doi: 10.15389/agrobiology.2020.2.355rus
УДК 636.4:619:578(574.2)
АНТИГЕННЫЕ ВЗАИМОСВЯЗИ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ШТАММОВ ВИРУСА СВИНОГО ГРИППА A/H1N1, ВЫДЕЛЕННЫХ В СЕВЕРНОМ КАЗАХСТАНЕ В 2018 ГОДУ
Н.Т. САКТАГАНОВ, Н.Г. КЛИВЛЕЕВА, Н.С. ОНГАРБАЕВА, Т.И. ГЛЕБОВА, Г.В. ЛУКМАНОВА, А.М. БАЙМУХАМЕТОВА
Грипп свиней — высококонтагиозная, остро протекающая болезнь, характеризующаяся резко выраженной лихорадкой, общей слабостью и поражением органов дыхания. Вирус гриппа свиней способен вызывать заболевание у людей, также установлена возможность заражения свиней вирусом гриппа человека. В организме свиньи при одновременном заражении вирусами разного происхождения происходит генетическая реассортация с риском появления новых опасных высокопатогенных штаммов. Изучение вирусов гриппа, циркулирующих в популяции свиней, играет важную роль для предотвращения развития опасных вспышек заболевания и планирования профилактических мероприятий. В нашей работе при изучении биологических свойств штаммов вируса гриппа A/H1N1 в популяции свиней в Северном Казахстане мы впервые установили более высокую степень сходства изолятов с классическими вариантами вируса гриппа свиней A/H1N1 (A/Swine/USA/1976/31 и A/swine/Iowa/15/30), чем с циркулирующими в настоящее время в человеческой популяции штаммами, родственными А/California/04/09 pdm. Кроме того, выявлена чувствительность изолированных штаммов к противогриппозным препаратам адамантанового ряда (ремантадин) и ингибиторам нейраминидазы (тамифлю), а также резистентность к арбидолу и ингавирину. Нашей целью было выявление биологических и антигенных особенностей штаммов вируса гриппа свиней А/Н1N1, циркулировавших в Северо-Казахстанской области Республики Казахстан.Исследовали штаммы вируса гриппа А/Н1N1 — А/свинья/Петропавловск/01/18, А/свинья/Петропавловск/02/18 и А/свинья/Петропавловск/03/18, выделенные в 2018 году из проб в свиноводческих хозяйствах Северо-Казахстанской области, и референсные варианты A/swine/Iowa/15/30, A/swine/USA/1976/31 и A/California/04/09 pdm. Штаммы размножили в 10-суточных развивающихся куриных эмбрионах (KЭ). Антигенные свойства поверхностных гликопротеидов исследовали в перекрестной реакции торможения гемагглютинации с кроличьими иммунными сыворотками. Инфекционность определяли на куриных эмбрионах и в культуре клеток MDCK. Адсорбционные свойства изучали в течение 18 ч на формалинизированных куриных эритроцитах при постоянном помешивании при 4 °С. Элюцию с эритроцитов определяли через 30, 60, 120, 180 и 240 мин в забуферном физиологическом растворе при 37 °С. Термочувствительность гемагглютинина оценивали по способности агглютинировать эритроциты после прогревания при 56 °С в течение 5, 10, 15, 30 и 60 мин. Гемагглютинирующую активность штаммов устанавливали с 0,75 % суспензиями эритроцитов курицы, морской свинки, барана, лошади и человека с группой крови I(0) в реакции гемагглютинации. Чувствительность изолятов к неспецифическим ингибиторам определяли в реакции торможения гемагглютинации с нативными и прогретыми (30 мин при 62 °С и 10 мин при 100 °С) сыворотками крови морской свинки, курицы и кролика. Чувствительность штаммов вируса к различным концентрациям противовирусных препаратов оценивали по степени подавления репродукции 100 lg ЭИД50/0,2 мл вируса на КЭ. Было выявлено антигенное родство изучаемых вариантов вируса гриппа А/Н1N1 между собой и с эталонами A/swine/USA/1976/31 и A/Swine/Iowa/15/30 и их отличие от А/California/04/09 pdm. Исследованные штаммы в высоких титрах агглютинировали все виды эритроцитов в эксперименте. Инфекционная активность штаммов вируса гриппа свиней на куриных эмбрионах варьировала в пределах 6,5-7,9 lg ЭИД50/0,2 мл, в культуре клеток MDCK — 3,5-4,3 lg ТЦД50/0,2 мл. После прогревания при 56 °С все штаммы агглютинировали эритроциты курицы в высоких титрах (log2 = 6,3±0,6-9,6±0,8) и были охарактеризованы как термостабильные. Выделенные штаммы обладали хорошей адсорбирующей способностью по отношению к эритроцитам кур (90-100 %) и элюировались с них через 30-60 мин инкубации при 37 °С. Штаммы проявляли резистентность к ингибиторам нативных неспецифических сывороток и подавлялись ингибиторами только прогретых сывороток. Исследуемые штаммы оказались чувствительными к тамифлю и ремантадину (ингибирующая концентрация соответственно 5,6-6,6 и 3,7-12,7 мкг/мл). По отношению к препаратам арбидол и ингавирин проявляли резистентность. Таким образом, выявлено сходство выделенных и референсных штаммов A/H1N1 по термостабильности гемагглютинина, скорости адсорбции и чувствительности к противовирусным препаратам, различия по инфекционной активности и скорости элюции с куриных эритроцитов.
Ключевые слова: вирус свиного гриппа, A/H1N1, штамм, изолят, антиген, гемагглютинин, инфекционность, термостабильность, резистентность, чувствительность к препаратам.
N.T. Saktaganov, N.G. Klivleyeva, N.S. Ongarbayeva, T.I. Glebova, G.V. Lukmanova, A.M. Baimukhametova
Swine influenza is a highly contagious acute disease characterized by pronounced fever, general weakness, and disorders of the respiratory system. Swine influenza virus can cause disease in humans and, on the contrary, swine may be infected by human influenza virus. In the pig’s organism, simultaneously infected with viruses of different origin, genetic reassortment takes place with the risk of occurrence of new dangerous highly pathogenic strains. The study of influenza viruses circulating in the pig population therefore plays an important role in preventing the development of dangerous outbreaks of the disease and planning preventive measures. In this work we studied the characteristics of the newly isolated strains of swine influenza virus which are epizootically relevant in the specified region at the present time. Our purpose was to identify the biological and antigenic characteristics of strains of swine influenza A/H1N1virus, circulating in the North Kazakhstan oblast of the Republic of Kazakhstan in 2018. Influenza A/H1N1 virus strains were studied including those isolated from pigs in pig farms of the North Kazakhstan oblast, the A/swine/Petropavlovsk/01/18, A/swine/Petropavlovsk/02/18, and A/swine/Petropavlovsk/03/18, and also the reference strains A/swine/Iowa/15/30, A/swine/USA/1976/31, and A/California/04/09 pdm. The strains were cloned in 10-day-old developing chicken embryo systems. The antigenic properties of surface glycoproteins of the strains were examined by cross-reactivity hemagglutination inhibition assay with rabbit immune sera. Infectivity was determined in chicken embryos (CE) and MDCK cell culture. The adsorption properties were studied on formalinized chicken red blood cells under constant stirring at 4 °С for 18 hours. Elution from red blood cells was determined after 30, 60, 120, 180, and 240 min in buffered saline at 37 °С. The heat sensitivity of hemagglutinin was assessed by the ability to agglutinate red blood cells after heating at 56 °С for 5, 10, 15, 30, and 60 minutes. The hemagglutinating activity of strains was assayed using 0.75 % suspensions of chicken, guinea pig, ram, horse, and blood group I(0) individual erythrocytes. The susceptibility of isolates to nonspecific inhibitors was determined in the hemagglutination inhibition assay with native and heated (30 min at 62 °С and 10 min at 100 °С) blood sera of guinea pig, chicken, and rabbit. The susceptibility of virus strains to different concentrations of antiviral drugs was evaluated by the level of reproductive suppression of lg 100 EID50/0.2 ml of virus in CE. The antigenic relationship of the examined variants of influenza A/H1N1 virus between each other and with the reference strains A/swine/USA/1976/31 and A/swine/Iowa/15/30 was revealed as well as their difference from the strain А/California/04/09 pdm. The studied strains in high titers agglutinated all types of red blood cells taken in the experiment. The infectious activity of swine influenza virus strains ranged within 6.5-7.9 lg EID50/0.2 ml in chicken embryos, and 3.5-4.3 lg TCD50/0.2 ml in MDCK cell culture. After heating at 56 °С, all strains agglutinated chicken erythrocytes in high titers (log2 = 6.3±0.6-9.6±0.8) and were characterized as thermostable. The isolated strains possessed good adsorption ability against chicken erythrocytes (90-100 %) and eluted from them after 30-60 min incubation at 37 °С. The strains revealed inhibitory resistance with native nonspecific sera and were suppressed by inhibitors of the heated sers only. The studied strains proved to be susceptible to Tamiflu and Remantadine (the inhibitory concentrations were 5.6-6.6 and 3.7-12.7 μg/ml, respectively). Virusesexhibited resistance to the drugs Arbidol and Ingavirin. Thus, the study revealed similarity of isolated and reference A/H1N1 strains in thermostability of the hemagglutinin, adsorption rate and susceptibility to antiviral drugs, as well as differences in infectious activity and the rate of elution from chicken red blood cells.
Keywords: swine influenza virus, A/H1N1, strain, isolate, antigen, hemagglutinin, infectivity, thermostability, resistance, drug susceptibility.
ТОО Научно-производственный центр |
Поступила в редакцию |
