КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 22-25-00549

НазваниеПоиск естественного резервуара вируса гепатита Е за пределами ареала домашней свиньи и кабана

РуководительКичатова Вера Сергеевна, Кандидат медицинских наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования" Министерства здравоохранения Российской Федерации, г Москва

Период выполнения при поддержке РНФ 2022 г. - 2023 г. 

Конкурс№64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами».

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины, 05-403 - Медицинская микробиология и вирусология

Ключевые словаВирус гепатита Е, зооноз, резервуар, северные олени, эпидемиология

Код ГРНТИ76.03.41


СтатусУспешно завершен


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Вирус гепатита Е (ВГЕ) является этиологическим агентом острого гепатита, и принадлежит к роду Hepevirus, семейства Hepeviridae. Гиперэндемичными по гепатиту Е (ГЕ) являются развивающиеся страны с тропическим и субтропическим климатом, где ведущим путем передачи инфекции является водный путь, сопряженный с плохими санитарными условиями и неразвитыми инфраструктурами общественного здоровья. Заболевание в этих регионах вызывается преимущественно 1-м и 2-м генотипами ВГЕ. Заболеваемость в гиперэндемичных регионах носит вспышечный характер наряду с регулярно регистрируемыми спорадическими случаями. В развитых странах, находящихся в умеренном климатическом поясе, циркулируют 3-й и 4-й генотипы ВГЕ, вызывающие спорадическую заболеваемость ГЕ. Считается, что ГЕ в странах умеренного климата является зоонозной инфекцией, источником которой являются преимущественно свиньи. Ранее коллективом заявителей было показано, что частота выявления анамнестических антител к ВГЕ (анти-ВГЕ IgG) среди населения Республики Саха (Якутия) составляет 2,1%, и достигает более 11% среди лиц старше 60 лет. Также среди населения региона регистрируются случаи выявления анти-ВГЕ IgM, указывающие на текущую или недавно перенесенную инфекцию. Это свидетельствует о циркуляции ВГЕ в регионе, где практически отсутствует основной известный резервуар ВГЕ, характерный для стран умеренного климата – домашние и дикие свиньи. Потенциальным резервуаром ВГЕ в этом и других подобных регионах могут являться северные олени. Известно, что ВГЕ 3 и 4 генотипов может инфицировать различные виды оленей; по данным литературы и результатам исследований коллектива заявителей, у северных оленей обнаруживаются анти-ВГЕ, но сам вирус пока от этого вида оленей выделен не был. Целью данного исследования является определение роли северных оленей в поддержании циркуляции ВГЕ на северных территориях, где отсутствует основной известный резервуар этой зоонозной инфекции. Для этого будет определена частота выявления анти-ВГЕ и РНК ВГЕ среди поголовья оленей, установлен возраст животных, в котором преимущественно происходит инфицирование и выделение вируса, будет выполнен анализ генетического разнообразия вариантов ВГЕ, выделенных от данного вида животных. Кроме того, будет определена частота выявления анти-ВГЕ среди оленеводов, что позволит оценить частоту инфицирования человека при контакте с оленями. Полученные результаты позволят определить роль северных оленей как потенциального резервуара ВГЕ в арктических регионах.

Ожидаемые результаты
В результате выполнения проекта за два года будет установлено, насколько распространена ВГЕ-инфекция среди оленеводов и у домашних северных оленей, обирающих в арктической части Республики Саха (Якутия), в местах компактного проживания малочисленных народов Севера. Будет определено, дает ли занятие оленеводством дополнительный риск инфицирования ВГЕ. Будет определено наличие и интенсивность циркуляции ВГЕ среди северных оленей, будет дана генетическая характеристика выявленных штаммов вируса. Полученные результаты позволят установить, являются ли домашние северные олени резервуаром ВГЕ, т.е. играют ли они ту же роль в распространении ВГЕ на северных территориях, что играют свиньи на территориях с умеренным климатом. Будут получены новые данные об экологии и генетическом разнообразии вируса гепатита Е, описаны новые штаммы данного возбудителя, их полногеномные последовательности будут депонированы в базе данных GenBank. Полученные результаты будут иметь большое значение для разработки программ по эпидемиологическому надзору и профилактике вирусного гепатита Е, снижению потерь от социально значимых заболеваний.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2022 году
1. В рамках подготовительного этапа проекта проведен биоинформатический анализ имеющихся в международных базах данных нуклеотидных последовательностей ВГЕ, выделенных от оленей. Цель этапа: восстановить историю передачи ВГЕ с помощью Байесовского анализа и определить, являются ли случаи заражения оленей ВГЕ генотипов 3 и 4 (ВГЕ-3 и ВГЕ-4) спилловером (случайной передачей) или следствием передачи возбудителя в популяции оленей. Результаты проведенного анализа показали, что все выявленные кластеры ВГЕ, содержащие последовательности как оленей, так и свиней, произошли от предковых штаммов свиней. Паттерны передачи ВГЕ-3 и ВГЕ-4 у копытных, реконструированные с помощью байесовского анализа, указывают на то, что анализируемые виды оленей являются истинными хозяевами ВГЕ, что является обоснованием дальнейшего поиска ВГЕ среди других видов оленей, в первую очередь у северных. Однако дикие и домашние свиньи часто являются основным источником инфекции для жвачных животных, проживающих в одних и тех же районах. 2. На следующем этапе исследования была определена распространенность маркеров ВГЕ-инфекции среди оленеводов и членов их семей, проживающих в Момском регионе Республики Саха (Якутия), частота выявления анти-ВГЕ IgM и IgG в обследованной популяции, составила 3,9% (15/382, 95% ДИ: 2,3–6,4%) и 2,4% (9/382 95% ДИ: 1,2–4,5%) соответственно, что не отличалось (p=0,3326) от частоты выявления IgG среди населения республики Саха (Якутия) не связанного с оленеводством (3,7% (19/519) 95% ДИ: 2,3–5,7%, Slukinova O et al, 2021). Только 1 образец сыворотки крови содержал анти-ВГЕ и IgM и IgG одновременно. Примечательно, что в ранее проведённом нами исследовании (Slukinova O et al, 2021) антитела класса IgM свидетельствующие о недавно перенесенной инфекции не выявлялись среди оленеводов (0/86) Оленекского эвенкийского национальный района. По результатам проведения ОТ-ПЦР было установлено, что 8 из 15 IgM+ образцов, содержат фрагменты кДНК длиной порядка 350 нкл, что может указывать на наличие искомого участка генома ВГЕ. Для подтверждения наличия специфический нуклеотидных последовательностей и исключения присутствия в образцах неспецифических продуктов реакции, 8 потенциально положительных образцов будут отсеквенированы в начале 2023 года. 3. Собрана рабочая коллекция сывороток крови и фекалий от домашних оленей, обитающих на территории Оймяконского района Республики Саха (Якутия). Общая частота выявления анти-ВГЕ IgG в исследуемых образцах сыворотки крови составила 28,3% (134/474, 95% ДИ: 24,4–32,5%). Среди оленят до 6 месяцев анти-ВГЕ IgG были выявлены в 11,3% случаев, что достоверно ниже чем в возрастных группах 2-4 года - 35,7% (95% ДИ: 25,5–47,4%), 5-6 лет - 33,15% (95% ДИ: 26,7–40,2%), а также среди всех обследованных животных вместе взятых (критерий Фишера, p=0,0029; p=0,0016; p=0,0080 соответственно). Во всех старших возрастных группах (2-4 лет, 5-6 лет, 7-8 и >10 лет) частота встречаемости IgG достоверно не отличалась и находилась в пределах 23,6-28,2%. 4. С целью расширении географии исследования нами была собрана дополнительная коллекция сывороток крови от северных оленей (n=97), содержащихся в Родовой оленеводческой промысловой общине, расположенной в Зейском районе Амурской области, а также парных образцов (сыворотки крови + фекалии) от домашних свиней, обитающих на двух свинофермах в Тамбовском (n=100) и Константиновском (n=100) районах Амурской области. Данная территория представляет особый интерес, так как это единственное место наложения ареалов северного оленя и других копытных, у которых ранее выявляли ВГЕ-3 и ВГЕ-4 (кабаны, домашние свиньи, косуля, благородный олень).

 

Публикации

1. Карлсен А.А., Кичатова В.С., Кюрегян К.К., Михайлов М.И. Phylodynamic analysis suggests that deer species may be a true reservoir for hepatitis E virus genotypes 3 and 4 Microorganisms, - (год публикации - 2023)


Аннотация результатов, полученных в 2023 году
1. За время выполнения проекта была сформирована обширная коллекция ценнейшего биологического материала, с точки зрения эпидемиологии вирусных инфекций: сывороток крови, собранных в труднодоступном регионе- Арктической зоне Республики Саха (Якутия) от жителей оленеводческих поселений (n= 367); сывороток крови (n=497) и образцов фекалий (n=491) от северных оленей Республики Саха(Якутия); сывороток крови северных оленей (n=96); парных образцов сывороток крови (n=197) и фекалий от домашних свиней (n=197) Амурской области. 2. Получены данные о частоте выявления анти-ВГЕ IgG среди северных оленей Республики Саха (Якутия), данный показатель составил 15,5% (77/497; 95% ДИ 12,6–19,0%), что свидетельствует о довольно широком распространении инфекции, вызываемой ВГЕ или антигенно сходным вирусом, среди поголовья домашних северных оленей в Якутии. Выявление анти-ВГЕ у северных оленей в настоящем исследовании не обязательно свидетельствует о циркуляции среди этих животных именно вируса вида Paslahepevirus balayani, поскольку для капсидных белков разных представителей семейства Hepeviridae продемонстрирована перекрестная антигенная реактивность в других иностранных исследованиях. Именно антитела к капсидному белку ВГЕ являются, как правило, мишенью для серологических тестов, используемых для диагностики гепатита Е, в том числе для тест-системы, применявшейся в настоящем исследовании. Таким образом, реактивность сыворотки крови северных оленей в нашем исследовании может свидетельствовать о наличии антител к ВГЕ или другим ВГЕ-подобным вирусам. Частота выявления анти-ВГЕ достоверно увеличивалась с 3,5% (4/113; 95% ДИ 1,1–9,0%) у оленят в возрасте 3–6 мес до 25,0% (17/68; 95% ДИ 16,1–36,5%) у оленей в возрасте 2–4 года (р < 0,0001), соответственно нами впервые продемонстрировано достоверное увеличение частоты выявления анти-ВГЕ по мере взросления животных – по сравнению с оленятами в возрасте 4–6 мес, распространенность анти-ВГЕ возрастала среди животных, достигших 2 лет, и сохранялась примерно на одном уровне в более старших возрастных группах. Средняя частота выявления анти-ВГЕ в настоящем исследовании (15,5%) оказалась сходной с долей серопозитивных полуодомашненных северных оленей в Норвегии (15,7%) [Rinaldo CH et al, 2021], но значительно выше, чем в Канаде (8,8%) [Weger S et al, 2017]. 3. В связи с тем, что нам оказался недоступен метод определения РНК ВГЕ методом NGS, были подобраны новые универсальные для хепевирусов праймеры и отработан протокол амплификации нового фрагмента с использованием панели контрольных образцов ВГЕ генотипов 1,3 и 4 и секвенирование полученных ампликонов для подтверждения специфичности методом по Сенгеру. После успешной отработки протокола, на наличие РНК ВГЕ /ВГЕ-подобного вируса были проанализирован 491 образец фекалий от северных оленей, однако РНК вируса выявлена не была. 4. Крайне неожиданными и уникальными явились результаты по серопозитивности полуодомашненных северных оленей, обитающих в Амурской области. Частота выявления анти-ВГЕ IgG составила 92,7% (89/96, 95% ДИ 85,5-96,7%). Широкий разброс показателей коэффициента позитивности исследуемых образцов (23,6% образцов имели КП от 1 до 1,9; 24,7%- 2-2,9; 10,1% - 3-3,9; 22,5% - 4-4,9; 7,9%-5-5,9; 4,5% - 6-6,9; b 5,6% - больше 8) указывает на отсутствие риска нарушения правил сбора биологического материала, о котором первым делом подумали авторы исследования получив такие высокие показатели пораженности северных оленей в исследуемом регионе. При этом, не смотря на такой высокий показатель распространенности маркера анти-ВГЕ во всей исследуемой выборке, среди животных возрастной группы от года до 2 лет, анти-ВГЕ встречались достоверно реже, чем у особей 3 лет и старше (77,3% (17/22) и 96,9% (62/64), р=0,0108 соответственно), что ещё раз подтверждает нашу теорию о том, что большинство случаев заражения ВГЕ у северных оленей, по аналогии с домашними свиньями происходит у животных молодого возраста, после чего у них сохраняется гуморальный иммунитет. Такие высокие показатели распространенности анти-ВГЕ в Амурской области могут быть ассоциированы с возможностью постоянного контакта полуодомашненных северных оленей с другими копытными (кабаны, домашние свиньи, косули, благородные олени) в результате совпадения их ареалов обитания в Амурской области и осуществлением межвидового перехода. 5. Также в Амурской области при оценке распространенности маркеров перенесенной ВГЕ-инфекции среди животных двух крупнейших свиноферм области, Анти-ВГЕ IgG выявлялись в 92,86% (91/97, 95% ДИ 86,9-97,д4%) в Тамбовском и 100% (100/100, 95% ДИ 95,6-100%) в Константиновском районе. Сравнение полученных данных с двух свиноферм продемонстрировало наличие достоверных отличий между двумя обследованными регионами (p=0.0060), что может быть связано как с различной распространенностью вируса, так и с различиями в возрастных группах животных первой (поросята 3-7 месяцев) и второй свиноферм (взрослые животные от 1 года до 6 лет) соответственно. Полученные данные указывают на крайне активную циркуляцию ВГЕ на свинофермах Амурской области. Во всех 197 образцах фекалий с двух свиноводческих хозяйств (n=197) не было обнаружено РНК ВГЕ. 6. Проведен сравнительный анализ распространенности анти-ВГЕ среди жителей оленеводческих поселений арктической зоны Республики Саха(Якутия) и группой сравнения представленной условно здоровым населением Республики. Частота выявления анти-HEV IgG в исследуемой когорте (2,5%, 9/367) оказалась существенно ниже по сравнению с контрольной группой (6,7%, 45/670, p=0,0031), в первую очередь это было связано со статистически значимыми различиями среди старшего поколения участников от 50 лет и старше. Низкая серологическая распространенность ВГЕ среди населения Арктической зоны свидетельствует о низком риске заражения ВГЕ. Однако относительно высокая доля сывороток, реагирующих на анти-HEV IgM в нашем исследовании (4,1%), является подозрительной, учитывая тот факт, что все участники исследования не имели каких-либо симптомов острого заболевания и не сообщали о недавнем заболевании. Кроме того, только одна из 15 реактивных сывороток содержала также антитела IgG к ВГЕ. Тем не менее, было показано, что анализ IgM на антитела к ВГЕ, использованный в этом исследовании, имеет чувствительность и специфичность 98% (95% ДИ, 88–99,9%) и 95,2% (95% ДИ, 91,3–97,4%). соответственно [Drobeniuc, J et al, 2010], и большинство реактивных IgM к ВГЕ образцов имели значения COI 1,5 или выше, что указывает на низкую вероятность ложноположительных результатов. Отсутствие обнаружения РНК ВГЕ в сыворотке, реактивной к анти-ВГЕ IgM, также не является показателем неспецифической реактивности, поскольку виремия при ВГЕ-инфекции может быть преходящей. В совокупности эти данные свидетельствуют о возможной недавней бессимптомной инфекции ВГЕ у участников, реагирующих на анти-ВГЕ IgM.

 

Публикации

1. Кичатова В.С., Лопатухина М.А., Потемкин И.А. Асади Мобархан Ф.А., Исаева О.В., Чанышев М.Д., Глушенко А.Г., Хафизов К.Ф., Румянцева Т.Д., Семенов С.И., Кюрегян К.К., Акимкин В.Г., Михайлов М.И. Epidemiology of viral hepatitis in the indigenous population of the Arctic zone of the Republic of Sakha (Yakutia) Microorganisms, - (год публикации - 2024)

2. Кичатова В.С., Потемкин И.А., Асади Мобархан Ф.А., Румянцева Т.Д., Семенов С.И., Кюрегян К.К., Михайлов М.И. Выявление антител к вирусу гепатита Е (Paslahepevirus balayani) у домашних северных оленей (Rangifer tarandus) в Республике Саха (Якутия) Вопросы вирусологии, - (год публикации - 2023) https://doi.org/10.36233/0507-4088-206


Возможность практического использования результатов
не указано