A possible association of fatal pneumonia with mutations of pandemic influenza A/H1N1 sw1 virus in the receptor-binding site of the HA1 subunit


Cite item

Full Text

Abstract

The paper gives the results of sequence analysis of 150 positive samples in real-time RT-PCR, including 47 autopsy materials from patients (including 10 pregnant women), who died from fatal pneumonia mainly in November-December 2009, in whom the lifetime etiological diagnosis had not been made and hence no early etiotropic therapy performed. 70% of the primary materials from the deceased patients were found to have pandemic influenza A(H1N1) v mutants in the lung tissue with D222G (15%), D222N (15%), D222E (2%) substitutions, as well as a mixture of mutants (38%). Nasopharyngeal lavages from 3 Chukotka deceased patients exhibited only consensus (nonmutant) D222 virus variants; there was a mixture of consensus and mutant virus variants in the trachea and a mixture of mutant ones in the lung. Preliminary data from the study of the interaction of the hemagglutinin of two strains having D222G and D222N mutations with 9 oligosaccharides imitating the variants of cell receptors for influenza A virus suggest that there is a double receptor specificity for α2'-3' and α2'-6'-sialosides with a preponderance of α2'-3'-specificity. Further spread of the mutants that have acquired a high virulence and preserved their capacity for the respiratory route of human infection may lead to the situation similar to that seen in the 1918-1919 pandemic. Another scenario for evolution of the virus is to preserve its receptor specificity for α2'-3'-sialosides and high virulence with losses of α2'-6' specificity and capacity for aerosol transmission, by damping the pandemic.

References

  1. Львов Д. К., Бурцева Е. И., Прилипов А. Г. и др. Изоляция 24.05.09 и депонирование в Государственную коллекцию вирусов (ГКВ 2452 от 24.05.09) первого штамма A/IIV-Moscow/01/2009 (H1N1)swl, подобного свиному вирусу A(H1N1) от первого выявленного 21.05.09 больного в Москве // Вопр. вирусол. - 2009. - № 5. - С. 10-14.
  2. Выделение вирусов гриппа в клеточных культурах и куриных эмбрионах и их идентификация: Метод. рекомендации (утверждены ФС по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека от 18 апреля 2006 г. № 0100/4430-06-34) / Соминина А. А., Бурцева Е. И., Лобова Т. Г. и др. - М., 2006.
  3. Грипп, вызванный новым пандемическим вирусом A/ H1N1 swl: клиника, диагностика, лечение: Метод. рекомендации / Львов Д. К., Малышев Н. А., Колобухина Л. В. и др. - М., 2009.
  4. Львов Д. К., Слепушкин А. Н., Бурцева Е. И. и др. Роль Центра экологии и эпидемиологии гриппа при ГУ НИИ вирусологии им. Д. И. Ивановского РАМН в системе эпиднадзора за циркуляцией вирусов гриппа в России // Грипп и гриппоподобные инфекции (включая особо опасные формы гриппозной инфекции): фундаментальные и прикладные аспекты изучения. Бюллетень проблемной комиссии по гриппу РАМН / Под ред. В. И. Покровского и др. - СПб., 2008. - С. 23-29.
  5. Львов Д. К., Яшкулов К. Б., Прилипов А. Г. и др. Обнаружение аминокислотных замен аспарагиновой кислоты на глицин и глутаминовую кислоту в рецепторсвязывающем сайте гемагглютинина в штамме пандемического вируса гриппа H1N1 от больных с летальным исходом и со среднетяжелой формой заболевания // Вопр. вирусол. - 2010. - № 3. - С. 6. Медицинская вирусология: Руководство / Под ред. Д. К. Львова. - М., 2008.
  6. Dawood F. S., Jain S., Finelli L. et al. Emergence of a novel swine-origin influenza A (H1N1) virus in humans // N. Engl. J. Med. - 2009. - Vol. 360. - P. 2605-2615.
  7. Fraser C., Donnelly C. A., Cauchemez S. et al. Pandemic potential of a strain of influenza A(H1N1): early findings // Science. - 2009. - Vol. 324. - P. 1557-1561.
  8. Gambaryan F., Yamnikova S., Lvov D. et al. Receptor specificity of influenza viruses from birds and mammalians: new data in involvement of the inner fragments of the carboxylate chain // Virology. - 2005. - Vol. 334. - P. 276-283.
  9. Ito T., Couceiro J. N., Kelm S. et al. Molecular basis for the generation in pigs of influenza A viruses with pandemic potential // J. Virol. - 1998. - Vol. 72, N 9. - P. 7367-7373.
  10. Kilander A., Rykkvin R., Dudman S. G., Hungnes O. Observed association between the HA1 mutation D222G in the 2009 pandemic influenza A (H1N1) virus and severe clinical outcome, Norway 2009-2010 // Euro Survell. - 2010. - Vol. 15, N 9.
  11. Lvov D. K. Molecular ecology of emerging and reemerging viruses in Northern Eurasia: global consequences // Materials of international conference "Emerging influenza viruses (H5N1, H1N1)" (15-16 February, 2010, Marburg, Germany). - Marburg, 2010. - P. 23.
  12. Lvov D. K., Kolobukhina L. V., Shchelkanov M. Yu. et al. Peculiarities of pandemic influenza A/H1N1 v spreading in the Pacific region of Russia and local experience of patients treatment // Materials of international conference "Emerging influenza viruses (H5N1, H1N1)" (15-16 February, 2010, Marburg, Germany). - Marburg, 2010. - P. 24.
  13. Matrosovich M. N., Mochalova L. V., Marinina V. P. et al. Synthetic polymeric sialoside inhibitors of influenza virus receptor-binding activity // FEBS Lett. - 1990. - Vol. 272. - P. 209- 212.
  14. Neumann G., Noda T., Kawaoka Y. Emergence and pandemic potential of swine-origin H1N1 influenza virus // Nature. - 2009. - Vol. 459. - P. 931-939.
  15. Qi L., Kash J. C., Dugan V. G. et al. Role of sialic acid binding specificity of the 1918 influenza virus hemagglutinin protein in virulence and pathogenesis sor mice // J. Virol. - 2009. - Vol. 83, N 8. - P. 3754-3761.
  16. Reid A. H., Fanning T. G., Janczewski T. A. et al. Novel origin of the 1918 pandemic influenza virus nucleoprotein gene // J. Virol. - 2004. - Vol. 78, N 22. - P. 12462-12470.
  17. Rogers G. N., Daniels R. S., Skehel J. J. et al. Host-mediated selection of influenza virus receptor variants. Sialic acid-alpha 2,6Gal-specific clones of A/duck/Ukraine/1/63 revert to sialic acid-alpha 2,3Gal-specific wild type in ovo // J. Biol. Chem. - 1985. - Vol. 260, N 12. - P. 7362-7367.
  18. WHO. Preliminary review of D222G amino acid substitution in haemagglutinin of pandemic influenza A(H1N1) 2009 viruses // WHO Report. - 28 December 2009. - http://www.who.int/ csr/resources/publications/swineflu/h1n1_d222g/en/index.html.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2010 L'vov D.K., Burtseva E.I., Prilipov A.G., Bogdanova V.S., Shchelkanov M.Y., Bovin N.V., Samokhvalov E.I., Fedyakina I.T., Deryabin P.G., Kolobukhina L.V., Shtyrya Y.A., Shevchenko E.S., Malyshev N.A., Merkulova L.N., Bazarova M.V., Maslov A.I., Ishchenko N.M., Iskhakova E.A., Al'khovskiy S.V., Grebennikova T.V., Sadykova G.K., L'vov D.N., Zhuravleva M.M., Yamnikova S.S., Shlyapnikova O.V., Poglazov A.B., Trushakova S.V., Lavrishcheva V.V., Aristova V.A., Proshina E.S., Vereshchagin N.N., Kuz'michev A.G., Yashkulov K.B., Dzhambinov S.D., Bushkieva B.T., Eliseeva S.M., Bystrakov S.I., Sokolova I.A., Dzhaparidze N.I., Ledenev Y.A., Rosolovskiy A.P., Gareev R.V., Boldyreva V.V., Anan'ev V.Y., Baranov N.I., Gorelikov V.N., Garbuz Y.A., Reznik V.I., Ivanov L.I., Zdanovskaya N.N., Sergeeva N.M., Podolyanko I.A., Elovskiy O.V., Gromova M.A., Kalaeva E.E., Grigor'ev S.N., Eremeeva Y.V., Dovgal' M.V., Fedelesh I.Y., Sakharova E.A., Burtnik V.I., Avdoshina L.N., Shapiro N.P., Maslov D.V., Yanovich V.A., Ott V.A., Lebedev G.B., Lvov D.K., Burtseva E.I., Prilipov A.G., Bogdanova V.S., Shchelkanov M.Y., Bovin N.V., Samokhvalov E.I., Fedyakina I.T., Deryabin P.G., Kolobukhina L.V., Shtyrya Y.A., Shevchenko E.S., Malyshev N.A., Merkulova L.N., Bazarova M.V., Maslov A.I., Ishchenko N.M., Iskhakova E.A., Alkhovsky S.V., Grebennikova T.V., Sadykova G.K., Lvov D.N., Zhuravleva M.M., Yamnikova S.S., Shlyapnikova O.V., Poglazov A.B., Trushakova S.V., Lavrishcheva V.V., Aristova V.A., Proshina E.S., Vereshchagin N.N., Kuzmichev A.G., Yashkulov K.B., Dzhambinov S.D., Bushkiyeva B.T., Eliseyeva S.M., Bystrakov S.I., Sokolova I.A., Dzhaparidze N.I., Ledenev Y.A., Rosolovsky A.P., Gareyev R.V., Boldyreva V.V., Ananyev V.Y., Baranov N.I., Gorelikov V.N., Garbuz Y.A., Reznik V.Y., Ivanov L.I., Zdanovskaya N.I., Sergeyeva N.M., Podolyanko I.A., Elovsky O.V., Gromova M.A., Kalayeva E.E., Grigoryev S.N., Eremeyeva Y.V., Dovgal M.A., Fedelesh I.Y., Sakharova E.A., Burtnik V.I., Avdoshina L.N., Shapiro N.P., Maslov D.V., Yanovich V.A., Ott V.A., Lebedev G.B.

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