Evaluation of the human sensitivity to smallpox virus by the primary cultures of the monocyte-macrophages

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

Studies of the primary cultures of granulocytes, mononuclear, and monocyte-macrophage cells derived from human blood were performed using variola virus (VARV) in the doses of 0.001-0.021 PFU/cell (plaques-forming units per cell). Positive dynamics of the virus accumulation was observed only in the monocyte-macrophages with maximum values of virus concentration (5.0-5.5 lg PFU/ml) mainly within six days after the infection. The fact of VARV replication in the monocyte-macrophages was confirmed by the data of electron microscopy. At the same time, virus vaccines when tested in doses 3.3 and 4.2 lg PFU/ml did not show the ability to reproduce in these human cells. The people sensitivity to VARV as assessed from the data obtained on human monocytemacrophages corresponded to ~1 PFU (taking into account the smooth interaction of the virus in the body to the cells of this type), which is consistent to previously found theoretical data on the virus sensitivity. The human susceptibility to VARV assessed experimentally can be used to predict the adequacy of developed smallpox models (in vivo) based on susceptible animals. This is necessary for reliable assessment of the efficiency of development of drugs for treatment and prophylaxis of the smallpox.

About the authors

A. S. Zamedyanskaya

State Research Center for Virology and Biotechnology «Vector»

Author for correspondence.
Email: zamedyanskaya_as@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0002-1177-2693

Alena S. Zamedyanskaya, Junior research scientist

Koltsovo, Novosibirsk region, 630559

Россия

K. A. Titova

State Research Center for Virology and Biotechnology «Vector»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-8764-9408
Koltsovo, Novosibirsk region, 630559 Россия

Al. A. Sergeev

State Research Center for Virology and Biotechnology «Vector»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-8355-5551
Koltsovo, Novosibirsk region, 630559 Россия

A. S. Kabanov

State Research Center for Virology and Biotechnology «Vector»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-6287-0912
Koltsovo, Novosibirsk region, 630559 Россия

L. E. Bulychev

State Research Center for Virology and Biotechnology «Vector»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-9598-7327
Koltsovo, Novosibirsk region, 630559 Россия

Ar. A. Sergeev

State Research Center for Virology and Biotechnology «Vector»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-3591-1571
Koltsovo, Novosibirsk region, 630559 Россия

D. O. Galakhova

State Research Center for Virology and Biotechnology «Vector»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-7801-4141
Koltsovo, Novosibirsk region, 630559 Россия

A. E. Nesterov

State Research Center for Virology and Biotechnology «Vector»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-7943-3287
Koltsovo, Novosibirsk region, 630559 Россия

O. V. Nosareva

State Research Center for Virology and Biotechnology «Vector»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-2387-4299
Koltsovo, Novosibirsk region, 630559 Россия

L. N. Shishkina

State Research Center for Virology and Biotechnology «Vector»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-8264-0217
Koltsovo, Novosibirsk region, 630559 Россия

O. S. Taranov

State Research Center for Virology and Biotechnology «Vector»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-6746-8092
Koltsovo, Novosibirsk region, 630559 Россия

V. V. Omigov

State Research Center for Virology and Biotechnology «Vector»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-2028-6099
Koltsovo, Novosibirsk region, 630559 Россия

A. P. Agafonov

State Research Center for Virology and Biotechnology «Vector»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-2577-0434
Koltsovo, Novosibirsk region, 630559 Россия

A. N. Sergeev

State Research Center for Virology and Biotechnology «Vector»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-5984-8776
Koltsovo, Novosibirsk region, 630559 Россия

References

  1. Дроздов С.Г., Гарин Н.С., Джиндоян Л.С., Тарасенко В.М. Основы техники безопасности в микробиологических и вирусологических лабораториях. М.: Медицина; 1987.
  2. Огарков В.И., Гапочко К.Г. Аэрогенная инфекция. М.: Медицина; 1975.
  3. Жуков В.А., Шишкина Л.Н., Сафатов А.С., Сергеев А.А., Пьянков О.В., Петрищенко В.А. и др. Валидация модифицированного алгоритма прогнозирования восприимчивости хозяина к вирусам с учетом параметров восприимчивости первичных культур клеток-мишеней и факторов врожденного иммунитета. Вестник РАМН. 2010; 5: 24–9.
  4. Сергеев А.А. Изучение репродукции вируса гриппа в первичны культурах клеток респираторных органов для прогноза его инфекционности in vivo: Дисс. … канд. мед. наук. Кольцово; 2008.
  5. Жуков В.А., Шишкина Л.Н., Сергеев А.А., Фанкин И.В., Сметанникова М.А., Пьянков О.В. и др. Изучение возможности прогнозирования чувствительности к гриппу различных отделов респираторного тракта хозяина. Вестник РАМН. 2007; 5: 32–7.
  6. Сергеев А.А., Кабанов А.С., Булычев Л.Е., Сергеев А.А., Таранов О.С., Титова К.А. и др. Способ оценки активности лечебнопрофилактических препаратов против вируса натуральной оспы. Патент РФ № 2522483, 2014.
  7. Jahrling P.B., Hensley L.E., Martinez M.J., LeDuc J.W., Rubins K.H., Relman D.A. et al. Exploring the potential of variola virus infection of cynomolgus macaques as a model for human smallpox. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2004; 101 (42): 15 197–200.
  8. Wahl-Jensen V., Cann J.A., Rubins K.H., Huggins J.W., Fisher R.W., Johnson A.J. et al. Progression of pathogenic events in cynomolgus macaques infected with variola virus. PLoS One. 2011; 6 (10): e24832.
  9. Leparc-Goffart I., Poirier B., Garin D., Tissier M-H, Fuchs F., Crance J.M. Standardization of a neutralizing anti-vaccinia antibodies titration method: an essential step for titration of vaccinia immunoglobulins and smallpox vaccines evaluation. J. Clin. Virol. 2005; 32 (1): 47–52.
  10. Закс Л. Статистическое оценивание. M.: Statistics; 1976.
  11. Downie A.W., McCarthy K., Macdonald A., MacCallum F.O., Macrae A.D. Virus and virus antigen in the blood of smallpox patients. Their significance in early diagnosis and prognosis. Lancet. 1953; 265 (6778): 164–6.
  12. Downie A.W., Fedson D.S., St. Vincent L., Rao A.R., Kempe C.H. Haemorrhagic smallpox. J. Hyg. (Lond.). 1969; 67 (4): 619–29.
  13. Mitra A.C., Chatterjee S.N., Sarkar J.K., Manji P., Das A.K. Viraemia in haemorrhagic and other forms of smallpox. J. Indian Med. Assoc. 1966; 47 (3): 112–4.
  14. Маренникова С.С., Щелкунов С.Н. Патогенные для человека ортопоксвирусы. М.: КМК Scientific Press Ltd.; 1998.
  15. Бургасов П.Н., Николаевский Г.П. Натруальная оспа. М.: Медицина; 1972.
  16. Rao A.R. Smallpox. Bombay: The Kothari Book Deport. WorldCat; 1972.
  17. Drillien R., Spehner D., Bohbot A., Hanau D. Vaccinia virus-related events and phenotypic changes after infection of dendritic cells derived from human monocytes. Virology. 2000; 268 (2): 471–81.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2016 Zamedyanskaya A.S., Titova K.A., Sergeev A.A., Kabanov A.S., Bulychev L.E., Sergeev A.A., Galakhova D.O., Nesterov A.E., Nosareva O.V., Shishkina L.N., Taranov O.S., Omigov V.V., Agafonov A.P., Sergeev A.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС77-77676 от 29.01.2020.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies