мутацией gyrA_D94G имел наименьшую скорость роста из всех исследованных штаммов. Была высказана гипотеза, что медленный рост M. tuberculosis с этой мутацией может приводить к толерантности к противотуберкулезным препаратам и в результате этого штамм получает преимущество в условиях химиотерапии по сравнению с другими мутантными по gyrA вариантами.
Ключевые слова: Mycobacterium tuberculosis, фторхинолоны, устойчивость, gyrA, конкурентный фитнес, гетерорезистентность