MOLECULAR EPIDEMIOLOGY OF TUBERCULOSIS IN THE KALININGRAD REGION OF RUSSIA: 10 YEARS AFTER

• Published in: Russian Journal of Infection and Immunity
• Main Authors: A. Vyazovaya A., G. Akhmedova M., N. Solovieva S., A. Gerasimova A., D. Starkova A., E. Turkin N., V. Zhuravlev Yu., O. Narvskaya V., I. Mokrousov V., А. Вязовая А., Г. Ахмедова М., Н. Соловьева С., А. Герасимова А., Д. Старкова А., Е. Туркин Н., В. Журавлев Ю., О. Нарвская В., И. Мокроусов В.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Russian
• Published: Publishing house of Saint Petersburg Pasteur Institute 2018
• Subjects: pulmonary tuberculosis; molecular epidemiology; Kaliningrad region; Mycobacterium tuberculosis; drug resistance; spoligotyping; Beijing genotype; туберкулез легких; молекулярная эпидемиология; Калининградская область; лекарственная устойчивость; сполиготипирование; генотип Beijing; North-West Russia
• Online Access: https://www.iimmun.ru/iimm/article/view/594; https://doi.org/10.15789/2220-7619-2017-4-367-374

In the Kaliningrad region, the incidence of tuberculosis (TB) has declined significantly over the past decade (from 134/100 000 in 2006 to 50.6/100 000 in 2015), but still exceeds the average for the North-West Russia (40.7/100 000). In view of the increase in the proportion of primary multidrug resistance (MDR) of the causative agent from 23.9% in 2010 to 30.5% in 2015, the aim of this study was to analyze the current Mycobacterium tuberculosis population structure in the Kaliningrad region and to evaluate its spatial-temporal trends. The 73 M. tuberculosis isolates from patients with pulmonary TB newly diagnosed in 2015 were studied. Drug resistance (DR) was detected in 46 (63.0%) M. tuberculosis strains; of these, 32 (43.8%) were multidrug-resistant (MDR). The 46 (63.0%) of 73 M. tuberculosis strains were of the Beijing genotype with 19.2% (14 out of 73) share of the B0/W148 cluster. Spoligotyping of 27 non-Beijing M. tuberculosis strains made it possible to identify 15 spoligotypes of 5 genetic families — T, LAM, Ural, S, X. About half (16; 51.6%) of non-Beijing strains were represented by spoligotypes — SIT42, SIT53, SIT262, and SIT444. In a heterogeneous group T, mostly drugsusceptible strains of spoligotype SIT53 were prevailing. More than half (55.6%) of the LAM genotype strains exhibited DR. The Ural family was small (5.5%) and included strains of well-known in Russia M. tuberculosis spoligotypes SIT35 and SIT262, and one new, not found previously. MDR was statistically significantly associated with the Beijing genotype: 56.5% versus 25.9% in strains of other genotypes (in total) (P = 0.0134). Moreover, all 14 strains of epidemiologically and clinically significant B0/W148 cluster were MDR. The proportion of MDR strains of the Beijing genotype did not change significantly: in 2006 it was 61.3%, in 2015 — 56.5% (P = 0.6773). However, the spectrum of drug resistance to first-line anti-TB drugs expanded. If previously the majority (78.9%) of MDR strains additionally exhibited resistance to streptomycin only, in present study 72.0% of MDR strains were resistant to streptomycin, ethambutol, and pyrazinamide. The proportion of MDR strains of non-Beijing genotypes was 25.9%, a significantly higher than the similar indicators in 2006 — 2.2% (P = 0.0124). A relatively smaller proportion of strains of the Beijing genotype (50%) was found in TB patients from the shores of the Baltic Sea, a territory with a relatively more favorable socio-economic situation and a higher standard of living. Thus, the current epidemiological situation of TB in the Kaliningrad region is crucially determined by the growing circulation of MDR Beijing family strains, as well as a significant increase in the proportion of MDR strains of other genotypes. В Калининградской области за последние десять лет заболеваемость туберкулезом существенно снизилась (с 134/100 000 в 2006 г. до 50,6/100 000 в 2015 г.), однако по-прежнему превышает средний показатель по Северо-Западному федеральному округу — 40,7/100 000. Учитывая увеличение удельного веса первичной множественной лекарственной устойчивости (МЛУ) возбудителя с 23,9% в 2010 г. до 30,5% в 2015 г., целью настоящего исследования был анализ современной структуры популяции Mycobacterium tuberculosis в Калининградской области и оценка тенденций ее изменения в пространственно-временном контексте. Было изучено 73 изолята M. tuberculosis, выделенных от впервые выявленных больных туберкулезом легких в 2015 г. Лекарственная устойчивость (ЛУ) выявлена у 46 (63,0%) штаммов M. tuberculosis, из них 32 (43,8%) обладали мультирезистентностью. Установлена принадлежность к генотипу Beijing 46 (63,0%) из 73 штаммов M. tuberculosis. Доля кластера В0/W148 генотипа Beijing составила 19,2% (14 из 73). Сполиготипирование 27 штаммов nonBeijing M. tuberculosis позволило выделить 15 сполиготипов 5 генетических семейств — Т, LAM, Ural, S, X. Около половины (16; 51,6%) штаммов non-Beijing были представлены сполиготипами — SIT42, SIT53, SIT262, SIT444. В гетерогенной группе Т превалировали преимущественно лекарственно чувствительные штаммы сполиготипа SIT53. Более половины (55,6%) штаммов генотипа LAM проявляли ЛУ. Семейство Ural было малочисленно (5,5%) и включало в себя штаммы M. tuberculosis, сполиготипы которых хорошо известны в России — SIT35 и SIT262, так и один новый, ранее не встречавшийся. МЛУ статистически значимо была связана с генотипом Beijing: 56,5% против 25,9% у штаммов прочих генотипов (суммарно) (P = 0,0134). При этом все 14 штаммов эпидемиологически и клинически значимого кластера В0/W148 были мультирезистентными. Доля МЛУ штаммов генотипа Beijing существенно не изменилась: в 2006 г. — 61,3%, в 2015 г. — 56,5% (P = 0,6773). Однако расширился спектр лекарственной устойчивости к противотуберкулезным препаратам первого ряда: если ранее большинство (78,9%) МЛУ штаммов дополнительно проявляли устойчивость лишь к стрептомицину, то в настоящем исследовании 72,0% МЛУ штаммов были устойчивы к стрептомицину, этамбутолу и пиразинамиду. Доля МЛУ штаммов non-Beijing составила 25,9%, что существенно выше аналогичного показателя 2006 г. — 2,2% (P = 0,0124). Сравнительно меньшая доля штаммов генотипа Beijing (50%) обнаружена у больных туберкулезом, проживающих на побережье Балтийского моря, регионе с относительно благополучной социально-экономической ситуацией и более высоким качеством жизни населения. Таким образом, современную эпидемиологичекую ситуацию по туберкулезу в Калининградской области критически определяет нарастающая циркуляция МЛУ штаммов генетического семейства Beijing, а также существенное увеличение доли МЛУ штаммов других генотипов.