veterinaryВетеринария сегодняVeterinary Science Today2304-196X2658-6959"Veinard"10.29326/2304-196X-2023-12-2-147-153veterinary-729Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ | БОЛЕЗНИ ПТИЦORIGINAL ARTICLES | AVIAN DISEASESМолекулярная идентификация вируса ньюкаслской болезни, выделенного в домашнем птицехозяйстве Подмосковья летом 2022 годаMolecular identification of Newcastle disease virus isolated on the poultry farm of the Moscow Oblast in summer of 2022https://orcid.org/0000-0003-3801-2413ТрещалинаА. А.TreshchalinaА. А.

Трещалина Анастасия Андреевна, младший научный сотрудник лаборатории молекулярной биологии вирусов

108819, г. Москва, поселение Московский, поселок Института полиомиелита, домовладение 8, корп. 1

Anastasiya A. Treshchalina, Junior Researcher, Laboratory for Molecular Biology of Viruses

108819, Moscow, poselenie Moskovskii, poselok Institute of Poliomyelitis, domovladenie 8, korp. 1

treshchalinaA@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-4212-5093РтищевА. А.RtishchevА. А.

Ртищев Артем Андреевич, научный сотрудник лаборатории РНК-содержащих вирусов

г. Москва

Artem A. Rtishchev, Researcher, Laboratory of RNA-containing Viruses

Moscow

rtishchevartyom@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-1314-0152ШустоваЕ. Ю.ShustovaЕ. Yu.

Шустова Елена Юрьевна, научный сотрудник лаборатории молекулярной биологии вирусов

г. Москва

Elena Yu. Shustova, Researcher, Laboratory of Molecular Biology of  Viruses

Moscow

shustova_eu@chumakovs.suhttps://orcid.org/0000-0003-4363-6394БеляковаА. В.BelyakovaА. V.

Белякова Алла Владимировна, кандидат биологических наук, ученый секретарь

г. Москва

Alla V. Belyakova, Candidate of Science (Biology), Scientific Secretary

Moscow

belyakova_av@chumakovs.suhttps://orcid.org/0000-0002-1892-0548ГамбарянА. С.GambaryanA. S.

Гамбарян Александра Сергеевна, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной биологии вирусов

г. Москва

Aleksandra S. Gambaryan, Doctor of Science (Biology), Leading Researcher, Laboratory of Molecular Biology of Viruses 

Moscow

al.gambaryan@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-8491-4640БоравлеваЕ. Ю.BoravlevaЕ. Yu.

Боравлева Елизавета Юрьевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории молекулярной биологии вирусов

г. Москва

Elizaveta Yu. Boravleva, Candidate of Science (Biology), Senior Researcher, Laboratory of Molecular Biology of Viruses

Moscow

elisavetbor@gmail.comФГАНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М. П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита) (ФГАНУ «ФНЦИРИП им. М. П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита)РоссияFSASI “Chumakov Federal Scientific Center for Research and Development of Immune-and-Biological Products of Russian Academy of Science” (Institute of Poliomyelitis) (FSASI “Chumakov FSC R&D IBP RAS” (Institute of Poliomyelitis)Russian FederationФГБНУ «Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И. И. Мечникова» (ФГБНУ НИИВС им. И. И. Мечникова)РоссияFSBSI “I. Mechnikov Research Institute of Vaccines and Sera” (I. Mechnikov NIIVS)Russian FederationФГАНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М. П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита) (ФГАНУ «ФНЦИРИП им. М. П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита)РоссияFSASI “Chumakov Federal Scientific Center for Research and Development of Immune-and-Biological Products of Russian Academy of Science” (Institute of Poliomyelitis) (FSASI “Chumakov FSC R&D IBP RAS” (Institute of Poliomyelitis)Russian Federation202312062023122147153Copyright © Трещалина А.А., Ртищев А.А., Шустова Е.Ю., Белякова А.В., Гамбарян А.С., Боравлева Е.Ю., 20232023Трещалина А.А., Ртищев А.А., Шустова Е.Ю., Белякова А.В., Гамбарян А.С., Боравлева Е.Ю.Treshchalina А.А., Rtishchev А.А., Shustova Е.Y., Belyakova А.V., Gambaryan A.S., Boravleva Е.Y.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/729

В августе 2022 г. в Московской области (городской округ Черноголовка, деревня Старки) на личном подворье внезапно начался падеж кур, в результате которого в течение нескольких дней погибли или заболели все 45 голов этого хозяйства со следующими признаками: выделение серой слизи из ноздрей и клюва, резкие кашляющие звуки. Через 1–3 дня после появления симптомов птица погибала. Из тканей, полученных от павших кур, был выделен вирус ньюкаслской болезни, являющийся представителем обширного семейства парамиксовирусов. Определены нуклеотидные последовательности фрагментов гена F, кодирующего поверхностный белок слияния, и гена NP, кодирующего белок нуклеокапсида. Для гена F определен мотив сайта протеолиза 109SGGRRQKRFIG119, типичный для велогенного патотипа, также проведен филогенетический анализ, по результатам которого установлена принадлежность изолята к субгенотипу VII класса II подсемейства Avulavirinae. С помощью BasicLocal AlignmentSearch Tool выявлено наиболее генетически близкое родство с изолятами из Ирана. Установлено, что среднее время смерти развивающихся куриных эмбрионов при заражении минимальной инфекционной дозой составило 52 ч, что характерно для велогенного патотипа. Вирус вызывал 100%-ю гибель цыплят шестинедельного возраста при оральном заражении, а также 100%-й падеж всего контактного молодняка, включая содержащихся в клетках на отдалении, что доказывает высокий уровень патогенности и контагиозности выделенного изолята и его способность распространяться не только фекально-оральным, но и аэрозольным путем. Гибель мышей при интраназальном заражении высокими дозами не наблюдалась.

In August 2022, a sudden death in backyard chickens was reported in the Moscow Oblast (urban district Chernogolovka, settlement Starki). As a result, within just a few days 45 chickens on this farm died or fell ill with the following signs – gray mucus discharge from nostrils and beak, coughing, gasping and rales. On day 1–3 after the onset of symptoms, the chicken died. The Newcastle disease virus, which is a representative of the Paramyxoviruses family, was isolated from the dead poultry. We determined the nucleotide sequences of fragments in F gene (encodes the fusion surface protein) and in NP gene (encodes the nucleocapsid protein). The motif of 109SGGRRQKRFIG119 proteolysis site, typical for the velogenic pathotype, was determined for the F gene, and a phylogenetic analysis was carried out to demonstrate that the isolate belonged to Subgenotype VII, Class II of the subfamily Avulavirinae. The Basic Local Alignment Search Tool revealed that they are most genetically related with isolates from Iran. It was found that the average death time of developing chicken embryos, infected with a minimum infectious dose, was 52 hours, which is typical for the velogenic pathotype. The virus caused 100% death in six-week-old chickens after oral infection and 100% death in all contact chickens, including those kept in cages at a distance, which proves the high level of pathogenicity and contagiousness of the recovered isolate and its ability to transmit both via fecal-oral and aerosols–borne routes. No death cases were reported in mice after intranasal infection with high doses.

вирус ньюкаслской болезнипатогенностьмолекулярно-генетический анализконтагиозностьNewcastle disease viruspathogenicitymolecular genetic analysiscontagiousnessИсследование профинансировано ФГАНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологический препаратов им. М. П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита).The study was funded by the FSASI “Chumakov Federal Scientific Center for Research and Development of Immune-and-Biological Products of Russian Academy of Science” (Institute of Poliomyelitis).ReferencesRima B., Balkema-Buschmann A., Dundon W. G., Duprex P., Easton A., Fouchier R., et al. ICTV virustaxonomy profile: Paramyxoviridae. J. Gen. Virol. 2019; 100 (12): 1593–1594. DOI: 10.1099/jgv.0.001328.Rima B., Balkema-Buschmann A., Dundon W. G., Duprex P., Easton A., Fouchier R., et al. ICTV virus taxonomy profile: Paramyxoviridae. J. Gen. Virol. 2019; 100 (12): 1593–1594. DOI: 10.1099/jgv.0.001328.The Negative Sense Single Stranded RNA Viruses. In: Virus Taxonomy. Ed. by C. M. Fauquet, M. A. Mayo, J. Maniloff, U. Desselberger, L. A. Ball. Academic Press; 2005; 607–738. DOI: 10.1016/B978-0-12-249951-7.50014-6.The Negative Sense Single Stranded RNA Viruses. In: Virus Taxonomy. Ed. by C. M. Fauquet, M. A. Mayo, J. Maniloff, U. Desselberger, L. A. Ball. Academic Press; 2005; 607–738. DOI: 10.1016/B978-0-12-249951-7.50014-6.Alexander D. J. Newcastle disease and other avian paramyxoviruses. Rev. Sci. Tech. 2000; 19 (2): 443–462. DOI: 10.20506/rst.19.2.1231.Alexander D. J. Newcastle disease and other avian paramyxoviruses. Rev. Sci. Tech. 2000; 19 (2): 443–462. DOI: 10.20506/rst.19.2.1231.Ganar K., Das M., Sinha S., Kumar S. Newcastle disease virus: current status and our understanding. Virus Res. 2014; 184: 71–81. DOI: 10.1016/j.virusres.2014.02.016.Ganar K., Das M., Sinha S., Kumar S. Newcastle disease virus: current status and our understanding. Virus Res. 2014; 184: 71–81. DOI: 10.1016/j.virusres.2014.02.016.Glickman R. L., Syddall R. J., Iorio R. M., Sheehan J. P., Bratt M. A. Quantitative basic residue requirements in the cleavage-activation site of the fusion glycoprotein as a determinant of virulence for Newcastle disease virus. J. Virol. 1988; 62 (1): 354–356. DOI: 10.1128/JVI.62.1.354-356.1988.Glickman R. L., Syddall R. J., Iorio R. M., Sheehan J. P., Bratt M. A. Quantitative basic residue requirements in the cleavage-activation site of the fusion glycoprotein as a determinant of virulence for Newcastle disease virus. J. Virol. 1988; 62 (1): 354–356. DOI: 10.1128/JVI.62.1.354-356.1988.Czeglédi A., UjváriD., Somogyi E., Wehmann E., WernerO., Lomniczi B. Third genome size category of avian paramyxovirusserotype 1 (Newcastle disease virus) and evolutionary implications. Virus Res. 2006; 120 (1–2): 36–48. DOI: 10.1016/j.virusres.2005.11.009.Czeglédi A., Ujvári D., Somogyi E., Wehmann E., Werner O., Lomniczi B. Third genome size category of avian paramyxovirus serotype 1 (Newcastle disease virus) and evolutionary implications. Virus Res. 2006; 120 (1–2): 36–48. DOI: 10.1016/j.virusres.2005.11.009.Dimitrov K. M., Abolnik C., Afonso C. L., Albina E., BahlJ., Berg M., et al. Updated unified phylogenetic classification system and revised nomenclature for Newcastle disease virus. Infect. Genet. Evol. 2019; 74:103917. DOI: 10.1016/j.meegid.2019.103917.Dimitrov K. M., Abolnik C., Afonso C. L., Albina E., Bahl J., Berg M., et al. Updated unified phylogenetic classification system and revised nomenclature for Newcastle disease virus. Infect. Genet. Evol. 2019; 74:103917. DOI: 10.1016/j.meegid.2019.103917.Beard C. W., Hanson R. P. Newcastle disease. In: Diseases of Poultry. Ed. by M. S. Hofstad, H. J. Barnes, B. W. Calnek, W. M. Reid, H. W. Yoder, et al. 8th ed. Ames: Iowa State University Press; 1984; 452–470.Beard C. W., Hanson R. P. Newcastle disease. In: Diseases of Poultry. Ed. by M. S. Hofstad, H. J. Barnes, B. W. Calnek, W. M. Reid, H. W. Yoder, et al. 8th ed. Ames: Iowa State University Press; 1984; 452–470.Miller P. J., Haddas R., Simanov L., Lublin A., Rehmani S. F., Wajid A., et al. Identification of new sub-genotypes of virulent Newcastle disease virus with potential panzootic features. Infect. Genet. Evol. 2015; 29: 216–229. DOI: 10.1016/j.meegid.2014.10.032.Miller P. J., Haddas R., Simanov L., Lublin A., Rehmani S. F., Wajid A., et al. Identification of new sub-genotypes of virulent Newcastle disease virus with potential panzootic features. Infect. Genet. Evol. 2015; 29: 216–229. DOI: 10.1016/j.meegid.2014.10.032.Karamendin K., Kydyrmanov A. Cormorants as a potentially important reservoir and carrier of Newcastle disease virus on the Asian continent. Front. Vet. Sci. 2021; 8:648091. DOI: 10.3389/fvets.2021.648091.Karamendin K., Kydyrmanov A. Cormorants as a potentially important reservoir and carrier of Newcastle disease virus on the Asian continent. Front. Vet. Sci. 2021; 8:648091. DOI: 10.3389/fvets.2021.648091.Shengqing Y., Kishida N., Ito H., Kida H., Otsuki K., Kawaoka Y., Ito T. Generation of velogenic Newcastle disease viruses from a nonpathogenic waterfowl isolate by passaging in chickens. Virology. 2002; 301 (2): 206–211. DOI: 10.1006/viro.2002.1539.Shengqing Y., Kishida N., Ito H., Kida H., Otsuki K., Kawaoka Y., Ito T. Generation of velogenic Newcastle disease viruses from a nonpathogenic waterfowl isolate by passaging in chickens. Virology. 2002; 301 (2): 206–211. DOI: 10.1006/viro.2002.1539.Newcastle disease (infection withNewcastle disease virus). In: WOAH. Manual of Diagnostic Tests and Vaccines for Terrestrial Animals. 2021; Chapter 3.3.14. Режим доступа: https://www.woah.org/fileadmin/Home/eng/Health_standards/tahm/3.03.14_NEWCASTLE_DIS.pdf.Newcastle disease (infection with Newcastle disease virus). In: WOAH. Manual of Diagnostic Tests and Vaccines for Terrestrial Animals. 2021; Chapter 3.3.14. Available at: https://www.woah.org/fileadmin/Home/eng/Health_standards/tahm/3.03.14_NEWCASTLE_DIS.pdf.Staden R. The Staden sequence analysis package. Mol. Biotechnol. 1996; 5 (3): 233–241. DOI: 10.1007/BF02900361.Staden R. The Staden sequence analysis package. Mol. Biotechnol. 1996; 5 (3): 233–241. DOI: 10.1007/BF02900361.Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K. MEGA X: molecular evolutionary genetics analysis across computing platforms. Mol. Biol. Evol. 2018; 35 (6): 1547–1549. DOI: 10.1093/molbev/msy096.Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K. MEGA X: molecular evolutionary genetics analysis across computing platforms. Mol. Biol. Evol. 2018; 35 (6): 1547–1549. DOI: 10.1093/molbev/msy096.Drummond A. J., Rambaut A., Shapiro B., Pybus O. G. Bayesian coalescent inference of past population dynamicsfrom molecularsequences. Mol. Biol. Evol. 2005; 22 (5): 1185–1192. DOI: 10.1093/molbev/msi103.Drummond A. J., Rambaut A., Shapiro B., Pybus O. G. Bayesian coalescent inference of past population dynamics from molecular sequences. Mol. Biol. Evol. 2005; 22 (5): 1185–1192. DOI: 10.1093/molbev/msi103.Tan S. W., Ideris A., Omar A. R., Yusoff K., Hair-Bejo M. Detection and differentiation of velogenic and lentogenic Newcastle disease viruses using SYBR Green I real-time PCR with nucleocapsid gene-specific primers. J. Virol. Methods. 2009; 160 (1–2): 149–156. DOI: 10.1016/j.jviromet.2009.05.006.Tan S. W., Ideris A., Omar A. R., Yusoff K., Hair-Bejo M. Detection and differentiation of velogenic and lentogenic Newcastle disease viruses using SYBR Green I real-time PCR with nucleocapsid gene-specific primers. J. Virol. Methods. 2009; 160 (1–2): 149–156. DOI:10.1016/j.jviromet.2009.05.006.Eid A. A. M., Hussein A., Hassanin O., Elbakrey R. M., Daines R., Sadeyen J. R., et al. Newcastle disease genotype VII prevalence in poultry and wild birds in Egypt. Viruses. 2022; 14 (10):2244. DOI: 10.3390/v14102244.Eid A. A. M., Hussein A., Hassanin O., Elbakrey R. M., Daines R., Sadeyen J. R., et al. Newcastle disease genotype VII prevalence in poultry and wild birds in Egypt. Viruses. 2022; 14 (10):2244. DOI: 10.3390/v14102244.Xue C., Xu X., Yin R., Qian J., Sun Y., Wang C., et al. Identification and pathotypical analysis of a novel VIk sub-genotype Newcastle disease virus obtained from pigeon in China. Virus Res. 2017; 238: 1–7. DOI: 10.1016/j.virusres.2017.05.011.Xue C., Xu X., Yin R., Qian J., Sun Y., Wang C., et al. Identification and pathotypical analysis of a novel VIk sub-genotype Newcastle disease virus obtained from pigeon in China. Virus Res. 2017; 238: 1–7. DOI: 10.1016/j.virusres.2017.05.011.Perozo F., Marcano R., Afonso C. L. Biological and phylogenetic characterization of a genotype VII Newcastle disease virus from Venezuela: efficacy of field vaccination. J. Clin. Microbiol. 2012; 50 (4): 1204–1208. DOI: 10.1128/JCM.06506-11.Perozo F., Marcano R., Afonso C. L. Biological and phylogenetic characterization of a genotype VII Newcastle disease virus from Venezuela: efficacy of field vaccination. J. Clin. Microbiol. 2012; 50 (4): 1204–1208. DOI: 10.1128/JCM.06506-11.Pandarangga P., McAllister M. M., Peaston A. E., Ngai Y. T., Cahyono M. I., Hemmatzadeh F. Performance comparison of homologous and heterologous Newcastle disease virus in vaccines and antibody tests. Res. Vet. Sci. 2022; 149: 82–89. DOI: 10.1016/j.rvsc.2022.06.014.Pandarangga P., McAllister M. M., Peaston A. E., Ngai Y. T., Cahyono M. I., Hemmatzadeh F. Performance comparison of homologous and heterologous Newcastle disease virus in vaccines and antibody tests. Res. Vet. Sci. 2022; 149: 82–89. DOI: 10.1016/j.rvsc.2022.06.014.Miller P. J., Decanini E. L., Afonso C. L. Newcastle disease: evolution of genotypes and the related diagnostic challenges. Infect. Genet. Evol. 2010; 10 (1): 26–35. DOI: 10.1016/j.meegid.2009.09.012.Miller P. J., Decanini E. L., Afonso C. L. Newcastle disease: evolution of genotypes and the related diagnostic challenges. Infect. Genet. Evol. 2010; 10 (1): 26–35. DOI: 10.1016/j.meegid.2009.09.012.Gogoi P., Ganar K., Kumar S. Avian paramyxovirus: a brief review. Transbound. Emerg. Dis. 2017; 64 (1): 53–67. DOI: 10.1111/tbed.12355.Gogoi P., Ganar K., Kumar S. Avian paramyxovirus: a brief review. Transbound. Emerg. Dis. 2017; 64 (1): 53–67. DOI: 10.1111/tbed.12355.Волкова М. А., Чвала Ир. А., Ярославцева П. С., Сосипаторова В. Ю., Чвала И. А. Серологический мониторинг ньюкаслской болезни в России за 2017 г. Ветеринария сегодня. 2018; (4): 26–30. DOI: 10.29326/2304-196X-2018-4-27-26-30.Volkova M. A., Chvala Ir. A., Yaroslavtseva P. S., Sosipatorova V. Yu., Chvala I. A. Serological monitoring of Newcastle disease in Russia 2017. Veterinary Science Today. 2018; (4): 26–30. DOI: 10.29326/2304-196X-2018-4-27-26-30.Волкова М. А., Чвала Ир. А., Осипова О. С., Кулагина М. А., Андрейчук Д. Б., Чвала И. А. Серологический мониторинг гриппа птиц и ньюкаслской болезни в Российской Федерации в 2019 году. Ветеринария сегодня. 2020; (2): 76–82. DOI: 10.29326/2304-196X-2020-2-33-76-82.Volkova M. A., Chvala Ir. A., Osipova O. S., Kulagina M. A., Andreychuk D. B., Chvala I. A. Serological monitoring of avian influenza and Newcastle disease in the Russian Federation in 2019. Veterinary Science Today. 2020; (2): 76–82. DOI: 10.29326/2304-196X-2020-2-33-76-82.Кулагина М. А., Волкова М. А., Чвала Ир. А., Осипова О. С., Ярославцева П. С., Андрейчук Д. Б., Чвала И. А. Серологический мониторинг гриппа птиц и ньюкаслской болезни на территории Российской Федерации в 2020 г. Ветеринария сегодня. 2022; 11 (2): 142–148. DOI: 10.29326/2304-196X-2022-11-2-142-148.Kulagina M. A., Volkova M. A., Chvala Ir. A., Osipova O. S., Yaroslavtseva P. S., Andreychuk D. B., Chvala I. A. Serological monitoring of avian influenza and Newcastle disease in the Russian Federation in 2020. Veterinary Science Today. 2022; 11 (2): 142–148. DOI: 10.29326/2304-196X-2022-11-2-142-148.Фролов С. В., Мороз Н. В., Чвала И. А., Ирза В. Н. Эффективность вакцин против ньюкаслской болезни производства ФГБУ «ВНИИЗЖ» в отношении актуальных вирусов VII генотипа. Ветеринария сегодня. 2021; (1): 44–51. DOI: 10.29326/2304-196X-2021-1-36-44-51.Frolov S. V., Moroz N. V., Chvala I. A., Irza V. N. Effectiveness of vaccines produced by the Federal State-Financed Institution “ARRIAH” against topical genotype VII Newcastle disease viruses. Veterinary Science Today. 2021; (1): 44–51. DOI: 10.29326/2304-196X-2021-1-36-44-51.Инструкция о мероприятиях по борьбе с ньюкаслской болезнью (псевдочумой) птиц: утв. ГУВ МСХ СССР 09.06.1976 (с изменениями и дополнениями от 28.08.1978). Режим доступа: http://vetorel.ru/website/img/docs/newak.pdf.Instructions on control measures against Newcastle disease (pseudo-poultry plague): approved by the Chief Veterinary Department of the USSR MoA on 09 June 1976 (with amendments and additions dated back to August 28, 1978). Available at: http://vetorel.ru/website/img/docs/newak.pdf.

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