Оценка чувствительности человека к вирусу натуральной оспы c использованием первичных культур моноцитов-макрофагов

Статья в Elpub

Вопросы вирусологии. 2016; 61: 69-73

Оценка чувствительности человека к вирусу натуральной оспы c использованием первичных культур моноцитов-макрофагов

Замедянская А. С., Титова К. А., Сергеев Ал. А., Кабанов А. С., Булычев Л. Е., Сергеев Ар. А., Галахова Д. О., Нестеров А. Е., Носарева О. В., Шишкина Л. Н., Таранов О. С., Омигов В. В., Агафонов А. П., Сергеев А. Н.

https://doi.org/10.18821/0507-4088-2016-61-2

Аннотация

В исследованиях, проведенных на первичных культурах клеток гранулоцитов, мононуклеаров и моноцитовмакрофагов, полученных из крови человека, с использованием вируса натуральной оспы (ВНО) в дозах 0,0010,021 БОЕ/кл. (бляшкообразующие единицы на лунку), была отмечена положительная динамика накопления вируса только в моноцитах-макрофагах с максимальными значениями его концентраций (5,0–5,5 lg БОЕ/мл) в основном через 6 сут после заражения. Факт размножения ВНО в моноцитах-макрофагах был подтвержден данными электронной микроскопии. В то же время вирус вакцины при испытанных дозах 3,3 и 4,2 lg БОЕ/мл не проявлял способности к размножению в этих клетках человека. Чувствительность людей к ВНО по данным, полученным на моноцитах-макрофагах человека, соответствовала ~1 БОЕ (с учетом беспрепятственного взаимодействия вируса в его организме с клетками такого типа), что согласуется с ранее опубликованными теоретическими данными о его чувствительности к этому вирусу. Экспериментально обоснованное нами значение чувствительности человека к ВНО позволит прогнозировать адекватность разрабатываемых in vivo моделей натуральной оспы с использованием чувствительных животных, что необходимо для надежной оценки эффективности лечебно-профилактического действия создаваемых препаратов против оспы.

Список литературы

1. Дроздов С.Г., Гарин Н.С., Джиндоян Л.С., Тарасенко В.М. Основы техники безопасности в микробиологических и вирусологических лабораториях. М.: Медицина; 1987.

2. Огарков В.И., Гапочко К.Г. Аэрогенная инфекция. М.: Медицина; 1975.

3. Жуков В.А., Шишкина Л.Н., Сафатов А.С., Сергеев А.А., Пьянков О.В., Петрищенко В.А. и др. Валидация модифицированного алгоритма прогнозирования восприимчивости хозяина к вирусам с учетом параметров восприимчивости первичных культур клеток-мишеней и факторов врожденного иммунитета. Вестник РАМН. 2010; 5: 24–9.

4. Сергеев А.А. Изучение репродукции вируса гриппа в первичны культурах клеток респираторных органов для прогноза его инфекционности in vivo: Дисс. … канд. мед. наук. Кольцово; 2008.

5. Жуков В.А., Шишкина Л.Н., Сергеев А.А., Фанкин И.В., Сметанникова М.А., Пьянков О.В. и др. Изучение возможности прогнозирования чувствительности к гриппу различных отделов респираторного тракта хозяина. Вестник РАМН. 2007; 5: 32–7.

6. Сергеев А.А., Кабанов А.С., Булычев Л.Е., Сергеев А.А., Таранов О.С., Титова К.А. и др. Способ оценки активности лечебнопрофилактических препаратов против вируса натуральной оспы. Патент РФ № 2522483, 2014.

7. Jahrling P.B., Hensley L.E., Martinez M.J., LeDuc J.W., Rubins K.H., Relman D.A. et al. Exploring the potential of variola virus infection of cynomolgus macaques as a model for human smallpox. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2004; 101 (42): 15 197–200.

8. Wahl-Jensen V., Cann J.A., Rubins K.H., Huggins J.W., Fisher R.W., Johnson A.J. et al. Progression of pathogenic events in cynomolgus macaques infected with variola virus. PLoS One. 2011; 6 (10): e24832.

9. Leparc-Goffart I., Poirier B., Garin D., Tissier M-H, Fuchs F., Crance J.M. Standardization of a neutralizing anti-vaccinia antibodies titration method: an essential step for titration of vaccinia immunoglobulins and smallpox vaccines evaluation. J. Clin. Virol. 2005; 32 (1): 47–52.

10. Закс Л. Статистическое оценивание. M.: Statistics; 1976.

11. Downie A.W., McCarthy K., Macdonald A., MacCallum F.O., Macrae A.D. Virus and virus antigen in the blood of smallpox patients. Their significance in early diagnosis and prognosis. Lancet. 1953; 265 (6778): 164–6.

12. Downie A.W., Fedson D.S., St. Vincent L., Rao A.R., Kempe C.H. Haemorrhagic smallpox. J. Hyg. (Lond.). 1969; 67 (4): 619–29.

13. Mitra A.C., Chatterjee S.N., Sarkar J.K., Manji P., Das A.K. Viraemia in haemorrhagic and other forms of smallpox. J. Indian Med. Assoc. 1966; 47 (3): 112–4.

14. Маренникова С.С., Щелкунов С.Н. Патогенные для человека ортопоксвирусы. М.: КМК Scientific Press Ltd.; 1998.

15. Бургасов П.Н., Николаевский Г.П. Натруальная оспа. М.: Медицина; 1972.

16. Rao A.R. Smallpox. Bombay: The Kothari Book Deport. WorldCat; 1972.

17. Drillien R., Spehner D., Bohbot A., Hanau D. Vaccinia virus-related events and phenotypic changes after infection of dendritic cells derived from human monocytes. Virology. 2000; 268 (2): 471–81.

Problems of Virology. 2016; 61: 69-73

Evaluation of the human sensitivity to smallpox virus by the primary cultures of the monocyte-macrophages

Zamedyanskaya A. S., Titova K. A., Sergeev Al. A., Kabanov A. S., Bulychev L. E., Sergeev Ar. A., Galakhova D. O., Nesterov A. E., Nosareva O. V., Shishkina L. N., Taranov O. S., Omigov V. V., Agafonov A. P., Sergeev A. N.

https://doi.org/10.18821/0507-4088-2016-61-2

Abstract

Studies of the primary cultures of granulocytes, mononuclear, and monocyte-macrophage cells derived from human blood were performed using variola virus (VARV) in the doses of 0.001-0.021 PFU/cell (plaques-forming units per cell). Positive dynamics of the virus accumulation was observed only in the monocyte-macrophages with maximum values of virus concentration (5.0-5.5 lg PFU/ml) mainly within six days after the infection. The fact of VARV replication in the monocyte-macrophages was confirmed by the data of electron microscopy. At the same time, virus vaccines when tested in doses 3.3 and 4.2 lg PFU/ml did not show the ability to reproduce in these human cells. The people sensitivity to VARV as assessed from the data obtained on human monocytemacrophages corresponded to ~1 PFU (taking into account the smooth interaction of the virus in the body to the cells of this type), which is consistent to previously found theoretical data on the virus sensitivity. The human susceptibility to VARV assessed experimentally can be used to predict the adequacy of developed smallpox models (in vivo) based on susceptible animals. This is necessary for reliable assessment of the efficiency of development of drugs for treatment and prophylaxis of the smallpox.

References

1. Drozdov S.G., Garin N.S., Dzhindoyan L.S., Tarasenko V.M. Osnovy tekhniki bezopasnosti v mikrobiologicheskikh i virusologicheskikh laboratoriyakh. M.: Meditsina; 1987.

2. Ogarkov V.I., Gapochko K.G. Aerogennaya infektsiya. M.: Meditsina; 1975.

3. Zhukov V.A., Shishkina L.N., Safatov A.S., Sergeev A.A., P'yankov O.V., Petrishchenko V.A. i dr. Validatsiya modifitsirovannogo algoritma prognozirovaniya vospriimchivosti khozyaina k virusam s uchetom parametrov vospriimchivosti pervichnykh kul'tur kletok-mishenei i faktorov vrozhdennogo immuniteta. Vestnik RAMN. 2010; 5: 24–9.

4. Sergeev A.A. Izuchenie reproduktsii virusa grippa v pervichny kul'turakh kletok respiratornykh organov dlya prognoza ego infektsionnosti in vivo: Diss. … kand. med. nauk. Kol'tsovo; 2008.

5. Zhukov V.A., Shishkina L.N., Sergeev A.A., Fankin I.V., Smetannikova M.A., P'yankov O.V. i dr. Izuchenie vozmozhnosti prognozirovaniya chuvstvitel'nosti k grippu razlichnykh otdelov respiratornogo trakta khozyaina. Vestnik RAMN. 2007; 5: 32–7.

6. Sergeev A.A., Kabanov A.S., Bulychev L.E., Sergeev A.A., Taranov O.S., Titova K.A. i dr. Sposob otsenki aktivnosti lechebnoprofilakticheskikh preparatov protiv virusa natural'noi ospy. Patent RF № 2522483, 2014.

10. Zaks L. Statisticheskoe otsenivanie. M.: Statistics; 1976.

12. Downie A.W., Fedson D.S., St. Vincent L., Rao A.R., Kempe C.H. Haemorrhagic smallpox. J. Hyg. (Lond.). 1969; 67 (4): 619–29.

13. Mitra A.C., Chatterjee S.N., Sarkar J.K., Manji P., Das A.K. Viraemia in haemorrhagic and other forms of smallpox. J. Indian Med. Assoc. 1966; 47 (3): 112–4.

14. Marennikova S.S., Shchelkunov S.N. Patogennye dlya cheloveka ortopoksvirusy. M.: KMK Scientific Press Ltd.; 1998.

15. Burgasov P.N., Nikolaevskii G.P. Natrual'naya ospa. M.: Meditsina; 1972.

16. Rao A.R. Smallpox. Bombay: The Kothari Book Deport. WorldCat; 1972.