ЦИТОКИНЫ И АНТИТЕЛА ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ЗАРАЖЕНИИ ДИКИХ И ЛАБОРАТОРНЫХ ГРЫЗУНОВ (RODENTIA) ВИРУСОМ КЛЕЩЕВОГО ЭНЦЕФАЛИТА

Главная

Статья в Elpub

РУС ENG

Вопросы вирусологии. 2017; 62: 186-192

ЦИТОКИНЫ И АНТИТЕЛА ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ЗАРАЖЕНИИ ДИКИХ И ЛАБОРАТОРНЫХ ГРЫЗУНОВ (RODENTIA) ВИРУСОМ КЛЕЩЕВОГО ЭНЦЕФАЛИТА

Бахвалова В. Н., Панов В. В., Потапова О. Ф., Морозова О. В.

https://doi.org/10.18821/0507-4088-2017-62-4-186-192

Аннотация

Моделирование персистенции проводили посредством заражения диких грызунов красной полевки Myodes rutilus (Pallas, 1779) и полевой мыши Apodemus agrarius (Pallas, 1771), а также лабораторных мышей вирусом клещевого энцефалита (ВКЭ) в составе клещевых суспензий с последующей детекцией вируса, антигемагглютининов и вируснейтрализующих антител к ВКЭ, а также экспрессии генов цитокинов в течение 4 мес. При высоких частотах детекции РНК и антигена Е ВКЭ на протяжении всего периода наблюдений патогенный для лабораторных мышей-сосунков вирус выделяли преимущественно до 8 сут после заражения. На поздних стадиях персистентной инфекции (1-4 мес) частота детекции вирусной РНК у красных полевок и лабораторных мышей оставалась высокой, а у полевых мышей значимо снижалась (p < 0,001). Вирусные нагрузки у диких грызунов достоверно превышали (p < 0,001) значения у лабораторных мышей. Средние частоты экспрессии генов Th2-цитокинов были сходными у M. rutilus (50 ± 8,5%) и A. agrarius (50 ± 9,6%) на протяжении всего периода, но частоты детекции мРНК цитокинов Th1-пути после активации транскрипции через 2 сут инфекции и последующего возвращения к исходному уровню различались (p > 0,05) у двух видов диких грызунов, составляя 22,2 ± 5 и 38,1 ± 7,6% соответственно. При этом доля особей с мРНК интерлейкина-1β была значимо (p < 0,05) больше у A. agrarius, чем у M. rutilus, что, возможно, обусловливало пониженные частоты вирусоносительства среди полевых мышей по сравнению с красными полевками. Антигемагглютинины и вируснейтрализующие антитела у диких грызунов были выявлены через 30 сут после заражения и оставались в детектируемых количествах до 4 мес. Таким образом, персистенция ВКЭ у мелких грызунов сопровождалась детекцией патогенного вируса в ранний период, вирусной РНК и антигена Е в течение 4 мес с большими вирусными нагрузками у диких грызунов, превышающими значения у лабораторных мышей. Изменения экспрессии генов провоспалительных цитокинов и наличие вирусспецифических антител свидетельствовали об иммуномодулировании как возможном механизме персистенции.

Список литературы

1. Brian T.D. Viruses and the Cellular Immune Response. New York: Marcel Dekker; 1993.

2. Donoso Mantke O., Karan L.S., Růžek D. Tick-borne encephalitis viruses: a general overview. In: Růžek D., ed. Flavivirus Encephalitis. Rijeka: InTech; 2011: 133-56.

3. Коренберг Э.И., Помелова В.Г, Осин Н.С. Природноочаговые инфекции, передающиеся иксодовыми клещами. М.: Наука; 2013.

4. Верета Л.А. Иммунология клещевого энцефалита по материалам экспериментальных и клинико-эпидемиологических исследований в очагах Приамурья: Автореф. дисс. … д-ра мед. наук. М.: 1969.

5. Погодина В.В., Фролова М.П., Ерман Б.А. Хронический клещевой энцефалит. Новосибирск: Наука; 1986.

6. Бахвалова В.Н., Панов В.В., Потапова О.Ф., Матвеева В.А., Матвеев Л.Э., Морозова О.В. Персистенция вируса клещевого энцефалита в организме диких мелких млекопитающих и в культурах пермиссивных клеток. Дальневосточный журнал инфекционной патологии. 2007; (11): 79-86.

7. Филиппова Н.А. Систематика и эволюция. В кн. Филиппова Н.А., ред. Таежный клещ Ixodes persulcatus Schulze (Acarina, Ixodidae): морфология, систематика, экология, медицинское значение. Ленинград: Наука; 1985: 97-187.

8. Панов В.В. Мелкие млекопитающие лесопарковой зоны ННЦ - прокормители преимагинальных фаз таёжного клеща. В кн: Власов В.В., Репин В.Е., ред. Инфекции, передаваемые клещами в сибирском регионе. Новосибирск: Сибирское отделение Российской академии наук; 2011: 35-50.

9. Bakhvalova V.N., Dobrotvorsky A.K., Panov V.V., Matveeva V.A., Tkachev S.E., Morozova O.V. Natural tick-borne encephalitis virus infection among wild small mammals in the South-Eastern part of Western Siberia, Russia. Vector Borne Zoonotic. Dis. 2006; 6(1): 32-41

10. Бахвалова В.Н., Чичерина Г.С., Панов В.В., Глупов В.В., Морозова О.В. Биоразнообразие вируса клещевого энцефалита в иксодовых клещах и мелких млекопитающих на территории Новосибирской обл. Инфекционные болезни. 2015; 13(4): 15-21.

11. Морозова О.В., Гришечкин А.Е., Бахвалова В.Н., Исаева Е.И., Подчерняева Р.Я. Динамика репродукции вируса клещевого энцефалита в культурах клеток. Вопросы вирусологии. 2012; 57(2): 40-3.

12. Морозова О.В., Бахвалова В.Н., Чичерина Г.С., Потапова О.Ф., Исаева Е.И. Cравнение экспрессии генов цитокинов у мышей, иммунизированных или заражённых вирусом клещевого энцефалита. В кн. Ершов Ф.И., Наровлянский А.Н., ред. Интерферон - 2011. Сборник научных статей к 80-летию академика РАМН Ф.И. Ершова. М.; 2012: 461-5.

13. Clarke D.H., Casals J. Techniques for hemagglutination and hemagglutination-inhibition with arthropod-borne viruses. Amer. J. Trop. Med. Hyg. 1958; 7(5): 561-73

14. Дерябин П.Г., Лебедева Г.А., Логинова Н.В. Реакция нейтрализации тогавирусов на мышах и культурах клеток. В кн.: Гайдамович С.Я., ред. Арбовирусы (методы лабораторных и полевых исследований). М.: Наука; 1986: 120-6.

15. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа; 1980.

16. Cартакова М.Л., Коненков В.И. Структурные основы межклеточных взаимодействий в процессе представления антигенов Т-лимфоцитам: молекулы главного комплекса гистосовместимости, как одна из составляющих частей тримолекулярного комплекса. Успехи современной биологии. 1997; 117(5): 568-83.

17. Игнатьев Г.М., Отрашевская Е.В., Воробьева М.С. Активность цитокинов при иммунизации вакциной против клещевого энцефалита в эксперименте. Вопросы вирусологии. 2003; 48(2): 22-5.

18. Mansfield K.L., Johnson N., Phipps L.P., Stephenson J.R., Fooks A.R., Solomon T. Tick-borne encephalitis virus - a review of an emerging zoonosis. J. Gen. Virol. 2009; 90(Pt. 8): 1781-94

19. Бахвалова В.Н., Чичерина Г.С., Панов В.В., Глупов В.В., Морозова О.В. Распределение генетических типов вируса клещевого энцефалита среди спонтанно инфицированных иксодовых клещей и мелких млекопитающих на территории Новосибирской области. Эпидемиология и инфекционные болезни. 2015; 20(4): 26-34.

20. Бахвалова В.Н. Эпизоотическое состояние природного очага клещевого энцефалита и особенности вирусной популяции в лесостепном Приобье (Западная Сибирь). Автореф. дисс. … канд. биол. наук. Кольцово; 1995.

21. Чунихин С.П. Экспериментальные исследования по экологии вируса клещевого энцефалита. Вопросы вирусологии. 1990; 35(3): 183-8.

22. Мак В.В., Панов В.В., Добротворский А.К., Мошкин М.П. Сопряженная изменчивость иммунореактивности и агрессивности у самцов красной полевки (Clethrionomys rutilus) и полевой мыши (Apodemus agrarius). Зоологический журнал. 2002; 81(10): 1260-4.

23. Москвитина Н.С., Кравченко Л.Б., Мак В.В., Добротворский А.К., Панов В.В., Андреевских А.В. и др. Иммунореактивность разных демографических групп в городских популяциях полевой мыши Apodemus agrarius (Rodentia, Muridae). Зоологический журнал. 2004; 83(4): 480-6.

24. Балашов Ю.С. Роль слюнных желез иксодовых клещей (Ixodidae) в регуляции процесса питания. Паразитология. 1994; 28(6): 437-44.

Problems of Virology. 2017; 62: 186-192

CYTOKINES AND ANTIBODIES IN EXPERIMENTAL INFECTION OF WILD AND LABORATORY RODENTS (RODENTIA) WITH TICK-BORNE ENCEPHALITIS VIRUS

Bakhvalova V. N., Panov V. V., Potapova O. F., Morozova O. V.

https://doi.org/10.18821/0507-4088-2017-62-4-186-192

Abstract

Persistence modeling was performed by means of infection of the wild rodents: northern red-backed vole Myodes rutilus (Pallas, 1779) and striped field mouse Apodemus agrarius (Pallas, 1771), as well as of laboratory mice with the tick-borne encephalitis virus (TBEV) in tick suspensions with subsequent detection of the TBEV, hemagglutination inhibition and virus-neutralizing antibodies, as well as expression of cytokine genes during 4 months. Detection rate of the TBEV RNA and antigen E remained high during the whole period of observations; however, virus pathogenic for laboratory suckling mice was isolated mainly during a period of 8 days post infection. At the late stages of the persistent infection (1-4 months) the TBEV RNA detection rate in northern red-backed voles and laboratory mice remained high, whereas in striped field mice it significantly declined (p < 0.001). The viral loads were significantly higher (p < 0.001) in the wild rodents compared to the laboratory mice. Average frequencies of Th2 cytokine gene expression were similar for M. rutilus (50.0 ± 8.5%) and A. agrarius (50.0 ± 9.6%) during the whole period, but Th1 cytokine mRNA detection rate after transcription activation in 2 days post infection and subsequent return to the original values were different (22.2 ± 5.0% and 38.1 ± 7.6%, respectively (p > 0.05)). Meanwhile, a part of animals with interleukin 1β mRNA was significantly higher among A. agrarius than among M. rutilus (p < 0.05), which might cause low levels of spontaneous TBEV infection of field mice compared to red voles. Hemagglutination inhibition and virus-neutralizing antibodies were revealed in wild rodents in 30 days post infection and remained at detectable levels during 4 months. Thus, the TBEV persistence in small rodents was accompanied by the detection of the pathogenic virus in the early period, the viral RNA and antigen E during 4 months with high viral loads in wild animals exceeding the values in laboratory mice. Changes in the proinflammatory cytokine gene expression frequencies and the TBEV-specific antibodies pointed at immunomodulation as the possible mechanism of the TBEV persistence.

References

1. Brian T.D. Viruses and the Cellular Immune Response. New York: Marcel Dekker; 1993.

2. Donoso Mantke O., Karan L.S., Růžek D. Tick-borne encephalitis viruses: a general overview. In: Růžek D., ed. Flavivirus Encephalitis. Rijeka: InTech; 2011: 133-56.

3. Korenberg E.I., Pomelova V.G, Osin N.S. Prirodnoochagovye infektsii, peredayushchiesya iksodovymi kleshchami. M.: Nauka; 2013.

4. Vereta L.A. Immunologiya kleshchevogo entsefalita po materialam eksperimental'nykh i kliniko-epidemiologicheskikh issledovanii v ochagakh Priamur'ya: Avtoref. diss. … d-ra med. nauk. M.: 1969.

5. Pogodina V.V., Frolova M.P., Erman B.A. Khronicheskii kleshchevoi entsefalit. Novosibirsk: Nauka; 1986.

6. Bakhvalova V.N., Panov V.V., Potapova O.F., Matveeva V.A., Matveev L.E., Morozova O.V. Persistentsiya virusa kleshchevogo entsefalita v organizme dikikh melkikh mlekopitayushchikh i v kul'turakh permissivnykh kletok. Dal'nevostochnyi zhurnal infektsionnoi patologii. 2007; (11): 79-86.

7. Filippova N.A. Sistematika i evolyutsiya. V kn. Filippova N.A., red. Taezhnyi kleshch Ixodes persulcatus Schulze (Acarina, Ixodidae): morfologiya, sistematika, ekologiya, meditsinskoe znachenie. Leningrad: Nauka; 1985: 97-187.

8. Panov V.V. Melkie mlekopitayushchie lesoparkovoi zony NNTs - prokormiteli preimaginal'nykh faz taezhnogo kleshcha. V kn: Vlasov V.V., Repin V.E., red. Infektsii, peredavaemye kleshchami v sibirskom regione. Novosibirsk: Sibirskoe otdelenie Rossiiskoi akademii nauk; 2011: 35-50.

10. Bakhvalova V.N., Chicherina G.S., Panov V.V., Glupov V.V., Morozova O.V. Bioraznoobrazie virusa kleshchevogo entsefalita v iksodovykh kleshchakh i melkikh mlekopitayushchikh na territorii Novosibirskoi obl. Infektsionnye bolezni. 2015; 13(4): 15-21.

11. Morozova O.V., Grishechkin A.E., Bakhvalova V.N., Isaeva E.I., Podchernyaeva R.Ya. Dinamika reproduktsii virusa kleshchevogo entsefalita v kul'turakh kletok. Voprosy virusologii. 2012; 57(2): 40-3.

12. Morozova O.V., Bakhvalova V.N., Chicherina G.S., Potapova O.F., Isaeva E.I. Cravnenie ekspressii genov tsitokinov u myshei, immunizirovannykh ili zarazhennykh virusom kleshchevogo entsefalita. V kn. Ershov F.I., Narovlyanskii A.N., red. Interferon - 2011. Sbornik nauchnykh statei k 80-letiyu akademika RAMN F.I. Ershova. M.; 2012: 461-5.

13. Clarke D.H., Casals J. Techniques for hemagglutination and hemagglutination-inhibition with arthropod-borne viruses. Amer. J. Trop. Med. Hyg. 1958; 7(5): 561-73

14. Deryabin P.G., Lebedeva G.A., Loginova N.V. Reaktsiya neitralizatsii togavirusov na myshakh i kul'turakh kletok. V kn.: Gaidamovich S.Ya., red. Arbovirusy (metody laboratornykh i polevykh issledovanii). M.: Nauka; 1986: 120-6.

15. Lakin G.F. Biometriya. M.: Vysshaya shkola; 1980.

16. Cartakova M.L., Konenkov V.I. Strukturnye osnovy mezhkletochnykh vzaimodeistvii v protsesse predstavleniya antigenov T-limfotsitam: molekuly glavnogo kompleksa gistosovmestimosti, kak odna iz sostavlyayushchikh chastei trimolekulyarnogo kompleksa. Uspekhi sovremennoi biologii. 1997; 117(5): 568-83.

17. Ignat'ev G.M., Otrashevskaya E.V., Vorob'eva M.S. Aktivnost' tsitokinov pri immunizatsii vaktsinoi protiv kleshchevogo entsefalita v eksperimente. Voprosy virusologii. 2003; 48(2): 22-5.

18. Mansfield K.L., Johnson N., Phipps L.P., Stephenson J.R., Fooks A.R., Solomon T. Tick-borne encephalitis virus - a review of an emerging zoonosis. J. Gen. Virol. 2009; 90(Pt. 8): 1781-94

19. Bakhvalova V.N., Chicherina G.S., Panov V.V., Glupov V.V., Morozova O.V. Raspredelenie geneticheskikh tipov virusa kleshchevogo entsefalita sredi spontanno infitsirovannykh iksodovykh kleshchei i melkikh mlekopitayushchikh na territorii Novosibirskoi oblasti. Epidemiologiya i infektsionnye bolezni. 2015; 20(4): 26-34.

20. Bakhvalova V.N. Epizooticheskoe sostoyanie prirodnogo ochaga kleshchevogo entsefalita i osobennosti virusnoi populyatsii v lesostepnom Priob'e (Zapadnaya Sibir'). Avtoref. diss. … kand. biol. nauk. Kol'tsovo; 1995.

21. Chunikhin S.P. Eksperimental'nye issledovaniya po ekologii virusa kleshchevogo entsefalita. Voprosy virusologii. 1990; 35(3): 183-8.

22. Mak V.V., Panov V.V., Dobrotvorskii A.K., Moshkin M.P. Sopryazhennaya izmenchivost' immunoreaktivnosti i agressivnosti u samtsov krasnoi polevki (Clethrionomys rutilus) i polevoi myshi (Apodemus agrarius). Zoologicheskii zhurnal. 2002; 81(10): 1260-4.

23. Moskvitina N.S., Kravchenko L.B., Mak V.V., Dobrotvorskii A.K., Panov V.V., Andreevskikh A.V. i dr. Immunoreaktivnost' raznykh demograficheskikh grupp v gorodskikh populyatsiyakh polevoi myshi Apodemus agrarius (Rodentia, Muridae). Zoologicheskii zhurnal. 2004; 83(4): 480-6.

24. Balashov Yu.S. Rol' slyunnykh zhelez iksodovykh kleshchei (Ixodidae) v regulyatsii protsessa pitaniya. Parazitologiya. 1994; 28(6): 437-44.

ЦИТОКИНЫ И АНТИТЕЛА ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ЗАРАЖЕНИИ ДИКИХ И ЛАБОРАТОРНЫХ ГРЫЗУНОВ (RODENTIA) ВИРУСОМ КЛЕЩЕВОГО ЭНЦЕФАЛИТА

Аннотация

CYTOKINES AND ANTIBODIES IN EXPERIMENTAL INFECTION OF WILD AND LABORATORY RODENTS (RODENTIA) WITH TICK-BORNE ENCEPHALITIS VIRUS

Abstract

События

EasyCookieInfo