veterinaryВетеринария сегодняVeterinary Science Today2304-196X2658-6959"Veinard"10.29326/2304-196X-2023-12-2-178-184veterinary-734Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ | ВЕТЕРИНАРНАЯ МИКРОБИОЛОГИЯORIGINAL ARTICLES | VETERINARY MICROBIOLOGYСвойства изолятов Actinobacillus pleuropneumoniaeProperties of Actinobacillus pleuropneumoniae isolateshttps://orcid.org/0000-0003-3053-6976ЕвграфоваВ. А.EvgrafovaV. А.

Евграфова Валерия Андреевна, кандидат ветеринарных наук, заведующий лабораторией профилактики бактериальных болезней

г. Владимир

Valeria A. Evgrafova, Candidate of Science (Veterinary Medicine), Head of Laboratory for Bacterial Disease Prevention

Vladimir

evgrafova@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3143-7339ПрунтоваО. В.PruntovaО. V.

Прунтова Ольга Владиславовна, доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник информационно-аналитического центра

600901 г. Владимир, мкр. Юрьевец

Olga V. Pruntova, Doctor of Science (Biology), Professor, Chief Researcher, Information and Analysis Centre

 600901 Vladimir, Yur’evets

pruntova@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7510-1269ШадроваН. Б.ShadrovaN. B.

Шадрова Наталья Борисовна, кандидат биологических наук, заведующий отделом микробиологических исследований

г. Владимир

Natalya B. Shadrova, Candidate of Science (Biology), Head of Department for Microbiological Testing

Vladimir

shadrova@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0109-3507ТиминаА. М.TiminaА. М.

Тимина Анна Михайловна, кандидат ветеринарных наук, старший научный сотрудник референтной лаборатории по особо опасным болезням

г. Владимир

Anna M. Timina, Candidate of Science (Veterinary Medicine), Senior Researcher, Reference Laboratory for Highly Dangerous Diseases

Vladimir

timina@arriah.ruФГБУ «Федеральный центр охраны здоровья животных» (ФГБУ «ВНИИЗЖ»)РоссияFGBI “Federal Centre for Animal Health” (FGBI “ARRIAH”)Russian Federation202313062023122178184Copyright © Евграфова В.А., Прунтова О.В., Шадрова Н.Б., Тимина А.М., 20232023Евграфова В.А., Прунтова О.В., Шадрова Н.Б., Тимина А.М.Evgrafova V.А., Pruntova О.V., Shadrova N.B., Timina А.М.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/734

Представлены результаты изучения биологических свойств (биохимические, протеомические, антигенные и патогенные) 6 изолятов Actinobacillus pleuropneumoniae, выделенных от больных свиней в животноводческих хозяйствах Российской Федерации. Протеомические свойства определяли посредством масс-спектрометрического анализа с использованием масс-спектрометра Autof MS 1000 (Autobio Diagnostics Co., Ltd, Китай): были построены белковые профили и определены характерные пики для каждого изолята. Установлено, что все масс-спектры изучаемых изолятов актинобацилл и референтного штамма Actinobacillus pleuropneumoniae DSM 13472 находятся в диапазоне m/z 2000–12 000 Да. Для всех изолятов и штамма Actinobacillus pleuropneumoniae общими были пики m/z: 2541 ± 2; 4267 ± 2; 5085 ± 2; 6450 ± 2; 7207 ± 4; 9408 ± 3; 11 820 ± 6, при этом самая высокая интенсивность (100%) была зарегистрирована для пика 5085 ± 2, который, как предполагаем, можно считать исключительной особенностью Actinobacillus pleuropneumoniae. Принадлежность всех изолятов к виду Actinobacillus pleuropneumoniae и серотипам 2, 5 и 9 была подтверждена методом полимеразной цепной реакции в реальном времени с использованием видо- и серотип-специфичных праймеров. Патогенные свойства Actinobacillus pleuropneumoniae определяли при экспериментальном заражении белых мышей и поросят 2,5–3,0-месячного возраста. Все испытуемые изоляты были патогенны как для белых мышей, так и для свиней. Установлено, что из всех изучаемых изолятов наиболее высокая вирулентность характерна для изолята № 4, который относится к 5-му серотипу. Так, ЛД50 для белых мышей составила 4,19 lg м. к., для поросят – 5,49 lg м. к., что согласуется с данными других авторов, проводивших исследования патогенности актинобацилл, выделенных на территории Российской Федерации. Изоляты депонированы в коллекцию штаммов микроорганизмов ФГБУ «ВНИИЗЖ».

Results of tests of six Actinobacillus pleuropneumoniae isolates recovered from the diseased pigs kept in animal holdings located in the Russian Federation for their biological properties (biochemical, proteomic, antigenic and pathogenic ones) are presented in the paper. Proteomic properties were determined with mass-spectrometry using Autof MS 1000 mass-spectrometer (Autobio Diagnostics Co., Ltd, China): protein profiles were plotted and the peaks characteristic for each isolate were identified. Mass-spectra of tested Actinobacillus isolates and reference Actinobacillus pleuropneumoniae DSM 13472 strain were found to be in the m/z range of 2,000–12,000 Da. The following peaks (m/z) were common for all Actinobacillus pleuropneumoniae isolates and the strain: 2,541 ± 2; 4,267 ± 2; 5,085 ± 2; 6,450 ± 2; 7,207 ± 4; 9,408 ± 3; 11,820 ± 6. Therewith, the highest intensity (100%) was reported for the peak at 5,085 ± 2, that was supposed to be a specific feature of Actinobacillus pleuropneumoniae. All isolates were confirmed to belong to Actinobacillus pleuropneumoniae species and to 2, 5 and 9 serotypes by real-time polymerase chain reaction using species-specific and serotype-specific primers. Actinobacillus рleuropneumoniae isolates were tested for their pathogenic properties by experimental infection of white mice and 2.5–3 month-old piglets. All tested isolates were pathogenic for both white mice and piglets. Isolate No. 4 belonging to serotype 5 was found to be the most virulent out of tested isolates. Thus, LD50 was 4.19 lg microbial cells for white mice and 5.49 lg microbial cells for piglets that was consistent to the data of other authors carried out tests of actinobaccilli isolated in the Russian Federation for their pathogenicity. The isolates were deposited to the FGBI “ARRIAH” Collection of Microorganism Strains.

актинобациллезная плевропневмонияизолятсвойстваполимеразная цепная реакциямасс-спектрометрияпатогенностьporcine (Actinobacillus) pleuropneumoniaisolatepropertiespolymerase chain reactionmass-spectrometrypathogenicityРабота выполнена при поддержке гранта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках реализации отдельных мероприятий Федеральной научно-технической программы развития генетических технологий на 2019–2027 гг. (соглашение № 075-15-2021-1054).The work was financially supported by the grant of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation and performed as part of the Federal Scientific and Technical Program of Genetic Technology Development in 2019–2027 (agreement No. 075-15-2021-1054).ReferencesСкородумов Д. И. Актинобациллезная (гемофилезная) плевропневмония и гемофилезный полисерозит свиней (этиология, лабораторная диагностика, основы специфической профилактики актинобациллезной плевропневмонии): автореф. дис. … д-ра вет. наук. М.; 1997. 38 с.Skorodumov D. I. Porcine Actinobacillus (Haemophilus) pleuropneumonia and hemophilic polyserositis (etiology, laboratory diagnosis, basic specific prevention of Actinobacillus pleuropneumonia): Author’s Abstract of Thesis for degree of Doctor of Science (Veterinary Medicine). Moscow; 1997. 38 p. (in Russ.)Desrosiers R., Moore C. Indirect transmission of Actinobacillus pleuropneumoniae. Swine Health and Production. 1998; 6 (6): 263–265.Desrosiers R., Moore C. Indirect transmission of Actinobacillus pleuropneumoniae. Swine Health and Production. 1998; 6 (6): 263–265.Jacobsen M. J., Nielsen J. P., Nielsen R. Comparison of virulence of different Actinobacillus pleuropneumoniae serotypes and biotypes using an aerosol infection model. Vet. Microbiol. 1996; 49 (3–4): 159–168. DOI: 10.1016/0378-1135(95)00184-0.Jacobsen M. J., Nielsen J. P., Nielsen R. Comparison of virulence of different Actinobacillus pleuropneumoniae serotypes and biotypes using an aerosol infection model. Vet. Microbiol. 1996; 49 (3–4): 159–168. DOI: 10.1016/0378-1135(95)00184-0.Jobert J. L., Savoye C., Cariolet R., Kobisch M., Madec F. Experimental aerosol transmission of Actinobacillus pleuropneumoniae to pigs. Can. J. Vet. Res. 2000; 64 (1): 21–26. PMID: 10680652.Jobert J. L., Savoye C., Cariolet R., Kobisch M., Madec F. Experimental aerosol transmission of Actinobacillus pleuropneumoniae to pigs. Can. J. Vet. Res. 2000; 64 (1): 21–26. PMID: 10680652.Gottschalk M. Actinobacillus pleuropneumoniae serotypes, pathogenicity and virulence. Proc. AASV. 2007; 381–384.Gottschalk M. Actinobacillus pleuropneumoniae serotypes, pathogenicity and virulence. Proc. AASV. 2007; 381–384.Русалеев В. С., Бирюченков Д. А., Фроловцева А. А. Актинобациллезная плевропневмония свиней: профилактика и меры борьбы. Свиноводство. 2007; 4: 28–29. EDN: IBOJBB.Rusaleyev V.  S., Biryuchenkov D.  А., Frolovtseva  А.  А. Aktinobatsilleznaya plevropnevmoniya svinei: profilaktika i mery bor’by = Porcine (Actinobacillus) pleuropneumonia: prevention and control measures. Pigbreeding. 2007; 4: 28–29. EDN: IBOJBB. (in Russ.)Скородумов Д. И. Актинобациллезная пневмония свиней. Ветеринария сельскохозяйственных животных. 2008; 12: 10–13.Skorodumov D. I. Aktinobatsilleznaya pnevmoniya svinei = Porcine (Actinobacillus) pleuropneumonia. Veterinariya sel’skokhozyaistvennykh zhivotnykh. 2008; 12: 10–13. (in Russ.)Тимина А. М., Бирюченкова М. В., Щербаков А. В. Генодиагностика актинобациллезной плевропневмонии свиней. Труды Федерального центра охраны здоровья животных. 2010; 8: 114–121. EDN: NDHHLN.Timina A. M., Biryuchenkova M. V., Scherbakov A. V. Genetic diagnosis of porcine (Actinobacillus)pleuropneumonia. Proceedings ofthe FederalCentre for Animal Health. 2010; 8: 114–121. EDN: NDHHLN. (in Russ.)Haesebrouck F., Chiers K., Van Overbeke I., Ducatelle R. Actinobacillus pleuropneumoniae infections in pigs: the role of virulence factors in pathogenesis and protection. Vet. Microbiol. 1997; 58 (2–4): 239–249. DOI: 10.1016/s0378-1135(97)00162-4.Haesebrouck F., Chiers K., Van Overbeke I., Ducatelle R. Actinobacillus pleuropneumoniae infections in pigs: the role of virulence factors in pathogenesis and protection. Vet. Microbiol. 1997; 58 (2–4): 239–249. DOI: 10.1016/s0378-1135(97)00162-4.Фроловцева А. А. Получение антигенов Actinobacillus pleuropneumoniae для инактивированных вакцин: автореф. дис. … канд. вет. наук. Владимир; 2008. 25 с.Frolovtseva А. А. Preparation of Actinobacillus pleuropneumoniae antigens for inactivated vaccines: Author’s Abstract of Thesis for degree of Candidate of Science (Veterinary Medicine). Vladimir; 2008. 25 p. (in Russ.)Cruijsen T., van Leengoed L. A., Ham-Hoffies M., Verheijden J. H. Convalescent pigs are protected completely against infection with a homologous Actinobacillus pleuropneumoniae strain butincompletely against a heterologous-serotype strain. Infect. Immun. 1995; 63 (6): 2341–2343. DOI: 10.1128/iai.63.6.2341-2343.1995.Cruijsen T., van Leengoed L. A., Ham-Hoffies M., Verheijden J. H. Convalescent pigs are protected completely against infection with a homologous Actinobacillus pleuropneumoniae strain butincompletely against a heterologous-serotype strain. Infect. Immun. 1995; 63 (6): 2341–2343. DOI: 10.1128/iai.63.6.2341-2343.1995.Loera-Muro A., Angulo C. New trends in innovative vaccine development against Actinobacillus pleuropneumoniae. Vet. Microbiol. 2018; 217: 66–75. DOI: 10.1016/j.vetmic.2018.02.028.Loera-Muro A., Angulo C. New trends in innovative vaccine development against Actinobacillus pleuropneumoniae. Vet. Microbiol. 2018; 217: 66–75. DOI: 10.1016/j.vetmic.2018.02.028.Ramjeet M., Deslandes V., Gouré J., Jacques M. Actinobacillus pleuropneumoniae vaccines: from bacterins to new insights into vaccination strategies. Anim. Health Res. Rev. 2008; 9 (1): 25–45. DOI: 10.1017/S1466252307001338.Ramjeet M., Deslandes V., Gouré J., Jacques M. Actinobacillus pleuropneumoniae vaccines: from bacterins to new insights into vaccination strategies. Anim. Health Res. Rev. 2008; 9 (1): 25–45. DOI: 10.1017/S1466252307001338.Потехин А. В., Лебедев Н. В., Русалеев В. С. Антигенные и иммуногенные свойства анатоксина Actinobacillus pleuropneumoniae. Ветеринария и кормление. 2013; 5: 42–43. EDN: RCBGQR.Potekhin A. V., Lebedev N. V., Rusaleyev V. S. Antigenicity and immunogenicity of Actinobacillus pleuropnemoniae toxoid. Veterinaria i kormlenie. 2013; 5: 42–43. EDN: RCBGQR. (in Russ.)Stancheva S. G., Frömbling J., Sassu E. L., Hennig-Pauka I., Ladinig A., GernerW., et al. Proteomic and immunoproteomic insightsinto the exoproteome of Actinobacillus pleuropneumoniae, the causative agent of porcine pleuropneumonia. Microb. Pathog. 2022; 172:105759. DOI: 10.1016/j.micpath.2022.105759.Stancheva S. G., Frömbling J., Sassu E. L., Hennig-Pauka I., Ladinig A., Gerner W., et al. Proteomic and immunoproteomic insights into the exoproteome of Actinobacillus pleuropneumoniae, the causative agent of porcine pleuropneumonia. Microb. Pathog. 2022; 172:105759. DOI: 10.1016/j.micpath.2022.105759.Antenucci F., Magnowska Z., Nimtz M., Roesch C., Jänsch L., Bojesen A. M. Immunoproteomic characterization of outer membrane vesiclesfrom hyper-vesiculating Actinobacillus pleuropneumoniae. Vet. Microbiol. 2019; 235: 188–194. DOI: 10.1016/j.vetmic.2019.07.001.Antenucci F., Magnowska Z., Nimtz M., Roesch C., Jänsch L., Bojesen A. M. Immunoproteomic characterization of outer membrane vesicles from hyper-vesiculating Actinobacillus pleuropneumoniae. Vet. Microbiol. 2019; 235: 188–194. DOI: 10.1016/j.vetmic.2019.07.001.Kuhnert P., Bisgaard M., Korczak B. M. Schwendener S., Christensen Н., Frey J. Identification of animal Pasteurellaceae by MALDI-TOF mass spectrometry. J. Microbiol. Methods. 2012; 89 (1): 1–7. DOI: 10.1016/j.mimet.2012.02.001.Kuhnert P., Bisgaard M., Korczak B.  M. Schwendener S., Christensen H., Frey J. Identification of animal Pasteurellaceae by MALDI-TOF mass spectrometry. J. Microbiol. Methods. 2012; 89 (1): 1–7. DOI: 10.1016/j.mimet.2012.02.001.Хоулт Дж., Криг Н., Снит П., Стейли Дж., Уилльямс С. Определитель бактерий Берджи. В 2 т. М.: Мир; 1997. 800 с.HoltJ. G., Krieg N. R., Sneath P. H. A., Staley J. T., Williams S. T. Bergey’s Manual ofDeterminative Bacteriology. 9th ed. Baltimore: Williams & Wilkins; 1994. 787 p.Xiao G., Cao S., Huang X., Wen X. DNA microarray-based identification and typing of Actinobacillus pleuropneumoniae. Can. J. Vet. Res. 2009; 73 (3): 190–199. PMID: 19794891.Xiao G., Cao S., Huang X., Wen X. DNA microarray-based identification and typing of Actinobacillus pleuropneumoniae. Can. J. Vet. Res. 2009; 73 (3): 190–199. PMID: 19794891.Angen O., Ahrens P., Jessing S. G. Development of a multiplex PCR test for identification of Actinobacillus pleuropneumoniae serovars 1, 7, and 12. Vet. Microbiol. 2008; 132 (3–4): 312–318. DOI: 10.1016/j.vetmic.2008.05.010.AngenO., Ahrens P., Jessing S. G. Development of a multiplex PCR test for identification of Actinobacillus pleuropneumoniae serovars 1, 7, and 12. Vet. Microbiol. 2008; 132 (3–4): 312–318. DOI: 10.1016/j.vetmic.2008.05.010.Zhou L., Jones S. C., Angen Ø., Bossé J. T., Nash J. H., Frey J., et al. Multiplex PCR that can distinguish between immunologically cross-reactive serovar 3, 6, and 8 Actinobacillus pleuropneumoniae strains. J. Clin. Microbiol. 2008; 46 (2): 800–803. DOI: 10.1128/JCM.01787-07.Zhou L., Jones S. C., Angen Ø., Bossé J. T., Nash J. H., Frey J., et al. Multiplex PCR that can distinguish between immunologically cross-reactive serovar 3, 6, and 8 Actinobacillus pleuropneumoniae strains. J. Clin. Microbiol. 2008; 46 (2): 800–803. DOI: 10.1128/JCM.01787-07.

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