AP19576421 «Генетические особенности некоторых видов цестод циркулирующих на территории Казахстана»

Актуальность

Цестодозы – инфекции, вызываемые ленточными червями преимущественно видов Taenia spp. и Mesocestoides spp., имеющих сложный жизненный цикл, что способствует значительной заболеваемости и смертности среди диких и сельскохозяйственных животных (человека), а также наносит существенный экономический ущерб животноводству. Цестодозы широко распространены в Казахстане, с массовыми случаями обнаружения как у людей, собак, домашнего скота так и у диких животных. Изучение генетических особенностей некоторых видов цестод на территории центрального и северного Казахстана проводится с целью мониторинга инвазии и дальнейшей разработки диагностических и профилактических мероприятия данного заболевания. Имеются лишь отдельные данные по изучению цестодозов на изучаемой территории, отсутствует информация по изучению видового генетического разнообразия возбудителей Taenia spp. и Mesocestoides spp., что затрудняет проведение диагностики и сравнительного анализа эпидемиологической ситуации в целом по стране.

Основная идея данного проекта заключается в установлении циркулирующих на территории центрального и северного Казахстана видов Taenia spp. и Mesocestoides spp. на разных жизненных этапах развития (промежуточные и окончательные хозяева) с целью установления основных путей трансмиссии несвойственных для многих видов животных видов цестод в экологических сообществах.

Нами была проведена предварительная работа с имеющимися открытыми источниками по изучаемому региону с целью понимания трансмиссионных путей передачи выявленных нами некоторых видов цестод несвойственных для местных диких псовых животных. Однако, из-за отсутствия многих паразитологических данных, которые были бы подкреплены генетической информацией, показать полный жизненный цикл того или иного вида цестод, не представляется возможным. Необходимо завершение этих исследований. Остается открытым вопрос: вновь обнаруженные виды цестод ранее были не идентифицированы в виду несовершенности классических паразитологических методов или произошел их занос из других регионов или соседних стран? Данных исследований на территории Казахстана не проводилось.

Цель

Цель проекта – определение генетической принадлежности различных видов возбудителей Taenia spp. и Mesocestoides spp. циркулирующих на территории центрального и северного Казахстана с использованием биоинформационных технологий и методов молекулярной генетики.

Ожидаемые результаты

— проведен сбор биологического материала для выявления возбудителей Taenia spp. и Mesocestoides spp. у диких псовых животных и других видов животных и птиц, включенных в их пищевую цепь;

— установлена таксономическая принадлежность изучаемых видов цестод на основе морфометрических и морфологических признаков;

— отработаны протокола и методы выделения геномной ДНК цестод в зависимости от стадии жизненного цикла и создана коллекция геномной ДНК;

—  проведен ПЦР анализ для наработаны ампликоны маркерных участков генома возбудителей Taenia spp. и Mesocestoides spp.;

— расшифрованы нуклеотидных последовательности маркерных генов методом секвенирования по Сэнгеру и проведено их депонирование в базе GenBank;

— проведен биоинформатический анализ и установлена видовая принадлежность возбудителей Taenia spp. и Mesocestoides spp. у различных животных и птиц, циркулирующих на изучаемой территории.

— установлены основные пути трансмиссии идентифицированных видов возбудителей Taenia spp. и Mesocestoides spp. у диких псовых животных с учетом их пищевой цепи.

В рамках проекта будет осуществлена подготовка высококвалифицированных специалистов в области молекулярной паразитологии. Будут подготовлены две дипломные работы и две диссертации на соискание академической степени магистр наук.

Руководитель проекта

Киян Владимир Сергеевич, доктор PhD,  ассоциированный профессор. Индекс Хирша 4, Researcher ID: О-7403-2017, ORCID: 0000-0001-9787-9151, Scopus Author ID: 6701646393.

Члены исследовательской группы

Смагулова Айнура Муратовна,магистр технических наук. Индекс Хирша 1, Researcher ID: P-7618-2017, ORCID: 0000-0002-3067-3666, Scopus Author ID: 57213811809

Уахит Рабиға Сейтбатталқызы, магистр технических наук.  Индекс Хирша 1, ORCID: 0000-0001-7737-7162, Scopus Author ID: 57226673682

Ляльченко Александр Сергеевич, магистр сельскохозяйственных наук. ORCID: 0000-0002-3232-6342.

Публикации и охранные документы научного руководителя проекта и членов исследовательской группы, касающиеся темы проекта

  1. Chien-Hung Chen, Vladimir Kiyan, A.A. Zhylkibayev, Dubek Kazyken, Olga Bulgakova, Kent E. Page, Rakhmet I. Bersimbaev, Eric Spooner and Dos D. Sarbassov. Autoregulation of the mTOR Complex 2 integrity is controlled by the ATP-dependent mechanism. J. Biol. Chem. – 2013. – V. 288 (38). – P. 27019-27030. IF-4,65. Q1. Процентиль – 90. DOI: 10.1074/jbc.M113.498055.
  2. Kazyken D., Kiyan V., Kaz Y., Zhylkibayev A.A., Chen C-H, Agarwal N.K., Sarbassov D.D. The nuclear import of ribosomal proteins is regulated by mTOR. Oncotarget. – 2014. – Vol. 5 (23). – P. 9577-9593. IF-6.359. Q1. Процентиль – 69. DOI: 10.18632/oncotarget.2473.
  3. Bulashev A.K., Borovikov S.N., Serikova S.S., SuranshievZh.A., Kiyan V.S., Eskendirova S.Z. Development of ELISA using anti-idiotypic antibodies for diagnosis of opisthorchiasis. Folia Parasitologica. – 2016. – Р. 63: 025. IF-1.271. Q3. Процентиль – 47. DOI: 10.14411/fp.2016.025.
  4. Vladimir S. Kiyan, Aitbay K. Bulashev, Aleksey V. Katokhin. Opisthorchis felineus and Metorchis bilis Metacercariae in Cyprinid Fish Leuciscus idus in Nura-Sarysu River, Kazakhstan. Korean J Parasitol. – 2018. – Vol. 56 (3). – P. 267-274. IF-1,207. Q3. Процентиль – 39. DOI: 10.3347/kjp.2018.56.3.267.
  5. Abetov DA, Kiyan VS, Zhylkibayev AA, Sarbassova DA, Alybayev SD, Spooner E, Song MS, Bersimbaev RI, Sarbassov DD. Formation of mammalian pre-ribosomes proceeds from intermediate to composed state during ribosome maturation. J. Biol. Chem. – 2019. – V. 292 (28). – P. 10746-10757. IF-5.157. Q2.Процентиль – 84. DOI: 10.1074/jbc.AC119.008378.
  6. Vladimir Kiyan, Aitbay Bulashev, Aibek Zhumalin, Ainura Smagulova, Ludmila Lider. Immunogenicity and Antigenicity of Opisthorchis felineus Proteins. Adv. Anim. Vet. Sci. 2020, 8(9): 933-939. Процентиль – 31http://dx.doi.org/10.17582/journal.aavs/2020/8.9.933.939.
  7. Aiganym Bekenova, Ainura Smagulova, Aleksey Katokhin, Sergei Borovikov, Vladimir Kiyan. Molecular Differential Diagnosis between Opisthorchis felineus and Metorchis bilis. Adv. Anim. Vet. Sci. 2020, 8(s3): 27-32. Процентиль – 31. http://dx.doi.org/10.17582/journal.aavs/2020/8.s3.27.32.
  8. Smagulova A., Katokhin A., Mambetpayeva B., Kulmaganbetova N., Kiyan V. A multiplex PCR assay for the differential detection of Opisthorchis felineus and Metorchis bilis. Georgian Medical News No 1 (310) 2021. 176-182. Процентиль – 20. PMID: 33658428.
  9. Uakhit RS, Lider LA, Smagulova AM, Leontyev SV, Abdrakhmanov SK, Kiyan VS. First Molecular Identification of Dirofilaria repens Found in a Wolf Heart in Kazakhstan. Adv. Anim. Vet. Sci. 2021, 9(9): 1342-1346. Процентиль – 31. http://dx.doi.org/10.17582/journal.aavs/2021/9.9.1342.1346.
  10. Uakhit R, Smagulova A, Syzdykova A, Abdrakhmanov S, Kiyan V (2022) Genetic diversity of Echinococcus spp. in wild carnivorous animals in Kazakhstan, Veterinary World, 15(6): 1489–1496. Процентиль — 79, doi: www.doi.org/10.14202/vetworld.2022.1489-1496.
  11. Киян В.С., Айтмагамбетова М., Смагулова А.М., Айтмагамбетова С. Отработка метода выделения ДНК описторхид из биологического материала. Вестник «Государственного  университета имени Шакарима город Семей», Семей. – 2018. – С. 173-177.
  12. Никитина М.И., Лидер Л.А., Киян В.С., Смагулова А.М. Эколого-биологические особенности и распространение Opisthorchis felineus в Коргалжынском районе Акмолинской области. Вестник СемГУ. Серия биологическая, Семей, 2018, №1 (81). – С. 259-263.
  13. Киян В.С., Смагулова А.М., Катохин А.В. Меторхоз в Северном Казахстане: состояние изученности и распространение // Вестник Experimental Biology, Al-Farabi Kazakh National University.  – Алматы. – 2019 №3(80). – С. 170-179.  https://doi.org/10.26577/eb-2019-3-b15
  14. Смагулова А.М., Киян В.С., Бекенова А.Б. Эффективность различных методов выделения днк из Opisthorchis felineus. Вестник КАТУ. Серия Ветеринарная, Нур-Султан, 2019, №3 (102). – С. 269-278.
  15. Смагулова А.М., Бекенова А.Б., Катохин А.В., Киян В.С. Молекулярные маркеры в диагностике описторхоза. Вестник КАТУ. Серия Ветеринарная, Нур-Султан, 2020, №2 (105). – С. 190-199. https://doi.org/10.47100/herald.v1i2.55
  16. Bekenova A.B., Smagulova A.M., Kiyan V.S. Veterinary-sanitary expertise of the fish from the Shagalaly river // Вестник КазНУ. – 2021. – Vol. № 3 (88). – Р. 87-95. https://doi.org/10.26577/eb.2021.v88.i3.09
  17. Uakhit R.S., Smagulova A.M., Lider L.A., Leont’ev S.V., Berber A.P., Kiyan V.S. Species composition of wolf (Canis lupus) helminth fauna in Kazakhstan // Eurasian Journal of Applied Biotechnology. – 2022. – Vol. №.1,– P. 49-58. https://doi.org/10.11134/btp.1.2022.6
  18. Smagulova А.М., Uakhit R.S., Lider L.А., Lyalchenko А.S., Kiyan V.S. Distribution and genetic features of the causative agent of Alaria alata in wild carnivores of the steppe and forest-steppe zones of Kazakhstan. // Eurasian Journal of Applied Biotechnology. – 2022. – Vol. №.2,– P. 38-43. https://doi.org/10.11134/btp.2.2022.6
  19. Uakhit R.S., Kan M. Advantages Of The Staining Method For Studying The Morphological Characteristics Of Cestodes // Международной Научно-Практической Конференции «Сейфуллинские Чтения – 18(2): «Наука XXI Века — Эпоха Трансформации». Астана, 2022. – С. 205-206.
  20. Жумалин А.Х., Уахит Р.С., Сыздыкова А.С, Смагулова А.М., Леонтьев С.В. Гельминтофауна диких плотоядных животных степной зоны Казахстана // Международной Научно-Практической Конференции «Сейфуллинские Чтения – 17 Современная аграрная наука: Цифровая трансформация». Астана, 2021.- Т.1, Ч.1 — С.316-318.

Достигнутые результаты

2023 год

В период первого года выполнения проекта были собраны пробы биологического материала с 6 областей Казахстана от диких псовых (волк, лиса, корсак), диких копытных животных, промысловых птиц, грызунов и сельскохозяйственных животных. Цестодозы при развитии проходит несколько стадий развития, последовательно переходящих одна в другую и локализуются у разных животных. Нами были собраны образцы возбудителей рода Taeniosis принадлежащих к различной стадии развития.

В результате проведенных мероприятий проведен сбор биологического материала у промежуточных и окончательных хозяев цестод на изучаемой территории. Всего было отобрано 2741 образцов от различных видов животных с соблюдением высоких стандартов биобезопасности. Полученные образцы были исследованы паразитологическим методом, была проведена первичная идентификация видов гельминтов семейства Taeniidae. У волков были обнаружены Taenia saginata, Taenia hydatigena, Taenia krabbei; у лисы – Taenia crassiceps, Taenia multiceps, Taenia krabbei; у корсаков – Taenia krabbei; у диких копытных и сельскохозяйственных животных — Eimeria spp., свободно живущие нематоды, яйца стронгилят, ооцисты, яйца цистод не обнаружены; у промысловых птиц – Diorchis spp., Hymenolepis  spp.; грызуны – цисты цистицеркоза.

Все образцы хранятся в холодильной камере при 4°С в отдельных контейнерах и зафиксированы в 70% этиловом спирте для дальнейшего использования.

В результате проведенных исследований проведен сбор биологического материала для выявления возбудителей цестодозов у промежуточных и окончательных хозяев на территории центрального и северного Казахстана. Установлены экстенсивность и интенсивность инвазии. Собрана паразитологическая коллекция.