Научная статья на тему 'ВИРУСЫ ГРИППА, ЦИРКУЛИРУЮЩИЕ СРЕДИ СВИНЕЙ И ЛЮДЕЙ В КАЗАХСТАНЕ В 2020 ГОДУ'

ВИРУСЫ ГРИППА, ЦИРКУЛИРУЮЩИЕ СРЕДИ СВИНЕЙ И ЛЮДЕЙ В КАЗАХСТАНЕ В 2020 ГОДУ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
44
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
вирус гриппа / циркуляция / изолят / гемагглютинин / нейраминидаза / influenza virus / circulation / isolate / hemagglutinin / neuraminidase / тумау вирусы / айналым / изолят / гемагглютинин / нейраминидаза

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — A M. Баймухаметова, Н.С. Онгарбаева, H.T. Сактаганов, Т.И. Глебова, М.Г. Шаменова

Популяции свиней играют важную роль в эволюции вирусов гриппа, так как они являются уникальным резервуаром для реассортации возбудителей инфекции от разных хозяев. В 2020 году в Алматинской, Северо-Казахстанской и Карагандинской областях Казахстана от больных людей в поликлиниках и лечебных учреждениях получен 531 носоглоточный смыв. В крестьянских животноводческих хозяйствах от свиней 2-5 мес. возрастов собрано 172 носоглоточных смыва. В полимеразной цепной реакции 531 образца, собранного от людей, генетический материал вируса гриппа А был обнаружен в 6,21% случаев, вируса гриппа В в 1,13%. При субтипировании РНК вируса гриппа A/HlNl/09pdm идентифицирована в 2,64% проб, A/H3N2 в 1,69%. В 172 носоглоточных смывах, полученных от свиней, генетический материал вируса гриппа был обнаружен в 6,97% проб, из них РНК вируса гриппа A/H1N1 в 5,23%, вируса гриппа A/H3N2 в 0,58%. Результаты, полученные при скрининге носоглоточных смывов в полимеразной цепной реакции, указывают на социркуляцию вирусов гриппа A/H1N1 и A/H3N2 у людей и свиней в Алматинской, Северо-Казахстанской и Карагандинской областях РК. При вирусологическом исследовании носоглоточных смывов, собранных от людей в Алматинской области, на куриных эмбрионах выделено три гемагглютинирующих агента, идентифицированных в полимеразной цепной реакции, реакции торможения гемагглютинации и реакции ингибиции нейраминидазной активности как вирусы гриппа A/H3N2. Результаты вирусологических исследований свидетельствуют о необходимости проведения постоянного надзора за циркуляцией возбудителей гриппа среди людей и свиней в различных регионах Казахстана с целью своевременного прогнозирования эпидемических вспышек и проведения профилактических мероприятий.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — A M. Баймухаметова, Н.С. Онгарбаева, H.T. Сактаганов, Т.И. Глебова, М.Г. Шаменова

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INFLUENZA VIRUSES CIRCULATING AMONG SWINE AND HUMANS IN KAZAKHSTAN IN 2020

Summary In 2020, 531 nasopharyngeal swabs were obtained from sick people in out-patient clinics and healthcare facilities located in the Almaty, North Kazakhstan, and Karaganda oblasts of Kazakhstan. 172 nasopharyngeal swabs were collected from 2-5 month-old pigs in peasant livestock farms. In the polymerase chain reaction of 531 samples collected from humans, the genetic material of influenza A virus was detected in 6.21% of cases and that of influenza B virus in 1.13%. Subtyping resulted in identifying RNA of influenza A/H1N1/09pdm virus in 2.64% of samples, A/H3N2 virus in 1.69%. In 172 nasopharyngeal swabs collected from swine, the genetic material of influenza virus was detected in 6.97% of the samples, of which RNA of influenza A/H1N1 virus in 5.23%, A/H3N2 virus in 0.58%. The results obtained from the screening of nasopharyngeal swabs in the polymerase chain reaction indicated co-circulation of influenza A/H1N1 and A/H3N2 viruses in humans and swine in the Almaty, North Kazakhstan, and Karaganda oblasts of the Republic of Kazakhstan. Virological studies of nasopharyngeal swabs collected from humans in the Almaty oblast resulted in isolation of three hemagglutinating agents in chicken embryos which were identified in the polymerase chain reaction, hemagglutination inhibition assay and neuraminidase inhibition assay as influenza A/H3N2 viruses. The results of virological studies indicated the need for constant surveillance of the circulation of influenza pathogens among humans and swine in various regions of Kazakhstan in order to timely predict epidemic outbreaks and carry out preventive measures.

Текст научной работы на тему «ВИРУСЫ ГРИППА, ЦИРКУЛИРУЮЩИЕ СРЕДИ СВИНЕЙ И ЛЮДЕЙ В КАЗАХСТАНЕ В 2020 ГОДУ»

18 Heidarzadeh N, Baghaee-Ravari S. Application of Bacillus pumilus as a potential biocontrol agent of Fusarium wilt of tomato. Archives Phytopathology and Plant Protection. - 2015. - Vol. 48(13-16). - P. 841-849. DOI: 10.1080/03235408.2016.1140611.

19 Lawal T.E., Babalola O.O. Relevance of biofertilizers to agriculture. Journal of Human Ecology. - 2014. - Vol. 47(1). - P. 35-43.

20 Manici L.M., Caputo F., Saccà M.L. Secondary metabolites released into the rhizosphere by Fusarium oxysporum and Fusarium spp. as underestimated component of nonspecific replant disease. Plant Soil. -2017. - Vol. 415(1-2). - P. 85-91.

МРНТИ 34.25.29

A.M. БАЙМУХАМЕТОВА1, НС. ОНГАРБАЕВА1'2, H.T. САКТАГАНОВ1, Т.И.

ГЛЕБОВ А1, М.Г. ШАМЕНОВА1, С.Б.БАЙСЕЙ1Т1, ДА. ИСМАГУЛОВА1,2, Г.В.ЛУКМАНОВА1, Н.Г. КЛИВЛЕЕВА1, Е.И. ИСАЕВА3 1TOO «Научно-производственный центр микробиологии и вирусологии», г. Алматы,

Казахстан

Казахский Национальный Университет имени аль-Фараби, г. Алматы, Казахстан ФГБУ «Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и

микробиологии им. почётного академика Н.Ф. Гамалеи» Минздрава РФ; Москва,

Россия

ВИРУСЫ ГРИППА, ЦИРКУЛИРУЮЩИЕСРЕДИ СВИНЕЙ И ЛЮДЕЙ В

КАЗАХСТАНЕ В 2020 ГОДУ

Аннотация

Популяции свиней играют важную роль в эволюции вирусов гриппа, так как они являются уникальным резервуаром для реассортации возбудителей инфекции от разных хозяев.

В 2020 году в Алматинской, Северо-Казахстанской и Карагандинской областях Казахстана от больных людей в поликлиниках и лечебных учреждениях получен 531 носоглоточный смыв. В крестьянских животноводческих хозяйствах от свиней 2-5 мес. возрастов собрано 172 носоглоточных смыва.

В полимеразной цепной реакции 531 образца, собранного от людей, генетический материал вируса гриппа А был обнаружен в 6,21% случаев, вируса гриппа В - в 1,13%. При субтипировании РНК вируса гриппа A/HlNl/09pdm идентифицирована в 2,64% проб, A/H3N2 - в 1,69%. В 172 носоглоточных смывах, полученных от свиней, генетический материал вируса гриппа был обнаружен в 6,97% проб, из них РНК вируса гриппа A/H1N1 - в 5,23%, вируса гриппа A/H3N2 - в 0,58%.

Результаты, полученные при скрининге носоглоточных смывов в полимеразной цепной реакции, указывают на социркуляцию вирусов гриппа A/H1N1 и A/H3N2 у людей и свиней в Алматинской, Северо-Казахстанской и Карагандинской областях РК.

При вирусологическом исследовании носоглоточных смывов, собранных от людей в Алматинской области, на куриных эмбрионах выделено три гемагглютинирующих агента, идентифицированных в полимеразной цепной реакции, реакции торможения гемагглютинации и реакции ингибиции нейраминидазной активности как вирусы гриппа A/H3N2.

Результаты вирусологических исследований свидетельствуют о необходимости проведения постоянного надзора за циркуляцией возбудителей гриппа среди людей и свиней в различных регионах Казахстана с целью своевременного прогнозирования эпидемических вспышек и проведения профилактических мероприятий.

Ключевые слова:вирус гриппа, циркуляция, изолят, гемагглютинин, нейраминидаза.

Введение

Согласно антигенным характеристикам, различают три серотипа вируса: А, В и С. Вирусы гриппа А поражают свиней, птиц, лошадей, описаны вспышки у тюленей, норок, верблюдов, также они были обнаружены у китообразных и летучих мышей. Имеются данные, описывающие возможности передачи вируса гриппа А между птицами и

морскими животными, птицами и свиньями, тюленями и людьми, свиньями и людьми [1, 2, 3, 4].

Вирусы гриппа человека и свиней представляют собой сестринскую группу, что свидетельствует об их близком родстве и общем происхождении. Множество доказательств указывает на то, что все подтипы вирусов гриппа, изолированные от людей, могут персистировать у свиней. Такая способность данных вирусов к репродукции в организме подтверждает, что свиньи выступают в качестве промежуточного звена между популяциями птиц и людей. Возникающий при этом инфекционный процесс у свиней можно зарегистрировать по факту накопления антител [5].

Являясь уникальным резервуаром для реассортации возбудителей инфекции от разных хозяев, популяции свиней рассматривают ключевыми в эволюции вирусов гриппа [6, 7, 8]. Это обстоятельство определяет значимость гриппа свиней не только для ветеринарии, но и для здравоохранения.

Целью настоящего исследования являлось изучение вирусов гриппа, циркулирующих среди свиней и людей в Казахстане в 2020 году.

Материалы и методы

Носоглоточные смывы от животных собирали во флаконы с 2 мл среды 199 с 0,5% бычьим сывороточным альбумином и комплексом антибиотиков (пенициллин 50 000 ед/мл, стрептомицин 50 мкг/мл, гентамицин 3000 мкг/мл, нистатин 5000 ед/мл). Пробы выдерживали в течение суток при 4° Си хранили в жидком азоте (-196° С).

Полимеразную цепную реакцию в режиме реального времени (РТ-ПЦР) осуществляли на амплификаторе Яо1;огОеп 6000 (СогЬейКевеагсЬ, Австралия) с применением наборов «РИБО - преб», «АмплиСенс® 1пйиеп2ау1ги8А/В-РЬ» и «АмплиСенс® 1пйиеп2ау1ги8А-типа БЬ» (г. Москва).

Изоляцию гемагглютинирующих агентов (ГАА) проводили на 9-11 дневных развивающихся куриных эмбрионах. Для индикации вируса в реакции гемагглютинации (РГА) использовали 0,75% взвесь эритроцитов петуха и человека 0 (1) группы крови.

Идентификацию вирусов проводили в реакции торможения гемагглютинации (РТГА) и реакции ингибиции нейраминидазной активности (РИНА) с наборами поликлональных диагностических сывороток производства ФГБУ НИИ гриппа Минздравсоцразвития (Россия, Санкт-Петербург), согласно рекомендациямВОЗ [6,7,8].

Результаты и обсуждение

Сбор материалов проводили от людей и свиней в различных регионах Казахстана в весенне-летний период 2020 г. Всего было собрано 703 биопробы.

Для изучения циркуляции вирусов гриппа от пациентов, госпитализированных с признаками вирусной инфекциив лечебных учреждениях Алматинской, СевероКазахстанской и Карагандинской областей,получен 531 носоглоточный смыв. В Алматинской области собран 381 материал, в Северо-Казахстанской области - 100 биопроб, в Карагандинской области - 50 проб. В тот же период от животных 2-5-месячного возраста на свиноводческих фермах собрано 172 носоглоточных смыва, из которых 57 образцов -в Алматинской, 53 пробы - в Карагандинской и 62 образца - в Северо-Казахстанской области.

Характеристика собранного материала и результаты его исследования на наличие генетического материала вирусов гриппа в РТ-ПЦР представлены в таблице 1.

Как представлено в таблице 1, при исследовании 531 клинического образца, собранного у людей, генетический материал вируса гриппа обнаружен в 39 смывах (7,34% от общего числа исследованных проб): вирус гриппа типа А - в 33 пробах (6,21%), вирус гриппа типа В - в шести образцах (1,13%). Положительный результат на вирус гриппа, родственный А/Н1Ш/09 рёт, показали 14 смывов (2,64%), вирус с антигенной формулой А/Н3№ обнаружен в девяти образцах (1,69%). В 10 пробах (1,88%), положительных на вирус гриппа типа А, субтип установить не удалось.

Таблица 1 - Характеристика биоматериалов и скрининг в РТ-ПЦР носоглоточных смывов, собранных от людей и животных в весенне-летний период 2020 г.

Место сбора проб от людей и животных Носоглоточн ый смыв Количество ПЦР - положительных проб к вирусам гриппа

РодА подтип Род В

А/Н1 А/НЗ подтип не установлен

люди Алматинская область 381 21 8 5 8 3

Карагандинская область 50 8 4 3 1 2

Северо-Казахстанская область 100 4 2 1 1 1

Всего: 531 33 14 9 10 6

свиньи Алматинская область 57 4 4 - - *

Карагандинская область 53 3 2 - - *

Северо-Казахстанская область 62 5 3 1 1 *

Всего: 172 12 9 1 2 *

Примечание - «-» - генетический материал вируса гриппа не выявлен, «*» - исследование не проводилось

Таким образом, результаты первичного скрининга носоглоточных смывов в РТ-ПЦР показали, что среди населения циркулируют вирусы гриппа типа А и В с преобладанием вирусов А/Н1Ш.

В результате исследования в РТ-ПЦР 172 носоглоточных смывов, собранных от свиней, генетический материал вируса гриппа А обнаружен в 12 пробах (6,97%). При субтипировании РНК вируса гриппа А/Н1Ш выявлена в девяти образцах (5,23%), РНК вируса А/НЗШ - в одной пробе (0,58%). В двух пробах (1,16%), положительных на вирус гриппа типа А, субтип не установлен.

Таким образом, первичный скрининг собранных носоглоточных смывов показал преобладание циркуляции в популяции свиней в Казахстане вируса гриппа А/Н1Ш.

В результате первичного заражения и трех последовательных пассажей из материалов, собранных от людей, выделено три гемагглютинирующих агента из Алматинской области. Из проб, собранных от свиней, изолировать вирусы гриппа не удалось. Идентификацию изолятов проводили в РТГА, РИНА и РТ-ПЦР. Результаты определения подтипа гемагглютинина изолятов в РТГА с помощью набора референсных сывороток представлены в таблице 2.

Из таблицы 2 видно, что гемагглютинирующая активность трех изолятов, выделенных из г. Алматы, подавлялась иммунными сыворотками к вирусам А/Н3№ (от 1/4 до 1/2 гомологичного титра). С сыворотками к вирусам А/Н1Ш, А/Н1Шрёт и типа В у данных изолятов получены отрицательные результаты.

Таблица 2 - Идентификация подтипа гемагглютинина изолятов 2020 г. в реакции торможения гемагглютинации

Антигены Диагностическая сыворотка к референсному штамму с антигенной формулой

А/Н1Ш А/Н1Шрат А/НЗШ типа В

Гомологичный к диагностической сыворотке вирус 160* 160 160 160

Алматы/01/20 <20 <20 80 <20

Алматы/02/20 <20 <20 40 <20

Алматы/03/20 <20 <20 80 <20

Примечание - *даны обратные величины титров специфических антигемагглютининов

Идентификация подтипа нейраминидазы, проведенная в РИНА, показала, что ферментативная активность трех алматинских изолятов подавлялась поликлональной диагностической сывороткой к вирусу А/Н3№ в титре 1:100.

Антигенная формула трех алматинских изолятов (А/Н3№) подтверждена в РТ-

ПЦР.

Определение антигенной формулы изолятов, проведенное в РТ-ПЦР, в трех алматинских изолятах выявило наличие генетического материала вируса гриппа А/Н3№.

Таким образом, идентификация, проведенная в РТГА, РИНА и РТ-ПЦР, показала принадлежность трех изолятов 2020 г. из Алматинской области к вирусам гриппа с антигенной формулой А/Н3№.

Заключение

Вирусы гриппа представляют опасность, как для общественного здравоохранения, так и ветеринарии. Обширный природный резервуар позволяет им преодолевать видовые барьеры и таким образом приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды. В процессе циркуляции и естественной изменчивости возбудителей гриппа могут возникать подтипы вируса с новыми биологическими свойствами, способные к широкому эпидемическому распространению. Современный уровень знаний и опыт прошлого свидетельствуют о необходимости постоянного контроля ситуации, который может осуществляться с помощью программ вакцинации и мониторинга. Несмотря на достигнутые успехи, изучение молекулярно-биологических механизмов эволюции и межвидовой передачи возбудителей гриппа является приоритетной задачей вирусологии.

Первичный скрининг носоглоточных смывов в РТ-ПЦР показал, что среди населения в Казахстане в весенне-летний период циркулировали вирусы гриппа типа А и В. Циркуляция вирусов гриппа А/Н3№ подтверждена изоляцией трех алматинских вирусов гриппа. В популяции свиней в Казахстане выявлены вирусы гриппа А/Н1Ш и А/НЗШ.

Результаты вирусологических исследований свидетельствуют о необходимости проведения постоянного надзора за циркуляцией возбудителей гриппа среди людей и свиней в различных регионах Казахстана для своевременного прогнозирования эпидемической ситуации и проведения профилактических мероприятий.

Литература:

1 Ишмухаметова Н.Г., Баймаханова Б.Б., Кузнецова Т.В. и др. Выделение вирусов гриппа А,циркулирующих в эпидсезон 2011-2012 гг. в Атырауской области // Материалы Международной научно-практической конференции «Современные проблемы борьбы с особо опасными, экзотическими и зоантропонозными болезнями животных» - 6 декабря 2012г. - С.57-59.

2 Таубаева Ш.Ж., Кливлеева Н.Г., Шаменова М.Г., Кузнецова Т.В. Серологический мониторинг циркуляции вирусов гриппа среди населения Алматинской области в 2014 г. // Грипп:вирусология, эпидемиология, профилактика и лечение. - Санкт - Петербург. - 2014. - С.38.

3 Шаменова М.Г., Глебова Т.И., Кливлеева Н.Г. и др. Изучение популяционного иммунитета к вирусу гриппа у населения г.Алматы и Алматинской области в эпидемический сезон 2013-2014 гг. // Микробиология жэне вирусология. - 2015. - №2(9). - С.80-85.

4 Klivleyeva N.G., Lukmanova G.V.,Glebova T.I. et al. Molecular diagnostics and genetic characteristics of influenza A/H1N1 virus circulating in the territory of the West Kazakhstan in 20122014 // Journal of Clinical Virology (Edinburg, Scotland) (Impact factor 3./016)/ - 2015. - P.80.

5 Авдеев C.H. Пневмония и острый респираторный дистресс-синдром, вызванные вирусом гриппа A/H1N1// Пульмонология. - М., 2010. - Приложение «Грипп A/H1N1: уроки пандемии». -С. 32-46.

6 Douwdal W.A., Kendal A., Noble G.R. Influenza virus //Diagnostic Procedures for Viral, Rickettsial and Chlamydial Infection. - Washington, 1979. - P.585-609.

7 WHO. Manual for on Animal Influenza Diagnosis and Surveillance. - Geneva, 2002. - 105 p.

8 Amino D. Method for the quantirative estimation of N-acetilneuraminic acid and their application to hidrolysates of sialomucoids //Biochtm -1961. - Vol. S1. - P.384-392.

A.M. БАЙМУХАМЕТОВА1, Н С. ОНГАРБАЕВА1,2,Н.Т. САКТАГАНОВ1, Т.И. ГЛЕБОВА1, М.Г. ШАМЕНОВА1, С Б. БАЙСЕЙ1Т1, Д А. ИСМАГУЛОВА1,2,

Г.В.ЛУКМАНОВА1, Н.Г.КЛИВЛЕЕВА1, Е.И. ИСАЕВА3 1«Микробиология жэне вирусология гылыми-енд1рют1к орталыгы»ЖШС, Алматы,

^азакстан

2

Аль-Фараби атындагы ^азак Улттьщ Университет!, Алматы, ^азакстан «Академик Н.Ф. Гамалеи атындагы эпидемиология жэне микробиология федералды гылыми-зерттеу орталыгы» Федералдьщ мемлекетпк бюджетпк мекеме, Мэскеу, Ресей

2020 ЖЫЛ ЦАЗАЦСТАНДАГЫ АДАМДАР ЖЭНЕ ШОШКАЛАР АРСЫНДАГЫ Т¥МАУ ВИРУСЫ АЙНАЛЫМЫ

Туйш

2020 жылы Каза^станныЧ Алматы, Солтустш Каза^стан жэне КаРаганДы облыстары емханалардагы наукас адамдардан мурын-жуткыншактыц 531 шаю сынамасы алынды. Шаруа кожалыктарындагы 2-5 айлык шошкалардан 531 танау-жуткыншак шаю сынамасы алынды.

Адамдардан жиналган 531 сынаманы полимеразды т1збекп реакциясында тексеру барысында А тумауыныц генетикалык материалы 6,21% жагдайда аныкталды, ал В тумауы -1,13%. Субтиптеу кез1нде A/HlNl/09pdm тумау вирусыныц РНК-сы 2,64% улгшерде, A/H3N2 -1,69% -да аныкталды. Шошкалардан алынган 172 танау-жуткыншак сынмаларынан тумау вирусыньщ генетикалык материалы 6,97% - ында аныкталды, оныц ¿шшде A/H1N1 тумау вирусыныц РНК - 5,23%, ал A/H3N2 тумау вирусыныц РНК - 0,58% аныкталды.

Полимеразды т1збекп реакция кез1нде мурын-жуткыншак сынмаларын бастапкы скрининг зерттеу журпзу нэтижелер1 Каза^стан Республикасыныц Алматы, Солтуст1к Каза^стан жэне КаРаганды облыстарында A/H1N1 жэне A/H3N2 тумау вирусы айналымы адам жэне шошкалар арасында жургенд1г1н керсетед1.

Алматы облысындагы адамдардан жиналган мурын-жуткыншак сынамаларын тауьщ эмбриондарында вирусологиялык зерттеу кез1нде, сонымен коса полимеразды т1збект1ц реакциясы жэне гемагглютинацияныц тежелу реакциясымен нейраминидаза белсендшшнщ тежелу реакциясында A/H3N2 тумауы вирустары рет1нде аныкталган уш гемагглютинациялаушы агенттер бел1н1п алынды.

Вирусологиялык зерттеулерд1ц нэтижелер1 эпидемия ошактарын уактылы болжау жэне профилактикальщ шараларды кабылдау уш1н Каза^станныЧ эртурл1 аймактарында тумау коздыргыштарыныц адамдар мен шошкалар арасындагы айналымын узд1кс1з кадагалау кажетт1л1г1н керсетед1.

К1лтт1 сездер: тумау вирусы, айналым, изолят, гемагглютинин, нейраминидаза.

IRSTI 34.25.29

A.M. BAIMUKHAMETOVA1, N.S. ONGARBAYEVA1,2, N T. SAKTAGANOV1, T.I. GLEBOVA1, M.G. SHAMENOVA1, S. B. BAISEIIT1, D A. ISMAGULOVA1,2, G.V. LUKMANOVA1,N.G. KLIVLEYEVA1, E.I. ISAEVA3 1LLP Research and Production Center for Microbiology and Virology, Almaty, Kazakhstan Al-Farabi Kazakh National University, Almaty, Kazakhstan J FSBI Federal Research Center for Epidemiology and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya of the Ministry of Health of the Russian Federation, Moscow,

Russia

INFLUENZA VIRUSES CIRCULATING AMONG SWINE AND HUMANS

IN KAZAKHSTAN IN 2020

Summary

In 2020, 531 nasopharyngeal swabs were obtained from sick people in out-patient clinics and healthcare facilities located in the Almaty, North Kazakhstan, and Karaganda oblasts of Kazakhstan. 172 nasopharyngeal swabs were collected from 2-5 month-old pigs in peasant livestock farms.

In the polymerase chain reaction of 531 samples collected from humans, the genetic material of influenza A virus was detected in 6.21% of cases and that of influenza B virus in 1.13%. Subtyping resulted in identifying RNA of influenza A/H1N1/09pdm virus in 2.64% of samples, A/H3N2 virus in 1.69%. In 172 nasopharyngeal swabs collected from swine, the genetic material of influenza virus was detected in 6.97% of the samples, of which RNA of influenza A/H1N1 virus in 5.23%, A/H3N2 virus in 0.58%.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

The results obtained from the screening of nasopharyngeal swabs in the polymerase chain reaction indicated co-circulation of influenza A/H1N1 and A/H3N2 viruses in humans and swine in the Almaty, North Kazakhstan, and Karaganda oblasts of the Republic of Kazakhstan.

Virological studies of nasopharyngeal swabs collected from humans in the Almaty oblast resulted in isolation of three hemagglutinating agents in chicken embryos which were identified in the polymerase chain reaction, hemagglutination inhibition assay and neuraminidase inhibition assay as influenza A/H3N2 viruses.

The results of virological studies indicated the need for constant surveillance of the circulation of influenza pathogens among humans and swine in various regions of Kazakhstan in order to timely predict epidemic outbreaks and carry out preventive measures.

Keywords: influenza virus, circulation, isolate, hemagglutinin, neuraminidase.

Introduction

According to the antigenic characteristics, there are three serotypes of the virus: A, B, and C. influenza a Viruses affect pigs, birds, and horses, outbreaks have been described in seals, Minks, and camels, and they have also been found in cetaceans and bats. There is data describing the possibility of transmission of influenza a virus between birds and marine animals, birds and pigs, seals and humans, pigs and humans [1, 2, 3, 4].

Human and swine influenza viruses are a sister group, which indicates their close relationship and common origin. A lot of evidence indicates that all subtypes of influenza viruses isolated from humans can persist in pigs. This ability of these viruses to reproduce in the body confirms that pigs act as an intermediary between bird and human populations. The resulting infectious process in pigs can be registered by the accumulation of antibodies [5].

As a unique reservoir for reassortment of infectious agents from different hosts, swine populations are considered key in the evolution of influenza viruses [6, 7, 8]. This fact determines the importance of swine flu not only for veterinary authorities, but also for public health.

The purpose of this study was to study influenza viruses circulating among pigs and humans in Kazakhstan in 2020.

Materials and methods

Nasopharyngeal swabs from animals were collected in vials with 2 mL of medium 199 with 0.5% bovine serum albumin and a complex of antibiotics (penicillin 50,000 U/mL, streptomycin 50 pg/mL, gentamicin 3,000 pg/mL, nystatin 5,000 U/mL). The samples were kept for a day at 40 C and stored in liquid nitrogen (-1960 C).

Real-time polymerase chain reaction (RT-PCR) was carried out on the RotorGen 6000 amplifier (Corbett Research, Australia) using the RIBO-prep, AmpliSense® Influenza virus A/B-FL and AmpliSense® Influenza virus A-type-FL kits (Moscow).

Hemagglutinating agents (HAA) were isolated in 9-11 day old developing chicken embryos. 0.75% suspension of erythrocytes of a rooster and a person with 0 (1) blood group was used to indicate the virus in the hemagglutination assay (HA).

The identification of viruses was carried out in the hemagglutination inhibition (HAI) assay and neuraminidase inhibition (NAI) assay with polyclonal diagnostic serum panels produced by the FSBI Research Institute of Influenza of the Ministry of Health and Social Development (Russia, St. Petersburg) according to the WHO recommendations [6,7,8].

Results and discussion

The materials were collected from humans and swine in various regions of Kazakhstan during the 2020 spring-summer period. In total, 703 biosamples were obtained.

To study the circulation of influenza viruses, 531 nasopharyngeal swabs were collected from patients hospitalized with signs of a viral infection in healthcare facilities located in the Almaty, North Kazakhstan, and Karaganda oblasts. 381 materials were collected from the Almaty oblast, 100 biosamples from the North Kazakhstan oblast, and 50 samples from the Karaganda oblast. In the same period, 172 nasopharyngeal swabs were obtained from 2-5-month old animals at pig farms, of which 57 samples from the Almaty oblast, 53 from the Karaganda oblast, and 62 from the North Kazakhstan oblast.

The characteristics of the collected material and the results of its study for the presence of the genetic material of influenza viruses in RT-PCR are presented in Table 1.

As shown in Table 1, in the study of 531 clinical samples collected from humans, the genetic material of influenza virus was detected in 39 swabs (7.34% of the total number of samples examined): influenza type A virus in 33 samples (6.21%), influenza type B virus in six samples (1.13%). A positive result for influenza virus related to A/H1N1/09 pdm was revealed in 14 swabs (2.64%), virus with antigenic formula A/H3N2 was found in nine samples (1.69%). In 10 samples (1.88%) positive for influenza type A virus, the subtype could not be identified.

Table 1 - Characteristics of biomaterials and RT-PCR screening of nasopharyngeal swabs collected from humans and animals in the 2020 spring-summer perioc_

Sampling location of humans and animals Nasopharynge al swab Number of PCR-positive samples for influenza viruses

Type A subtype Type В

A/HI A/H3 subtype is not specified

humans Almaty oblast З81 21 8 5 8 З

Karagandaoblast 50 8 4 З 1 2

North Kazakhstanoblast 100 4 2 1 1 1

Всего: 5З1 ЗЗ 14 9 10 6

swine Almaty oblast 57 4 4 - - *

Karagandaoblast 5З З 2 - - *

North Kazakhstanoblast 62 5 З 1 1 *

Total: 172 12 9 1 2 *

Note: "-" - the genetic material of in] luenza virus was not detected, "*"- the study was not carried out

The results of the primary screening of nasopharyngeal swabs in RT-PCR therefore showed that influenza A and B viruses with a predominance of A/H1N1 viruses circulate among the population.

As a result of a RT-PCR study of 172 nasopharyngeal swabs collected from swine, the genetic material of influenza A virus was detected in 12 samples (6.97%). Subtyping made it possible to detect RNA of influenza A/H1N1 virus in nine samples (5.23%), RNA of A/H3N2 virus in one sample (0.58%). In two samples (1.16%) positive for influenza type A virus, the subtype was not established.

The primary screening of collected nasopharyngeal swabs therefore showed the prevalence of influenza A/H1N1 virus circulation among the swine population in Kazakhstan.

As a result of the primary infection and three consecutive passages, three hemagglutinating agents were isolated from materials collected from humans in the Almaty oblast. It was not possible to isolate influenza viruses from swine samples. The isolates were identified in the HAI and NAI assays and RT-PCR. The results of determining the hemagglutinin subtype of isolates in the HAI assay using a reference serum panel are presented in Table 2.

Table 2 - Identification of hemagglutinin subtype for the 2020 isolates in the hemagglutination inhibition assay_

Antigen Diagnostic serum against the reference strain with antigenic formula

A/H1N1 A/HlNlpdm A/H3N2 typeB

Virus homologous to diagnostic serum 160* 160 160 160

Almaty/01/20 <20 <20 80 <20

Almaty/02/20 <20 <20 40 <20

Almaty/03/20 <20 <20 80 <20

Note: *the reciprocal values of specific antihemagg utinin titers are given

Table 2 demonstrates that the hemagglutinating activity of the three isolates obtained from the Almaty was inhibited by immune serums against A/H3N2 viruses (1/4 to 1/2 of the homologous titer). These isolates revealed negative results with serums against A/H1N1, A/H1N1pdm, and type B viruses.

The identification of the neuraminidase subtype, carried out in the NAI assay, showed that the enzymatic activity of the three Almaty isolates was inhibited by a polyclonal diagnostic serum against A/H3N2 virus in a titer of 1:100.

The antigenic formula of the three Almaty isolates (A/H3N2) was confirmed in RT-PCR.

The determination of antigenic formula for the three Almaty isolates, carried out in RT-PCR, revealed the presence of the genetic material of influenza A/H3N2 virus.

The identification carried out in the HAI and NAI assays and RT-PCR showed that the three 2020 isolates from the Almaty oblast belong to influenza viruses with the antigenic formula A/H3N2.

Conclusion

Influenza viruses represent a threat to both public health and veterinary medicine. An extensive natural reservoir allows them to overcome species barriers and thus adapt to changing environmental conditions. In the process of circulation and natural variability of influenza pathogens, subtypes of the virus with new biological properties may arise, capable of the large-scale epidemic spread. The current level of knowledge and past experience indicate the need for ongoing monitoring of the situation, which can be accomplished through vaccination and monitoring programs. Despite the successes achieved, the study of the molecular biological mechanisms of evolution and interspecies transmission of influenza pathogens is a priority task of virology.

The primary screening of nasopharyngeal swabs in RT-PCR showed that influenza A and B viruses circulated among the population in Kazakhstan during the spring-summer period. The circulation of influenza A / H3N2 viruses was confirmed by the isolation of three Almaty

influenza viruses.Influenza A/H1N1 and A/H3N2 viruses were detected among the swine population in Kazakhstan.

The results of virological studies indicate the need for constant surveillance of the circulation of influenza pathogens among humans and swine in various regions of Kazakhstan in order to timely predict the epidemic situation and carry out preventive measures.

References:

1 Lvov D.K. //Sov. Med. Rev. E. Virol. Rev. 1987. V.2. P.15-37.

2 Webster R.G., Bean W.J., German O.T. et al. // Microbiol. Rev. 1992. V.56. P.152-179.

3 Hinshaw V.S., Downie J., Senne D.A. et al. Swine influenza-like viruses in turkeys: potentional source of virus for humans? // Science.- 1983.- Vol. 220, № 4593,- P. 206-208.

4 LvovD.K. Rolosoboopasnihinfekciivchrezvichainihepidemicheskihsituaciyah // Globalnieproblemikakistochnikchrezvichainihsituacii._ M._1998. - S. 199_207.

5 Van Reeth K. Avian and swine viruses: our understanding of zoonotick risk // Vet. Rec. 2007. Vol. 38. P.243-260.

6 Tran G.M. , Gerbaud L., Caprani A.C. 66. Scorpion model of influenza A(H1N1). ISHEID Conf. 2010, Toulon France. Poster P168, Internet.

7 Informacionnyj bjulleten' INFOSAN No. 2/2009 - "A/H1N1 Influenza: characteristics of the transmission from animal to human" http: // www.who.int/foodsafety/fs_managment/No_02_influenza_Apr09_ru_revl.pdf

8 Kukushkin S.A., Bajbikov T.Z., Kan'shina A.V., Chelysheva M.V. (2009) Gripp svinej (jepizootologija, diagnostika, mery bor'by i profilaktiki) [Swine influenza (epizootology, diagnosis, control and prevention measures)]. Veterinarija, no 9, pp. 3-7.

МРНТИ 34.27.19

A.E. МОЛЖИГИТОВА, Э Т. ИСМАИЛОВА, О Н. ШЕМШУРА, A.K. САДАНОВ

TOO «Научно-производственный центр микробиологии и вирусологии», Алматы,

Казахстан

ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ И ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОПРЕПАРАТОВ ПРОТИВ ВОЗБУДИТЕЛЯ БАКТЕРИАЛЬНОГО ОЖОГА

(ERWINIAAMYLOVORA)

Аннотация

В статье представлены результаты изучения биологической эффективности биопрепаратов на основе бактериальных штаммов Bacillus amyloliquefaciens МВ-40 и Lactobacillus plantarum 17М против возбудителя бактериального ожогаплодовых культур (Erwinia amylovora). Производственные испытания проводились в двух хозяйствах, расположенных в Карасайском и Енбекшиказахском районах Алматинской области.

В ходе проведенных исследований установлено, что двукратная обработка растений опытными образцами биопрепаратовна основе штаммов B. amyloliquefaciens МВ-40 и L. plantarum 17М эффективно защищает плодовые деревья от бактериального ожога. На восприимчивом сорте яблони «Апорт» болезнь сдерживалась на 70%, на устойчивом сорте «Старкримсон» - на 89%. Показано, что величина биологической эффективности испытуемых биопрепаратов против возбудителя бактериального ожога была на уровне с эффективностью химических препаратов и антибиотиков, применяемых в хозяйствах.

Ключевые слова: бактериальный ожог, Erwinia amylovora,Bacillus amyloliquefaciens, Lactobacillus plantarum, биопрепараты, плодовые деревья.

Бактериальный ожог - одно из наиболее вредоносных заболеваний плодовых культур, вызываемое грамотрицательными бактериями Erwinia amy/ovora,пopaжaющиx яблони, груши и другие виды растений, особенно виды семейства Rosaceae [1]. Это заболевание встречается в большинстве регионов мира. В Казахстане ареал его распространения из года в год расширяется, что связано с благоприятными для развития

31

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.