Региональные молекулярно-генетические особенности эпидемии ВИЧ-инфекции

41

Молекулярно-генетические особенности эпидемии В статье представлены данные о молекулярно-биологических характеристиках ВИЧ-1, распространенного на территории Ямало-Ненецкого автономного округа (ЯНАО).

Сопоставление результатов молекулярно-биологических исследований с данными эпидемиологического анализа позволило выявить и подробно изучить особенности циркуляции ВИЧ-1 в различных этнических группах населения ЯНАО.

ВИЧ-инфекция и эпидемия

ВИЧ-инфекция и эпидемия на Ямале ведет отсчет с 1995 г. За 20 лет выявлено 2528 случаев ВИЧ-инфекции.

На 1 января 2015 г. на диспансерном учете в ГБУЗ «Ямало-Ненецкий окружной центр профилактики и борьбы со СПИД» состояло 1447 ВИЧ-инфицированных, 573 чел. из которых получали антиретровирусные препараты (АРВП).

В целях слежения за возникновением мутаций лекарственной устойчивости ВИЧ к АРВП в лаборатории нашего учреждения с 2005 г. применяется метод генотипирование - секвенирования гена pol и петли V3 гена env ВИЧ-1.

Всего просеквенировано 753 образца плазмы от 282 пациентов.

Информация о строении нуклеотидной последовательности генома ВИЧ-1, получаемая на основе секвенирования, позволила нам не только выявлять мутации резистентности, но и определять вич-инфекция какого подтипа и тропности.

Для этого анализ полученных нуклеотидных последовательностей проводится с использованием онлайн-программы COMET HIV-1, а также ресурса geno2pheno в соответствии с европейскими директивами. Филогенетический анализ проводится с помощью программы MEGA 3.1.

Таким образом, мы получаем данные о молекулярно-биологических характеристиках ВИЧ-1, распространенного на территории Ямало-Ненецкого автономного округа (ЯНАО).

Правила оформления документации, сопровождающей пробы

Правила оформления документации, сопровождающей пробы
посмотреть/скачать>>

Разнообразие генетических вариантов ВИЧ-1

Известно, что ЯНАО — историческая родина коренных малочисленных народов Крайнего Севера (КМНС): ненцев, хантов, селькупов. Доля аборигенного населения в общей численности населения автономного округа составляет 7,0% (36 тыс. чел.). Остальное население Ямала (500 тыс. чел.) принято считать пришлым.

С 2000 г. ВИЧ-инфекция регистрируется в популяции КМНС. Особенности образа жизни и быта накладывают отпечаток на динамику эпидемиологического процесса ВИЧ-инфекции в этой популяции и не могут не отражаться на молекулярно-биологических характеристиках эпидемии ВИЧ в ЯНАО.

Таким образом, общий эпидемический процесс ВИЧ-инфекции на Ямале является как бы суммой двух эпидемических процессов — среди пришлого и среди коренного населения. В связи с этим был проведен дифференцированный анализ молекулярно-генетических характеристик (генотипирование) эпидемии ВИЧ-инфекции среди коренного и пришлого населения ЯНАО.

Генотип ВИЧ-1 был определен у 17,8% (241 чел.) пациентов, относящихся к пришлому населению, и у 42,7% (41 чел.) пациентов из числа КМНС (табл. 1).

Количество ВИЧ-инфицированных пациентов, прошедших генотипирование

Обследуемые контингенты

Всего ВИЧ-инфицированных пациентов на диспансерном учете (на 1 января 2015 года)

Пациенты, у которых определен подтип ВИЧ-1

количество

%

1

Из числа пришлого населения

1351

241

17,8

2

Из числа коренного населения

96

41

42,7

3

Всего

1447

282

19,5

Генетические варианты ВИЧ-1, выявленные у пациентов из числа пришлого населения (табл. 2), представлены пятью подтипами ВИЧ: подтипом, А (89,6%), подтипом В (2,5%), рекомбинантными формами CRF03_AB (5,8%), CRF02_AG (1,2%), CRF01_AE (0,8%).

Генетические варианты ВИЧ-1, выявленные у пациентов из числа коренного населения, представлены двумя генетическими разновидностями: подтипом А1 и рекомбинантом CRF03_AB. При этом доля подтипа, А достигает 97,6%, и лишь 2,4% (1 случай) приходится на рекомбинант CRF03_AB.

Читайте также в журнале «Справочник заведующего КДЛ»

Подтипы ВИЧ-1, выявленные у ВИЧ-инфицированных пациентов

Пациенты

Подтип ВИЧ-1

Всего

А1 (А)

В

CRF03_AB

CRF02_AG

CRF01_AE

Количество последовательностей, выделенных у пришлого населения

241 (100%)

216 (89,6%)

6 (2,5%)

14 (5,8%)

3 (1,2%)

2 (0,8%)

Количество последовательностей, выделенных у коренного населения

41 (100%)

40 (97,6%)

-

1 (2,4%)

-

-

С целью подтверждения принадлежности образцов к определенным подтипам ВИЧ и установления филогенетических связей исследованных штаммов ВИЧ-1 был применен метод филогенетического анализа.

Филограмма образцов, выделенных у пациентов из числа пришлого населения, позволила увидеть, что подавляющее количество проанализированных образцов относится к ветви генотипа, А ВИЧ-1. Отдельно от генотипа, А ВИЧ-1 выделяется субкластер, объединяющий варианты ВИЧ-1 с генотипом CRF01_AE и с генотипом CRF02_AG.

Шесть образцов кластеризуются с генотипом В. На минимальной филогенетической дистанции от него располагаются 14 образцов с генотипом CRF03_AB.

Филогенетическое дерево для образцов, выделенных у пациентов из числа коренного населения, показывает, что генетическое разнообразие ВИЧ-1 в группе пациентов из числа КМНС значительно ниже, чем среди пришлого населения.

А именно: лишь 1 образец кластеризуется с генетическим вариантом CRF03_AB, в то время как все остальные образцы примыкают к ветви ВИЧ-1 подтипа, А, что означает их принадлежность к А-подтипу. При этом внутри подтипа, А существуют отдельные изолированные ветви с минимальной филогенетической дистанцией, объединенные принадлежностью к одному эпидемиологическому очагу (Надымский очаг, Красноселькупский очаг, Ямальский очаг).

При сопоставлении результатов, полученных на основе филогенетических исследований и данных эпидемиологического анализа, можно сделать вывод о том, что среди коренного населения на территории Надымского, Красноселькупского, Ямальского районов сформировались местные моноэтиологические изолированные очаги ВИЧ-инфекция, которые будут развиваться по законам эпидемического процесса, характерным для ВИЧ-инфекции.

Анализ динамики распространения подтипов ВИЧ-1 в различные периоды эпидемии

Анализ распространения подтипов ВИЧ-1 среди пришлого населения в различные периоды эпидемии показал, что вирус подтипа В попал в популяцию в начале эпидемического процесса (1995—1999 гг.) одновременно с вирусом подтипа, А, но не получил активного распространения, в то время как подтип, А широко распространился в популяции.

  • Кроме того, в 2000—2002 гг. зарегистрирован рекомбинант CRF03_AB (3 случая).
  • В период 2003—2008 гг. зарегистрировано еще 8 случаев CRF03_AB и 2 случая CRF01_AЕ.
  • В период 2009—2011 гг. кроме подтипов А1 и В, рекомбинантной формы CRF03_AB впервые зарегистрирован 1 случай заражения рекомбинантом CRF02_AG.
  • В течение 2012—2014 гг. также регистрировались подтипы А1 и В, рекомбинантные формы CRF03_AB и CRF02_AG (2 случая).

Динамический анализ распространения генетических вариантов, генотипирование ВИЧ-1 в среде КМНС демонстрирует меньшее разнообразие.

Как в начальном, так и в последующие периоды эпидемического процесса в среде КМНС продолжают регистрироваться случаи заражения ВИЧ-инфекцией, обусловленные подтипом А1.

Лишь в 2009 г. зафиксирован 1 случай заражения женщины (национальность — селькупы, путь — половой) рекомбинантной формой CRF03_AВ.

Поскольку в 2009 г. женщина находилась в следственном изоляторе, с 2010 по 2013 г. отбывала наказание в исправительно-трудовом учреждении, случаи дальнейшего распространения CRF03_AВ, связанные с ней, пока не зарегистрированы.

Анализ распространения подтипов ВИЧ-1 различными путями передачи

При анализе соотношения передачи различных подтипов ВИЧ-1 половым и наркотическим путями у пришлого населения прослеживается, что подтип В (6 случаев) и рекомбинант CRF01_AЕ (2 случая) передавались исключительно половым путем.

Причем первый случай инфицирования штаммом CRF01_AЕ произошел в Таиланде (в период туристической поездки жительницы Ямала), после чего инфицированная женщина передала вирус CRF01_AЕ своему половому партнеру в ЯНАО.

Инфицирование пациентов подтипом В фиксировалось у мужчин при гомосексуальном пути заражения. Другие генетические варианты: подтип А1, рекомбинантные формы CRF03_AB и CRF02_AG - встречаются как при половом, так и при наркотическом пути заражения (табл. 3).

Распространение подтипов ВИЧ-1 различными путями передачи

Подтип ВИЧ-1

Пришлое население

Коренное население

половой путь

наркотический путь

половой путь

наркотический путь

А

121

101

36

4

АВ

9

5

1

0

АЕ

2

0

0

0

В

6

0

0

0

AG

1

2

0

0

Всего

139

115

37

4

Среди КМНС превалирующим путем передачи (до 89,0%) является половой путь.

В нашем случае из 41 обследованного представителя КМНС половым путем заразились 37 чел. (90,2%), наркотическим путем - 4 чел. (9,8%). На диаграмме показано, что в резервуаре наркотического пути передачи среди КМНС регистрируется только ВИЧ-1 подтипа,

А, при половом пути передачи кроме подтипа, А зафиксирован 1 случай заражения, вызванный рекомбинантной формой CRF03_АВ.

Анализ встречаемости подтипов по гендерному признаку

При анализе распределения подтипов ВИЧ-1 у пришлого населения среди пациентов мужского и женского пола установлено, что три из пяти генетических вариантов ВИЧ-1 регистрируются у лиц обоего пола.

Подтип В зарегистрирован только у лиц мужского пола, что соответствует данным, свидетельствующим о гомосексуальном пути передачи этого подтипа ВИЧ-1. Рекомбинантная форма CRF02_AG также регистрировалась нами только у мужчин.

В силу этих причин разнообразие генетических вариантов ВИЧ-1 среди мужчин из числа пришлого населения выше, чем среди женщин той же группы. И у мужчин, и у женщин с наибольшей частотой (89,0 и 90,0% соответственно) выявляется ВИЧ-1 подтипа А. Гораздо реже регистрируются другие подтипы (табл. 4).

Частота встречаемости генетических вариантов ВИЧ-1 у мужчин и женщин

Подтип ВИЧ-1

Пришлое население

Коренное население

мужчины

женщины

мужчины

женщины

А

136 (88,9%)

79 (89,8%)

12 (100%)

28 (96,6%)

АВ

7 (4,6%)

8 (9,1%)

0

1 (3,4%)

АЕ

1 (0,7%)

1 (1,1%)

0

0

В

6 (3,9%)

0

0

0

AG

3 (2,0%)

0

0

0

Всего

153 (100%)

88 (100%)

12 (100%)

(100%)

В отличие от пациентов из числа пришлого населения, в группе пациентов из числа КМНС наибольшее разнообразие генетических вариантов ВИЧ-1 наблюдается среди женщин, у которых регистрируется как подтип, А (96,6% случаев), так и рекомбинант CRF03_AB (1 случай, 3,4%). В то время как у пациентов-мужчин из числа коренного населения в настоящее время циркулирует только подтип, А (100% случаев).

Анализ распространенности штаммов ВИЧ-1, несущих мутацию V77I в. области pro, и штаммов, свободных от этой мутации (Wt)

В ходе проведения молекулярно-генетического мониторинга выявлена высокая частота встречаемости в последовательностях ВИЧ-1 подтипа, А замены V77I в. локусе протеазы (до 40,0%), ранее известной как low score мутация подтипа В. В работах многих авторов уже установлено, что этот мутантный генотип является генетически устойчивым и сохраняется при передаче ВИЧ-1 от человека к человеку.

Проведен анализ распространения штаммов ВИЧ-1 подтипа, А с заменой V77I (MutV77I) на участке протеазы гена pol и штаммов ВИЧ-1 подтипа, А без этой замены («дикий штамм» Wt).

Выявлено, что у пациентов из числа пришлого населения преобладает «дикий штамм» ВИЧ-1 (Wt), который составляет 55,6%. Доля штамма MutV77Iравна 44,4%. При этом в резервуаре полового пути передачи сохраняется доминирование «дикого штамма» (Wt) — 69,0%, а в резервуаре наркотического пути преобладающим является генетический вариант MutV77I, составляющий 58,5%.

При анализе распространенности штаммов Wt и MutV77I у пациентов из числа коренного населения (рис.) установлено, что доля MutV77I составляет 24,4% — почти в 2 раза меньше, чем среди пациентов из числа пришлого населения (44,4%).

В резервуаре наркотического пути у КМНС генотип MutV77I составляет 40,0%, в резервуаре полового пути — 22,2%. Таким образом, в отличие от общей эпидемической ситуации, имеющей место на Ямале, преобладание генетического варианта MutV77I в резервуаре наркотического пути передачи ВИЧ-1 среди КМНС не прослеживается.

Соотношение инфицированности «диким штаммом» ВИЧ-1 (Wt) и штаммом ВИЧ-1 с генотипом MutV77I среди пришлого и коренного населения

Выявление CXCR4- и CCR5-тропных вариантов ВИЧ-1 

С целью определения тропности ВИЧ-1 у 106 пациентов проведено секвенирование участка гена env, включающего V3-петлю (табл. 5).

Тропность ВИЧ-1 в зависимости от давности инфицирования у пациентов из числа пришлого и коренного населения

Давность инфицирования

Пациенты из числа пришлого населения

Пациенты из числа коренного населения

всего

R5

X4

всего абс.

R5

X4

абс.

%

абс.

%

абс.

%

абс.

%

До 1 года (1-я группа)

5

3

60,0

2

40,0

10

9

90,0

1

10,0

От 1 до 5 лет (2-я группа)

29

25

86,0

4

13,8

19

18

94,7

1

5,3

От 5 до 8 лет (3-я группа)

16

14

87,5

2

12,5

7

7

100,0

0

0,0

От 8 до 17 лет (4-я группа)

20

20

100,0

0

0,0

Всего

70

62

88,6

8

11,4

36

34

94,4

2

5,6

При изучении эпидемиологического анамнеза выявлено, что срок давности инфицирования пациентов колеблется от 1 до 17 лет. ВИЧ-инфиция у представителей КМНС (36 чел.) давность инфицирования составила от 1 до 8 лет, что обусловлено более поздним развитием эпидемии ВИЧ в среде КМНС.

Все пациенты разделены на несколько групп в зависимости от давности инфицирования.

Из данных, представленных в таблице видно, что как у пришлого, так и у коренного населения СXCR4-тропные вирусы наиболее часто выявляются на ранних сроках инфицирования. В группе пациентов с максимальной давностью инфицирования Х4-тропные вирусы нами не выявлены.

Однако в целом в группе пациентов из числа КМНС Х4-тропные вирусы регистрировались в 2 раза реже, чем в группе пришлого населения, — 5,6% против 11,4%.

Полученные данные о различиях молекулярно-генетических характеристик ВИЧ у пациентов из числа пришлого населения и КМНС (динамика распространения штаммов ВИЧ-1, количество CXCR4-тропных вариантов ВИЧ-1), данные о формировании местных моноэтиологических изолированных очагов ВИЧ-инфекции, зависимости частоты выявления CXCR4-тропных вариантов ВИЧ-1 от срока инфицирования свидетельствуют о необходимости дальнейшего изучения особенностей циркуляции генетических вариантов ВИЧ с целью прогнозирования ситуации и использования научных подходов в управлении эпидемией.

Читайте в ближайших номерах журнала «Справочник заведующего КДЛ»
    Читать >>


    Ваша персональная подборка

      Подписка на статьи

      Чтобы не пропустить ни одной важной или интересной статьи, подпишитесь на рассылку. Это бесплатно.

      Рекомендации по теме

      Мероприятия

      Мероприятия

      Повышаем квалификацию

      Посмотреть

      Самое выгодное предложение

      Самое выгодное предложение

      Воспользуйтесь самым выгодным предложением на подписку и станьте читателем уже сейчас

      Живое общение с редакцией

      А еще...






      Наши продукты




















      © МЦФЭР, 2006 – 2017. Все права защищены.

      Портал zdrav.ru - медицинский портал для медицинских работников. Новости и статьи для главных врачей, медицинских сестер, заместителей главного врача, специалистов по качеству медицинской помощи, заведующих КДЛ, медицинских юристов, экономистов ЛПУ, провизоров и руководителей аптек.

      Информация на данном сайте предназначена только для медицинских работников. Ознакомьтесь с соглашением об использовании.
      Свидетельство о регистрации средства массовой информации Эл № ФС77-38302 от 30.11.2009

      
      • Мы в соцсетях
      Сайт предназначен для медицинских работников!

      Чтобы продолжить чтение статей на портале ZDRAV.RU, пожалуйста, зарегистрируйтесь.
      Это займет всего 57 секунд. Для вас будут доступны:

      — 9400 статей
      — 4000 ответов на вопросы
      — 80 видеосеминаров
      — множество форм и образцов документов
      — бесплатная правовая база
      — полезные калькуляторы

      Вы также получите подарок — журнал в формате pdf

      У меня есть пароль
      напомнить
      Пароль отправлен на почту
      Ввести
      Я тут впервые
      И получить доступ на сайт Займет минуту!
      Введите эл. почту или логин
      Неверный логин или пароль
      Неверный пароль
      Введите пароль
      Сайт предназначен для медицинских работников!

      Чтобы продолжить чтение статей на портале ZDRAV.RU, пожалуйста, зарегистрируйтесь.
      Это займет всего 57 секунд. Для вас будут доступны:

      — 9400 статей
      — 4000 ответов на вопросы
      — 80 видеосеминаров
      — множество форм и образцов документов
      — бесплатная правовая база
      — полезные калькуляторы

      Вы также получите подарок — pdf- журнал «Здравоохранение»

      У меня есть пароль
      напомнить
      Пароль отправлен на почту
      Ввести
      Я тут впервые
      И получить доступ на сайт Займет минуту!
      Введите эл. почту или логин
      Неверный логин или пароль
      Неверный пароль
      Введите пароль
      ×
      Сайт предназначен для медицинских работников!

      Чтобы скачать файл на портале ZDRAV.RU, пожалуйста, зарегистрируйтесь.
      Это займет всего 57 секунд. Для вас будут доступны:

      — 9400 статей
      — 4000 ответов на вопросы
      — 80 видеосеминаров
      — множество форм и образцов документов
      — бесплатная правовая база
      — полезные калькуляторы

      Вы также получите подарок — pdf- журнал «Здравоохранение»

      У меня есть пароль
      напомнить
      Пароль отправлен на почту
      Ввести
      Я тут впервые
      И получить доступ на сайт Займет минуту!
      Введите эл. почту или логин
      Неверный логин или пароль
      Неверный пароль
      Введите пароль
      ×
      Сайт предназначен для медицинских работников!

      Чтобы скачать файл на портале ZDRAV.RU, пожалуйста, зарегистрируйтесь.
      Это займет всего 57 секунд. Для вас будут доступны:

      — 9400 статей
      — 4000 ответов на вопросы
      — 80 видеосеминаров
      — множество форм и образцов документов
      — бесплатная правовая база
      — полезные калькуляторы

      Вы также получите подарок — pdf- журнал «Здравоохранение»

      У меня есть пароль
      напомнить
      Пароль отправлен на почту
      Ввести
      Я тут впервые
      И получить доступ на сайт Займет минуту!
      Введите эл. почту или логин
      Неверный логин или пароль
      Неверный пароль
      Введите пароль