Вопросы вирусологии. 2020; 65: 159-166
Моделирование гриппозной инфекции у половозрелых крыс стока Wistar
https://doi.org/10.36233/0507-4088-2020-65-3-159-166Аннотация
В настоящее время установлено, что кровеносные сосуды являются мишенью для вируса гриппа, однако механизм его воздействия на сердечно-сосудистую систему неизвестен.
Цель исследования – адаптация штамма вируса гриппа А/Санкт-Петербург/48/16 H1N1(pdm09) к половозрелым крысам стока Wistar, так как эти животные являются основной экспериментальной моделью при изучении патологии сердечно-сосудистой системы.
Материал и методы. Для исследования использовали 33 крысы стока Wistar, составивших 11 групп, включая контрольную. В каждой группе было по 3 животных. Вирус гриппа А (ВГА) пассировали в 10–12-дневных куриных эмбрионах. Инокуляцию вируссодержащего материала проводили интраназально в объеме 0,2 мл. Через 24 ч после инфицирования животных подвергали наркотизации и некропсии с целью получения лёгочного гомогената. Титр ВГА в гомогенатах лёгких крыс определяли в куриных эмбрионах. На последних пассажах выявляли гистологические изменения в тканях и сосудах лёгких, а также проводили иммуногистохимическое исследование для идентификации ВГА.
Результаты. Инфекционный титр вируса гриппа А/Санкт-Петербург/48/16 H1N1(pdm09) в гомогенатах лёгких инфицированных крыс стока Wistar на последнем этапе адаптации составил 7,0 lg ЭИД50/мл. Гистологические исследования выявили выраженные изменения со стороны респираторного тракта (спазм бронхиол, отёк подслизистого слоя, слущивание реснитчатых эпителиальных клеток бронхиол) и лёгочных сосудов (спазм, десквамацию и набухание эндотелиоцитов, разволокнение и набухание эластической мембраны и медии). С целью идентификации ВГА в кровеносных сосудах и тканях лёгких выполняли иммуногистохимическое исследование с использованием моноклональных антител к NP-антигену ВГА.
Заключение. Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что штамм вируса гриппа А/СанктПетербург/48/16 H1N1(pdm09) был адаптирован к половозрелым крысам стока Wistar с сохранением вирулентных свойств. Инфекционный титр вируса на последнем этапе адаптации составил 7,0 lg ЭИД50/мл. Идентификация ВГА подтверждена иммуногистохимическим исследованием.
Список литературы
1. Opie E.L. The pathologic anatomy of influenza based chiefly on American and British sources. Arch. Pathol. Lab. Med. 1928; 5(2): 285-303.
2. Lobo S.M., Watanabe A.S.A., Salomão M.L.M., Queiroz F., Gandolfi J.V., de Oliveira N.E., et al. Excess mortality is associated with influenza A (H1N1) in patients with severe acute respiratory illness. J. Clin. Virol. 2019; 116: 62-8. DOI: http://doi.org/10.1016/j.jcv.2019.05.003
3. Fukunaga S., Ishida C., Nakaoka A., Ito T. A case of acute kidney injury and disseminated intravascular coagulation associated with influenza B viral infection. CEN Case Rep. 2014; 4(1): 95-100. DOI: http://doi.org/10.1007/s13730-014-0147-9
4. Watanabe T., Yoshikawa H., Abe Y., Yamazaki S., Uehara Y., Abe T. Renal involvement in children with influenza A virus infection. Pediatr. Nephrol. 2003; 18(6): 541-4. DOI: http://doi.org/10.1007/s00467-003-1143-z
5. Sellers S.A., Hagan R.S., Hayden F.G., Fischer W.A. The hidden burden of influenza: A review of the extra-pulmonary complications of influenza infection. Influenza Other Respir. Viruses. 2017; 11(5): 372-93. DOI: http://doi.org/10.1111/irv.12470
6. Vardeny O., Solomon S.D. Influenza and hearth failure: a catchy comorbid combination. JACC: Hearth Fail. 2018; 7(2): 118-20. DOI: http://doi.org/10.1016/j.jchf.2018.11.008
7. Pearce D.C., McCaw J.M., McVernon J., Mathews J.D. Influenza as a trigger for cardiovascular disease: An investigation of serotype, subtype and geographic location. Environ. Res. 2017; 156: 688-96. DOI: http://doi.org/10.1016/j.envres.2017.04.024
8. Mamas M.A., Fraser D., Neyses L. Cardiovascular manifestations associated with influenza virus infection. Int. J. Cardiol. 2008; 130(3): 304-9.
9. Vivaldi M.T., Kloner R.A., Schoen F.J. Triphenyltetrazolium staining of irreversible ischemic injury following coronary artery occlusion in rats. Am. J. Pathol. 1985; 121(3): 522-30.
10. Bianchi G., Fox U., Imbaschiati E. Development of a strain of spontaneously hypertensive rat. Life Sciences. 1974; 14(2): 339-47.
11. Doggrell S.A., Brown L. Rat models of hypertension, cardiac hypertrophy and failure. Cardiovascular Research. 1998; 39(1): 89- 105. DOI: http://doi.org/10.1016/s0008-6363(98)00076-5
12. Daniels M.J., Selgrade M.K., Doerfler D., Gilmour M.I. Kinetic profile of influenza virus infection in three rat strains. Comp. Med. 2003; 53(3): 293-8.
13. Цинзерлинг В.А., Воробьев С.Л., Зарубаев В.В., Дедов В.А., Беляевская С.В., Эсауленко Е.В. и др. Патогенетические аспекты гриппа в период эпидемии, вызванной вирусом A/ H1N1v в 2009-2010 гг., по аутопсии. Архив патологии. 2011; 73(6): 21-5.
14. Taylor C.R., Levenson R.M. Quantification of immunohistochemistry – issues concerning methods, utility and semiquantitative assessment I. Histopathology. 2006; 49(4): 411-24. DOI: http://doi.org/10.1111/j.1365-2559.2006.02513.x
15. Ibanes J.D., Morgan K.T., Burleson G.R. Histopathological changes in the upper respiratory tract of F344 rats following infection with a rat-adapted influenza virus. Vet. Pathol. 1996; 33(4): 412-8. DOI: http://doi.org/10.1177/030098589603300407
Problems of Virology. 2020; 65: 159-166
Modeling influenza virus infection in mature Wistar rats
https://doi.org/10.36233/0507-4088-2020-65-3-159-166Abstract
It has now been established that blood vessels are target for influenza, but the mechanism by which the influenza virus affects the cardiovascular system is unknown.
The aim – adaptation of influenza virus A/St. Petersburg/48/16 H1N1(pdm09) to mature Wistar rats, as these animals are the main experimental model for studying the pathology of the cardiovascular system.
Material and methods. Passage of influenza A virus (IAV) in embryonated chicken eggs, intranasal inoculation of rats with virus-containing material s, production of pulmonary homogenate, determination of IAV titer in embryonated chicken eggs, detection of histological changes in lung and pulmonary vessels.
Results. The article presents the results of the adaptation of influenza virus A/St. Petersburg/48/16 H1N1(pdm09) to mature Wistar rats. The infectious titer of the virus in the homogenates of infected rats lungs at the last stage of adaptation was 7.0 lg EID50/ml. Histological studies revealed pronounced changes in the respiratory tract (spasm of bronchioles, submucosal edema, desquamation of ciliated epithelium of bronchioles) and pulmonary vessels (spasm, desquamation and swelling of endotheliocytes, dissociation and swelling of the elastic membrane and media). In order to identify IAV in blood vessels and lung tissues, an immunohistochemical study was performed using monoclonal antibodies to NP antigen of IAV.
Conclusion. The data obtained allow us to conclude that the strain of influenza virus A/St. Petersburg/48/16 H1N1(pdm09) was adapted to mature Wistar rats maintaining virulent properties. The infectious titer of the virus at the last stage of adaptation was 7.0 lg EID50/ml. IAV identification is confirmed by immunohistochemical examination.
References
1. Opie E.L. The pathologic anatomy of influenza based chiefly on American and British sources. Arch. Pathol. Lab. Med. 1928; 5(2): 285-303.
2. Lobo S.M., Watanabe A.S.A., Salomão M.L.M., Queiroz F., Gandolfi J.V., de Oliveira N.E., et al. Excess mortality is associated with influenza A (H1N1) in patients with severe acute respiratory illness. J. Clin. Virol. 2019; 116: 62-8. DOI: http://doi.org/10.1016/j.jcv.2019.05.003
3. Fukunaga S., Ishida C., Nakaoka A., Ito T. A case of acute kidney injury and disseminated intravascular coagulation associated with influenza B viral infection. CEN Case Rep. 2014; 4(1): 95-100. DOI: http://doi.org/10.1007/s13730-014-0147-9
4. Watanabe T., Yoshikawa H., Abe Y., Yamazaki S., Uehara Y., Abe T. Renal involvement in children with influenza A virus infection. Pediatr. Nephrol. 2003; 18(6): 541-4. DOI: http://doi.org/10.1007/s00467-003-1143-z
5. Sellers S.A., Hagan R.S., Hayden F.G., Fischer W.A. The hidden burden of influenza: A review of the extra-pulmonary complications of influenza infection. Influenza Other Respir. Viruses. 2017; 11(5): 372-93. DOI: http://doi.org/10.1111/irv.12470
6. Vardeny O., Solomon S.D. Influenza and hearth failure: a catchy comorbid combination. JACC: Hearth Fail. 2018; 7(2): 118-20. DOI: http://doi.org/10.1016/j.jchf.2018.11.008
7. Pearce D.C., McCaw J.M., McVernon J., Mathews J.D. Influenza as a trigger for cardiovascular disease: An investigation of serotype, subtype and geographic location. Environ. Res. 2017; 156: 688-96. DOI: http://doi.org/10.1016/j.envres.2017.04.024
8. Mamas M.A., Fraser D., Neyses L. Cardiovascular manifestations associated with influenza virus infection. Int. J. Cardiol. 2008; 130(3): 304-9.
9. Vivaldi M.T., Kloner R.A., Schoen F.J. Triphenyltetrazolium staining of irreversible ischemic injury following coronary artery occlusion in rats. Am. J. Pathol. 1985; 121(3): 522-30.
10. Bianchi G., Fox U., Imbaschiati E. Development of a strain of spontaneously hypertensive rat. Life Sciences. 1974; 14(2): 339-47.
11. Doggrell S.A., Brown L. Rat models of hypertension, cardiac hypertrophy and failure. Cardiovascular Research. 1998; 39(1): 89- 105. DOI: http://doi.org/10.1016/s0008-6363(98)00076-5
12. Daniels M.J., Selgrade M.K., Doerfler D., Gilmour M.I. Kinetic profile of influenza virus infection in three rat strains. Comp. Med. 2003; 53(3): 293-8.
13. Tsinzerling V.A., Vorob'ev S.L., Zarubaev V.V., Dedov V.A., Belyaevskaya S.V., Esaulenko E.V. i dr. Patogeneticheskie aspekty grippa v period epidemii, vyzvannoi virusom A/ H1N1v v 2009-2010 gg., po autopsii. Arkhiv patologii. 2011; 73(6): 21-5.
14. Taylor C.R., Levenson R.M. Quantification of immunohistochemistry – issues concerning methods, utility and semiquantitative assessment I. Histopathology. 2006; 49(4): 411-24. DOI: http://doi.org/10.1111/j.1365-2559.2006.02513.x
15. Ibanes J.D., Morgan K.T., Burleson G.R. Histopathological changes in the upper respiratory tract of F344 rats following infection with a rat-adapted influenza virus. Vet. Pathol. 1996; 33(4): 412-8. DOI: http://doi.org/10.1177/030098589603300407
