Анализ маркерных замен изолята вируса гриппа A/chicken/Astrakhan/2171-1/2020 H5N8, выделенного на территории Астраханской области

В конце 2020 г. на одной из птицефабрик в Астраханской области была зарегистрирована массовая гибель птиц, причиной которой стал грипп птиц. В работе представлены данные по выявлению маркерных замен вирусных белков изолята вируса гриппа птиц A/chicken/Astrakhan/2171-1/2020. В результате комплекса исследований с использованием полимеразной цепной реакции в полученных пробах был идентифицирован вирус гриппа птиц типа А подтипа Н5N8. Согласно результатам секвенирования участка гена гемагглютинина установлена аминокислотная последовательность сайта расщепления гемагглютинина REKRRKR/GLF, характерная для изолятов высокопатогенного гриппа птиц. Филогенетический анализ нуклеотидных последовательностей участка гена гемагглютинина (848–1105 н. п. открытой рамки считывания) позволил установить принадлежность изолята A/chicken/ Astrakhan/2171-1/2020 H5N8 к генетической кладе 2.3.4.4 высокопатогенного вируса гриппа птиц. В результате сравнительного анализа геномных сегментов с использованием доступных баз данных установлено родство вируса A/chicken/Astrakhan/2171-1/2020 H5N8 с изолятами вируса гриппа А/Н5, выявленными на территории Российской Федерации в 2016–2020 гг. Анализ аминокислотной последовательности вирусного гемагглютинина анализированного изолята выявил в рецептор-связывающем центре белка аминокислоты G₂₂₅QRG₂₂₈, характерные для вируса гриппа птиц и обеспечивающие повышенный аффинитет к рецепторам SAα-2,3-gal эпителиальных клеток птиц. Из числа описанных мутаций вируса гриппа, влияющих на успешную репродукцию его в организме млекопитающих, были выявлены единичные мутации 70G в белке NEP и 13Р в белке PB1. Мутаций, влияющих на чувствительность вируса к противовирусным препаратам: римантадину, амантадину, осельтамивиру и занамивиру – не обнаружено. Выявлены мутации 42S в белке NS1 и 30D, 215A в белке M1, признанные детерминантами патогенности для мышей.

1. 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 (24): 3–10. DOI: 10.29326/2304196X-2018-1-24-3-7.

2. Волкова М. А., Чвала И. 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 (29): 3–11. DOI: 10.29326/2304-196X-2019-2-29-3-7.

3. Lewis N. S., Banyard A. C., Whittard E., Karibayev T., Al Kafagi T., Chvala I., et al. Emergence and spread of novel H5N8, H5N5 and H5N1 clade 2.3.4.4 highly pathogenic avian influenza in 2020. Emerg. Microbes Infect. 2021; 10 (1): 148–151. DOI: 10.1080/22221751.2021.1872355.

4. Stevens J., Blixt O., Tumpey T. M, Taubenberger J. K., Paulson J. C., Wilson I. A. Structure and receptor specificity of the hemagglutinin from an H5N1 influenza virus. Science. 2006; 312 (5772): 404–410. DOI: 10.1126/science.1124513.

5. Matrosovich M. N., Gambaryan A. S., Teneberg S., Piskarev V.E., Yamnikova S. S., Lvov D. K., et al. Avian influenza A viruses differ from human viruses by recognition of sialyloligosaccharides and gangliosides and by a higher conservation of the HA receptor-binding site. Virology. 1997; 233 (1): 224–234. DOI: 10.1006/viro.1997.8580.

6. Seo S. H., Hoffmann E., Webster R. G. The NS1 gene of H5N1 influenza viruses circumvents the host anti-viral cytokine responses. Virus Res. 2004; 103 (1–2): 107–113. DOI: 10.1016/j.virusres.2004.02.022.

7. Jiao P., Tian G., Li Y., Deng G., Jiang Y., Liu C., et al. A single-amino-acid substitution in the NS1 protein changes the pathogenicity of H5N1 avian influenza viruses in mice. J. Virol. 2008; 82 (3): 1146–1154. DOI: 10.1128/JVI.01698-07.

8. Gabriel G., Dauber B., Wolff T., Planz O., Klenk H. D., Stech J. The viral polymerase mediates adaptation of an avian influenza virus to a mammalian host. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005; 102 (51): 18590–18595. DOI: 10.1073/pnas.0507415102.

9. Dreier C., Resa-Infante P., Thiele S., Stanelle-Bertram S., Walendy-Gnirß K., Speiseder T., et al. Mutations in the H7 HA and PB1 genes of avian influenza a viruses increase viral pathogenicity and contact transmission in guinea pigs. Emerg. Microbes Infect. 2019; 8 (1): 1324–1336. DOI: 10.1080/22221751.2019.1663131.

10. Dong G., Pens C., Luo J., Wang C., Han L., Wu B., et al. Adamantane-resistant influenza a viruses in the world (1902–2013): Frequency and distribution of M2 gene mutations. PLoS One. 2015; 10 (3):e0119115. DOI: 10.1371/journal.pone.0119115.

11. McAuley J. L., Gilbertson B. P., Trifkovic S., Brown L. E., McKimm-Breschkin J. L. Influenza virus neuraminidase structure and functions. Front. Microbiol. 2019; 10:39. DOI: 10.3389/fmicb.2019.00039.

12. Aoki F. Y., Boivin G., Roberts N. Influenza virus susceptibility and resistance to oseltamivir. Antivir. Ther. 2007; 12 (4 Pt B): 603–616. PMID: 17944268.

13. Fan S., Deng G., Song J., Tian G., Suo Y., Jiang Y., et al. Two amino acid residues in the matrix protein M1 contribute to the virulence difference of H5N1 avian influenza viruses in mice. Virology. 2009; 384 (1): 28–32. DOI: 10.1016/j.virol.2008.11.044.