veterinaryВетеринария сегодняVeterinary Science Today2304-196X2658-6959"Veinard"10.29326/2304-196X-2021-10-4-301-307veterinary-591Research ArticleБОЛЕЗНИ ПТИЦAVIAN DISEASESГенетический анализ нуклеотидных последовательностей гена нейраминидазы изолятов вируса высокопатогенного гриппа птиц A/H5N8, выделенных на территории Российской Федерации в 2020 годуGenetic analysis of nucleotide sequences of neuraminidase gene of highly pathogenic avian influenza A/H5N8 virus isolates recovered in the Russian Federation in 2020https://orcid.org/0000-0003-1520-1887АкшаловаП. Б.AkshalovaP. B.

Акшалова Перизат Батырханкызы, кандидат ветеринарных наук, научный сотрудник отдела эпизоотологического мониторинга и оценки рисков вирусных болезней животных

г. Алматы

Perizat B. Akshalova, Candidate of Science (Veterinary Medicine), Researcher, Department of Epidemiological Monitoring and Risk Assessment of Viral Animal Diseases

Almaty

https://orcid.org/0000-0002-3015-5594ЗиняковН. Г.ZinyakovN. G.

Зиняков Николай Геннадьевич, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник референтной лаборатории вирусных болезней птиц

г. Владимир

Nikolay G. Zinyakov, Candidate of Science (Biology), Senior Researcher, Reference Laboratory for Avian Viral Diseases

Vladimir

https://orcid.org/0000-0001-6314-2119АндриясовА. В.AndriyasovA. V.

Андриясов Артем Валерьевич, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник референтной лаборатории вирусных болезней птиц

г. Владимир

Artem V. Andriyasov, Candidate of Science (Biology), Leading Researcher, Reference Laboratory for Avian Viral Diseases

Vladimir

https://orcid.org/0000-0001-8204-280XЖестковП. Д.ZhestkovP. D.

Жестков Павел Дмитриевич, аспирант, ведущий технолог референтной лаборатории вирусных болезней птиц

г. Владимир

Pavel D. Zhestkov, Post-Graduate Student, Leading Technologist, Reference Laboratory for Avian Viral Diseases

Vladimir

https://orcid.org/0000-0003-0090-9399НиконоваЗ. Б.NikonovaZ. B.

Никонова Зоя Борисовна, кандидат биологических наук, научный сотрудник референтной лаборатории вирусных болезней птиц

г. Владимир

Zoya B. Nikonova, Candidate of Science (Biology), Researcher, Reference Laboratory for Viral Avian Diseases

Vladimir

https://orcid.org/0000-0002-8467-180XКолосовС. Н.KolosovS. N.

Колосов Сергей Николаевич, кандидат биологических наук, сотрудник референтной лаборатории вирусных болезней птиц

г. Владимир

Sergey N. Kolosov, Candidate of Science (Biology), Researcher, Reference Laboratory for Avian Viral Diseases

Vladimir

https://orcid.org/0000-0002-1659-3256ЧвалаИ. А.ChvalaI. A.

Чвала Илья Александрович, кандидат ветеринарных наук, заместитель директора по НИР

г. Владимир

Ilya A. Chvala, Candidate of Science (Veterinary Medicine), Deputy Director for Research

Vladimir

ТОО «Казахский научно-исследовательский ветеринарный институт»КазахстанLLP “Kazakh Scientific-Research Veterinary Institute”KazakhstanФГБУ «Федеральный центр охраны здоровья животных»РоссияFGBI “Federal Centre for Animal Health”Russian Federation202117112021104301307Copyright © Акшалова П.Б., Зиняков Н.Г., Андриясов А.В., Жестков П.Д., Никонова З.Б., Колосов С.Н., Чвала И.А., 20212021Акшалова П.Б., Зиняков Н.Г., Андриясов А.В., Жестков П.Д., Никонова З.Б., Колосов С.Н., Чвала И.А.Akshalova P.B., Zinyakov N.G., Andriyasov A.V., Zhestkov P.D., Nikonova Z.B., Kolosov S.N., Chvala I.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://veterinary.arriah.ru/jour/article/view/591

Грипп птиц является особо опасной болезнью вирусной этиологии, наносящей огромный экономический ущерб птицеводству. В настоящее время в популяциях домашних и диких птиц в различных странах мира достаточно часто выявляют высоковирулентный вирус гриппа с нейраминидазой подтипа N8. В статье представлены данные по изучению полных нуклеотидных последовательностей гена нейраминидазы изолятов вируса высокопатогенного гриппа птиц, выделенных во второй половине 2020 г. из патологического материала, поступившего из четырех регионов Российской Федерации. В результате проведенных исследований определен подтип выделенного вируса – N8. Согласно данным филогенетического анализа, изоляты вируса N8 относятся к группе 8С.4. При проведении филогенетического анализа по нейраминидазе также учитывали данные классификации по гемагглютинину, согласно которой изоляты вируса Н5N8 относятся к широко распространенной кладе 2.3.4.4. Вирусы данной клады впервые зарегистрированы в 2010 г. в Китае и продолжают циркулировать до настоящего времени. Также в работе приведены данные сравнительного анализа нуклеотидных последовательностей исследуемых изолятов и изолятов из международных баз данных GenBank и GISAID, выделенных в других странах в период с 2007 по 2020 г. В ходе про- ведения анализа аминокислотной последовательности исследуемых изолятов в позициях, которые влияют на резистентность к ингибиторам нейрамини- даз, замен не обнаружено. Полные нуклеотидные последовательности гена нейраминидазы вируса гриппа птиц подтипа N8 изолятов A/domestic goose/ Omsk/1521-1/2020, A/duck/Chelyabinsk/1207-1/2020, A/duck/Saratov/1578-2/2020, A/goose/Tatarstan/1730-2/2020 опубликованы в международных базах GenBank и GISAID. На основании анализа нуклеотидных последовательностей изученных изолятов показана постепенная эволюция вируса подтипа N8.

Avian influenza is a highly dangerous viral disease that causes huge economic damage to poultry farming. Currently, highly virulent influenza virus with N8 neur- aminidase subtype is quite often detected in populations of domestic and wild birds in various countries of the world. The article provides data on complete nucleotide sequences of the neuraminidase gene of highly pathogenic avian influenza virus isolates recovered in the second half of 2020 from pathological material received from four regions of the Russian Federation. The conducted research showed that the subtype of the isolated virus was N8. According to the phylogenetic analysis, isolates of N8 virus belong to group 8C.4. During the phylogenetic analysis of the neuraminidase, we also took into account data on hemagglutinin classification, according to which H5N8 virus isolates belong to a widespread clade 2.3.4.4. Viruses of the clade were first registered in 2010 in China and they have been circulating up to now. The paper also provides data of a comparative analysis of nucleotide sequences of the studied isolates and the isolates from the international GenBank and GISAID databases, recovered in other countries from 2007 to 2020. During the analysis of the amino acid sequence of the studied isolates, no substitutions were found in the positions that affect resistance to neuraminidase inhibitors. The complete nucleotide sequences of the neuraminidase gene of the avian influenza virus subtype N8 (isolates A/domestic goose/OMSK/1521-1/2020, A/duck/Chelyabinsk/1207-1/2020, A/duck/Saratov/1578-2/2020, A/goose/Tatarstan/1730-2/2020) are published in the international GenBank and GISAID databases. Based on the analysis of the nucleotide sequences of the studied isolates, the article shows gradual evolution of the N8 subtype virus.

вирус гриппа птицОТ-ПЦРсеквенированиеподтип нейраминидазы N8филогенетический анализH5N8avian influenza virusRT-PCRsequencingN8 neuraminidase subtypephylogenetic analysisH5N8Работа выполнена за счет средств ФГБУ «ВНИИЗЖ» в рамках тематики научно-исследовательских работ «Ветеринарное благополучие»The study was funded by the FGBI “ARRIAH” within the framework of “Veterinary Welfare” research workReferencesSwayne D. E., Pantin-Jackwood M. Pathobiology of avian influenza virus infections in birds and mammals. In: Avian Influenza. Ed. by D. E. Swayne. Ames: Blackwell; 2008; 87–122.Swayne D. E., Pantin-Jackwood M. Pathobiology of avian influenza virus infections in birds and mammals. In: Avian Influenza. Ed. by D. E. Swayne. Ames: Blackwell; 2008; 87–122.Мельнов С. Б., Лебедь Т. Л., Кипень В. Н. Основы молекулярногенетического анализа. В кн.: Современные проблемы биохимии. Методы исследований. Е. В. Барковский и др.; под ред. проф. А. А. Чиркина. Минск: Вышэйшая школа; 2013; 404–438.Mel’nov S. B., Lebed’ T. L., Kipen’ V. N. Osnovy molekulyarno-geneticheskogo analiza = Basics of molecular genetic analysis. In: Sovremennye problemy biokhimii. Metody issledovanii = Modern problems of biochemistry. Test methods. E. V. Barkovskii et al.; ed. by prof. A. A. Chirkin. Minsk: Vysheishaya shkola; 2013; 404–438. (in Russ.)Murphy T. M. The control and epidemiology of an influenza A outbreak in Ireland. In: Acute Virus Infections of Poultry. Current Topics in Veterinary Medicine and Animal Science. Eds. J. B. McFerran, M. S. McNulty. Dordrecht: Springer; 1986; 37: 23–28. DOI: 10.1007/978-94-009-4287-5_2.Murphy T. M. The control and epidemiology of an influenza A outbreak in Ireland. In: Acute Virus Infections of Poultry. Current Topics in Veterinary Medicine and Animal Science. Eds. J. B. McFerran, M. S. McNulty. Dordrecht: Springer; 1986; 37: 23–28. DOI: 10.1007/978-94-009-4287-5_2.El-Shesheny R., Barman S., Feeroz M., Hasan M., Jones-Engel L., Franks J., et al. Genesis of influenza A (H5N8) viruses. Emerg. Infect. Dis. 2017; 23 (8): 1368–1371. DOI: 10.3201/eid2308.170143.El-Shesheny R., Barman S., Feeroz M., Hasan M., Jones-Engel L., Franks J., et al. Genesis of influenza A (H5N8) viruses. Emerg. Infect. Dis. 2017; 23 (8): 1368–1371. DOI: 10.3201/eid2308.170143.Марченко В. Ю., Суслопаров И. М., Колосова Н. П., Гончарова Н. И., Шиповалов А. В., Дурыманов А. Г. и др. Выделение высокопатогенного вируса гриппа А субтипа H5N8 на территории республики Саха (Якутия). Дальневосточный журнал инфекционной патологии. 2015; (28): 38–43. Режим доступа: https://infectpataog.elpub.ru/jour/article/view/127/128.Marchenko V. Yu., Susloparov I. M., Kolosova N. P., Goncharova N. I., Shipovalov A. V., Durymanov A. G., et al. Isolation of highly pathogenic influenza A (subtype H5N8) virus on the territory of Republic of Sakha (Yakutia). Dal'nevostočnyj žurnal infekcionnoj patologii. 2015; (28): 38–43. Available at: https://infectpataog.elpub.ru/jour/article/view/127/128. (in Russ.).Lee D. H., Torchetti M. K., Winker K., Ip H. S., Song C. S., Swayne D. E. Intercontinental spread of Asian-origin H5N8 to North America through Beringia by migratory birds. J. Virol. 2015; 89 (12): 6521–6524. DOI: 10.1128/ JVI.00728-15.Lee D. H., Torchetti M. K., Winker K., Ip H. S., Song C. S., Swayne D. E. Intercontinental spread of Asian-origin H5N8 to North America through Beringia by migratory birds. J. Virol. 2015; 89 (12): 6521–6524. DOI: 10.1128/ JVI.00728-15.Pohlmann A., Starick E., Harder T., Grund C., Höper D., Globig A., et al. Outbreaks among wild birds and domestic poultry caused by reassorted influenza A(H5N8) clade 2.3.4.4 viruses, Germany, 2016. Emerg. Infect. Dis. 2017; 23 (4): 633–636. DOI: 10.3201/eid2304.161949.Pohlmann A., Starick E., Harder T., Grund C., Höper D., Globig A., et al. Outbreaks among wild birds and domestic poultry caused by reassorted influenza A(H5N8) clade 2.3.4.4 viruses, Germany, 2016. Emerg. Infect. Dis. 2017; 23 (4): 633–636. DOI: 10.3201/eid2304.161949.Dalby A. R., Iqbal M. The European and Japanese outbreaks of H5N8 derive from a single source population providing evidence for the dispersal along the long distance bird migratory flyways. Peer J. 2015; 3:e934. DOI: 10.7717/peerj.934.Dalby A. R., Iqbal M. The European and Japanese outbreaks of H5N8 derive from a single source population providing evidence for the dispersal along the long distance bird migratory flyways. Peer J. 2015; 3:e934. DOI: 10.7717/peerj.934.Lee Y. J., Kang H. M., Lee E. K., Song B. M., Jeong J., Kwon Y. K., et al. Novel reassortant influenza A(H5N8) viruses, South Korea, 2014. Emerg. Infect. Dis. 2014; 20 (6): 1087–1089. DOI: 10.3201/eid2006.140233.Lee Y. J., Kang H. M., Lee E. K., Song B. M., Jeong J., Kwon Y. K., et al. Novel reassortant influenza A(H5N8) viruses, South Korea, 2014. Emerg. Infect. Dis. 2014; 20 (6): 1087–1089. DOI: 10.3201/eid2006.140233.Zhao K., Gu M., Zhong L., Duan Z., Zhang Y., Zhu Y., et al. Characterization of three H5N5 and one H5N8 highly pathogenic avian influenza viruses in China. Vet. Microbiol. 2013; 163 (3–4): 351–357. DOI: 10.1016/j. vetmic.2012.12.025.Zhao K., Gu M., Zhong L., Duan Z., Zhang Y., Zhu Y., et al. Characterization of three H5N5 and one H5N8 highly pathogenic avian influenza viruses in China. Vet. Microbiol. 2013; 163 (3–4): 351–357. DOI: 10.1016/j. vetmic.2012.12.025.Волков М. С., Ирза В. Н., Варкентин А. В. Опыт ликвидации высокопатогенного гриппа птиц на территории Российской Федерации в 2016–2017 гг. Ветеринария сегодня. 2018; (1): 3–10. DOI: 10.29326/2304196X-2018-1-24-3-7.Volkov M. S., Irza V. N., Varkentin A. V. History of highly pathogenic avian influenza eradication in Russian Federation in 2016–2017. Veterinary Science Today. 2018; (1): 3–10. DOI: 10.29326/2304-196X-20181-24-3-7.Волкова М. А., Чвала Ир. А., Ярославцева П. С., Сосипаторова В. Ю., Осипова О. С., Чвала И. А. Серологический мониторинг гриппа птиц в Российской Федерации в 2017–2018 годах. Ветеринария сегодня. 2019; (2): 3–11. DOI: 10.29326/2304-196X-2019-2-29-3-7.Volkova M. A., Chvala Ir. A., Yaroslavtseva P. S., Sosipatorova V. Yu., Osipova O. S., Chvala I. A. Serological monitoring for avian influenza in the Russian Federation in 2017–2018. Veterinary Science Today. 2019; (2): 3–7. DOI: 10.29326/2304-196X-2019-2-29-3-7.World Animal Health Information and Analysis Department. Highly Pathogenic Avian Influenza (HPAI). Report No. 17: October 23 to November 12, 2020. Available at: https://www.oie.int/app/uploads/2021/03/hpaiasof12112020.pdf.World Animal Health Information and Analysis Department. Highly Pathogenic Avian Influenza (HPAI). Report No. 17: October 23 to November 12, 2020. Available at: https://www.oie.int/app/uploads/2021/03/hpaiasof12112020.pdf.Xu J., Davis C. T., Christman M. C., Rivailler P., Zhong H., Donis R. O., Lu G. Evolutionary history and phylodynamics of influenza A and B neuraminidase (NA) genes inferred from large-scale sequence analyses. PLoS One. 2012; 7 (7):e38665. DOI: 10.1371/journal.pone.0038665.Xu J., Davis C. T., Christman M. C., Rivailler P., Zhong H., Donis R. O., Lu G. Evolutionary history and phylodynamics of influenza A and B neuraminidase (NA) genes inferred from large-scale sequence analyses. PLoS One. 2012; 7 (7):e38665. DOI: 10.1371/journal.pone.0038665.Kim Y. I., Pascua P. Q., Kwon H. I., Lim G. J., Kim E. H., Yoon S. W., et al. Pathobiological features of a novel, highly pathogenic avian influenza A(H5N8) virus. Emerg. Microbes Infect. 2014; 3 (10):e75. DOI: 10.1038/ emi.2014.75.Kim Y. I., Pascua P. Q., Kwon H. I., Lim G. J., Kim E. H., Yoon S. W., et al. Pathobiological features of a novel, highly pathogenic avian influenza A(H5N8) virus. Emerg. Microbes Infect. 2014; 3 (10):e75. DOI: 10.1038/emi.2014.75.Lee D. H., Sharshov K., Swayne D. E., Kurskaya O., Sobolev I., Kabilov M., et al. Novel reassortant clade 2.3.4.4 avian influenza A(H5N8) virus in wild aquatic birds, Russia, 2016. Emerg. Infect. Dis. 2017; 23 (2): 359–360. DOI: 10.3201/eid2302.161252.Lee D. H., Sharshov K., Swayne D. E., Kurskaya O., Sobolev I., Kabilov M., et al. Novel reassortant clade 2.3.4.4 avian influenza A(H5N8) virus in wild aquatic birds, Russia, 2016. Emerg. Infect. Dis. 2017; 23 (2): 359–360. DOI: 10.3201/eid2302.161252.Liu M., Li X., Yuan H., Zhou J., Wu J., Bo H., et al. Genetic diversity of avian influenza A (H10N8) virus in live poultry markets and its association with human infections in China. Sci. Rep. 2015; 5:7632. DOI: 10.1038/ srep07632.Liu M., Li X., Yuan H., Zhou J., Wu J., Bo H., et al. Genetic diversity of avian influenza A (H10N8) virus in live poultry markets and its association with human infections in China. Sci. Rep. 2015; 5:7632. DOI: 10.1038/srep07632.Bialy D., Shelton H. Functional neuraminidase inhibitor resistance motifs in avian influenza A(H5Nx) viruses. Antiviral Res. 2020; 182:104886. DOI: 10.1016/j.antiviral.2020.104886.Bialy D., Shelton H. Functional neuraminidase inhibitor resistance motifs in avian influenza A(H5Nx) viruses. Antiviral Res. 2020; 182:104886. DOI: 10.1016/j.antiviral.2020.104886.Oladejo B. O., Bi Y., Vavricka C. J., Li C., Chai Y., Xu K., et al. Structural insight into the mechanism of neuraminidase inhibitor-resistant mutations in human-infecting H10N8 influenza A virus. bioRxiv. 2018; 378075. DOI: 10.1101/378075.Oladejo B. O., Bi Y., Vavricka C. J., Li C., Chai Y., Xu K., et al. Structural insight into the mechanism of neuraminidase inhibitor-resistant mutations in human-infecting H10N8 influenza A virus. bioRxiv. 2018; 378075. DOI: 10.1101/378075.Choi W. S., Jeong J. H., Kwon J. J., Ahn S. J., Lloren K. K. S., Kwon H. I., et al. Screening for neuraminidase inhibitor resistance markers among avian influenza viruses of the N4, N5, N6, and N8 neuraminidase subtypes. J. Virol. 2017; 92 (1):е01580-17. DOI: 10.1128/JVI.01580-17.Choi W. S., Jeong J. H., Kwon J. J., Ahn S. J., Lloren K. K. S., Kwon H. I., et al. Screening for neuraminidase inhibitor resistance markers among avian influenza viruses of the N4, N5, N6, and N8 neuraminidase subtypes. J. Virol. 2017; 92 (1):е01580-17. DOI: 10.1128/JVI.01580-17.

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