microbeПроблемы особо опасных инфекцийProblems of Particularly Dangerous Infections0370-10692658-719XRussian Research Anti-Plague Institute “Microbe”10.21055/0370-1069-2016-1-75-78microbe-290Research ArticleМИКРОБИОЛОГИЯMICROBIOLOGYОценка чувствительности животных к особо опасным ортопоксвирусам с использованием первичных культур клеток легкихAssessment of Animal Sensitivity to Particularly Dangerous Orthopoxviruses, Using Primary Cultures of Lung CellsЗамедянскаяА. С.ZamedyanskayaA. S.zamedyanskaya_as@vector.nsc.ruСергеевАл. А.SergeevAl. A.vector@vector.nsc.ruТитоваК. А.TitovaK. A.vector@vector.nsc.ruКабановА. С.KabanovA. S.vector@vector.nsc.ruБулычевЛ. Е.BulychevL. E.vector@vector.nsc.ruСергеевАр. А.SergeevAr. A.vector@vector.nsc.ruНестеровА. Е.NesterovA. E.vector@vector.nsc.ruНосареваО. В.NosarevaO. V.vector@vector.nsc.ruГалаховаД. О.GalakhovaD. O.vector@vector.nsc.ruШишкинаЛ. Н.ShishkinaL. N.vector@vector.nsc.ruАгафоновА. П.AgafonovA. P.vector@vector.nsc.ruСергеевА. Н.SergeevA. N.vector@vector.nsc.ruГосударственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор»РоссияState Research Centre of Virology and Biotechnology “Vector”Russian Federation201620032016017578Copyright © Замедянская А.С., Сергеев А.А., Титова К.А., Кабанов А.С., Булычев Л.Е., Сергеев А.А., Нестеров А.Е., Носарева О.В., Галахова Д.О., Шишкина Л.Н., Агафонов А.П., Сергеев А.Н., 20162016Замедянская А.С., Сергеев А.А., Титова К.А., Кабанов А.С., Булычев Л.Е., Сергеев А.А., Нестеров А.Е., Носарева О.В., Галахова Д.О., Шишкина Л.Н., Агафонов А.П., Сергеев А.Н.Zamedyanskaya A.S., Sergeev A.A., Titova K.A., Kabanov A.S., Bulychev L.E., Sergeev A.A., Nesterov A.E., Nosareva O.V., Galakhova D.O., Shishkina L.N., Agafonov A.P., Sergeev A.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.microbe.ru/jour/article/view/290

Целью работы явилось изучение чувствительности животных к высокопатогенным ортопоксвирусам с помощью метода, основанного на использовании первичных культур клеток легких, и оценка возможности дальнейшего применения этого метода. Материалы и методы. В работе использовали культуральные и вирусологические методы исследований. Результаты и выводы. Проведено изучение чувствительности аутбредной мыши, сурка и цыпленка к вирусам натуральной оспы и оспы обезьян, используя суспензии клеток легких этих животных. При заражении таких клеточных культур этими вирусами в дозе 0,00001 БОЕ/клетку (бляшкообразующие единицы/клетку) продемонстрирован факт их размножения во всех случаях с максимальными значениями концентраций (1,4-2,0 lg БОЕ/мл) в основном через 3 сут после заражения. Чувствительность к вирусу натуральной оспы мышей, сурков и цыплят (ИД50 - 50 % инфицирующая доза) по данным, полученным на суспензиях их клеток легких, соответствовала следующим величинам: (0,0 ± 0,4) lg БОЕ для цыплят; (1,3 ± 0,5) lg БОЕ для мышей; (2,3 ± 0,5) lg БОЕ для сурков. При этих условиях величины данного показателя для вируса оспы обезьян были следующими: (1,7 ± 0,3) lg БОЕ для мышей и (0,5 ± 0,3) lg БОЕ для сурков. Значения ИД50, полученные для вируса натуральной оспы на суспензии клеток легких мышей и для вируса оспы обезьян на тех же клетках мышей и сурков, соответствовали таковым, оцененным в прямых экспериментах по интраназальному заражению этих животных данными вирусами с учетом 10 % их аппликации в легких при использовании этого метода заражения. Данное обстоятельство свидетельствует о возможности дальнейшего применения метода оценки чувствительности животных к высокопатогенным ортопоксвирусам по данным экспериментов in vitro .

Objective of the study is to investigate the sensitivity of different animals to highly pathogenic Orthopoxviruses applying techniques, based on utilization of primary cultures of lung cells, and to assess the possibility of further deployment of this approach. Materials and methods. Cultural and virological research methods are used. Results and conclusions. Performed is the assessment of sensitivity of outbred mice, marmots and chickens to variola virus (VV) and monkeypox virus (MPV), using suspended primary cultures of lung cells (SPCLC) of these animals. Through inoculation of the mentioned above cell cultures with VV and MPV in a dose of 0.00001 PFU per a cell (plaque forming unit /cell) demonstrated has been virus replication with maximum concentration values in all cases (1,4 - 2,0 lg PFU/ml), mainly 3 days after infection. According to the data on SPCLC, sensitivity to VV in mice, marmots and chickens (ID50 - 50 % infective dose) amounts to (1,3 ± 0,5) lg PFU; (2,3 ± 0,5) lg PFU; and (0,0 ± 0,4) lg PFU respectively, taking into account unhindered interaction of the virus with permissive lung cells in the organism of the animals. As for MPV values for this indicator, they are: (1,7 ± 0,3) lg PFU for mice, and (0,5 ± 0,3) lg PFU - for marmots. Obtained ID50 values for VV using mice SPCLC and for MPV using mice and marmots SPCLC coincide with the ones, studied in direct experiments on intranasal infection with the viruses, with regard to 10 % of the viral application in lungs when deploying the latter method of infection. The fact testifies to the possibility of further deployment of this method for the assessment of animal sensitivity to highly pathogenic Orthopoxviruses based on the results of in vitro experiments.

вирус натуральной оспывирус оспы обезьянмышьсурокцыпленокпервичные клетки легких50 % инфицирующая дозавирусная продукцияvariola virusmonkeypox virusmousemarmotchickenprimary lung cells50 % infective doseviral productionReferencesЗакс Л. Статистическое оценивание. М.: Statistics; 1976. 598 с.Zaks L. [Statistical Assessment]. M.: Statistics; 1976. 598 p.Жуков В.А., Шишкина Л.Н., Сафатов А.С., Сергеев А.А., Пьянков О.В., Петрищенко В.А., Зайцев Б.Н., Топорков В.С., Сергеев А.Н., Несвижский Ю.В., Воробьев А.А. 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.Zhukov V.A., Shishkina L.N., Safatov A.S., Sergeev A.A., P’yankov O.V., Petrishchenko V.A., Zaitsev B.N., Toporkov V.S., Sergeev A.N., Nesvizhsky Yu.V., Vorob’ev A.A. [Validation of the modified algorithm for forecasting host-susceptibility to viruses with regard to sensitivity indexes for primary cultures of target-cells and innate immunity factors]. RAMS Bulletin. 2010; (5):24–9.Сергеев А.А., Кабанов А.С., Булычев Л.Е., Пьянков О.В., Сергеев А.А., Таранов О.С., Боднев С.А., Туманов Ю.В., Шишкина Л.Н., Агафонов А.П., Сергеев А.Н. Использование мыши в качестве модельного животного для оценки эффективности лечебно-профилактического действия препаратов против оспы обезьян. Пробл. особо опасных инф. 2013; 2:60-5.Sergeev Al.A., Kabanov A.S., Bulychev L.E., P’yankov O.V., Sergeev Ar.A., Taranov O.S., Bodnev S.A., Tumanov Yu.V., Shishkina L.N., Agafonov A.P., Sergeev A.N. [Mice as animal model for evaluation of therapeutic efficacy of preparations against Monkeypox]. Probl. Osobo Opasn. Infek. 2013; 2:60–5.Сергеев А.А., Булычев Л.Е., Пьянков О.В., Сергеев А.А., Боднев С.А., Кабанов А.С., Туманов Ю.В., Юрганова И.А., Шишкина Л.Н., Агафонов А.П., Сергеев А.Н. Чувствительность различных видов животных к вирусу оспы обезьян. Пробл. особо опасных инф. 2012; 1:88-92.Sergeev Al.A., Bulychev L.E., P’yankov O.V., Sergeev Ar.A., Bodnev S.A., Kabanov A.S., Tumanov Yu.V., Yurganova I.A., Shishkina L.N., Agafonov A.P., Sergeev A.N. [Sensitivity of different animal species to monkeypox virus]. Probl. Osobo Opasn. Infek. 2012; 1:88–92.Goff A.J., Chapman J., Foster C., Wlazlowski C., Shamblin J., Lin K., Kreiselmeier N., Mucker E., Paragas J., Lawler J., Hensley L. A novel respiratory model of infection with monkeypox virus in cynomolgus macaques. J. Virol. 2011; 85(10):4898-909. DOI: 10.1128/JVI.02525-10.Goff A.J., Chapman J., Foster C., Wlazlowski C., Shamblin J., Lin K., Kreiselmeier N., Mucker E., Paragas J., Lawler J., Hensley L. A novel respiratory model of infection with monkeypox virus in cynomolgus macaques. J. Virol. 2011; 85(10):4898–909. DOI: 10.1128/JVI.02525-10.Guarner J., Johnson B.J., Paddock C.D., Shieh W.J., Goldsmith C.S., Reynolds M.G., Damon I.K., Regnery R.L., Zaki S.R. Monkeypox transmission and pathogenesis in prairie dogs. Emerg. Infect. Dis. 2004; 10(3):426-31. DOI: 10.3201/eid1003.030878.Guarner J., Johnson B.J., Paddock C.D., Shieh W.J., Goldsmith C.S., Reynolds M.G., Damon I.K., Regnery R.L., Zaki S.R. Monkeypox transmission and pathogenesis in prairie dogs. Emerg. Infect. Dis. 2004; 10(3):426–31. DOI: 10.3201/eid1003.030878.Leparc-Goffart I., Poirier B., Garin D., Tissier M-H., Fuchs F., Crance J-M. Standartization 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. DOI: 10.1016/j.jcv.2004.07.005.Leparc-Goffart I., Poirier B., Garin D., Tissier M-H., Fuchs F., Crance J-M. Standartization 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. DOI: 10.1016/j.jcv.2004.07.005.Wahl-Jensen V., Cann J.A., Rubins K.H., Huggins J.W., Fisher R.W., Johnson A.J., de Kok-Mercado F., Larsen T., Raymond J.L., Hensley L.E., Jahrling P.B. Progression of pathogenic events in cynomolgus macaques infected with variola virus. PLoS One. 2011; 6(10):e24832. DOI: 10.1371/journal.pone.0024832.Wahl-Jensen V., Cann J.A., Rubins K.H., Huggins J.W., Fisher R.W., Johnson A.J., de Kok-Mercado F., Larsen T., Raymond J.L., Hensley L.E., Jahrling P.B. Progression of pathogenic events in cynomolgus macaques infected with variola virus. PLoS One. 2011; 6(10):e24832. DOI: 10.1371/journal.pone.0024832.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.