Email this article Examination of convalescents after West Nile fever for the specific IgM, IgG and neutralizing antibodies
- Authors: Azaryan A.R.1, Kozlova A.A2, Grishanova A.P1, Ivashchenko E.I1, Shendo G.L1, Kovtunuv A.I3, Antonov V.A4, Viktorov D.V4, Smelyansky V.P4, Snatenkov E.A4, Barkova I.A4, Larichev V.F2, Butenko A.M2
-
Affiliations:
- Center of Hygiene and Epidemiology in the Astrakhan region
- The N.F. Gamaleya Federal Research Centerfor Epidemiology and Microbiology
- Management office of Federal Service for Surveillance in the Sphere of Consumers Rights Protection and Human Welfare in Astrakhan region
- Volgograd Plague Control Research Institute of the Federal Service for Surveillance in the Sphere of Consumers Rights Protection and Human Welfare
- Issue: Vol 21, No 2 (2016)
- Pages: 82-86
- Section: Articles
- URL: https://rjeid.com/1560-9529/article/view/40890
- DOI: https://doi.org/10.17816/EID40890
- ID: 40890
Cite item
Full Text
Abstract
The examination was executed in the Astrakhan region over 2013-2014 with participation of three laboratories. In 26 convalescents after West Nile Fever (WNF) with the serological confirmed diagnosis of WNF blood sera were examined. Neurological form of WNF was observed in 8 cases, and febrile form - in 8 convalescents. Sera have been collected in 243-358 days, on average, in 308 days after the beginning of a disease. For their examination there were used IFA-IgM ELISA (MAC-ELISA), IgG ELISA methods as well as neutralization test in Vero E6 cell culture. The results of the examination in 24 of 26 patients (92, 3%) for IgM antibodies to the virus WNF were negative. In two convalescents according to the laboratories in Astrakhan and Moscow in sera there were observed low titers of IgM (1:400) with minor indices of sera optical density (0.3 to 0.4) and negative results in the Volgograd Plague Control Research Institute. Serum samples of other two convalescents were weakly positive or questionable in testing in Volgograd, but were negative when examined in the Institute of Virology. Specific IgG antibodies were detected in 23 of 26 convalescents (88.5%), neutralizing in 22 of 24 (91.7 %). These data confirm the adequacy of the criteria and tactics for WNF serodiagnosis adopted in Russia based on the application of the MAC -ELISA (IFA - IgM).
Keywords
Full Text
Диагностика большинства арбовирусных инфекций, включая лихорадку Западного Нила (ЛЗН), основана на результатах вирусологического, молекулярно-генетического и серологического обследования больных. В случае ЛЗН по причине короткого периода вирусемии методы выделения вируса, а также обнаружения вирусной РНК в крови или ликворе обладают ограниченной эффективностью. Основное диагностическое значение имеют методы иммуноферментного анализа (прежде всего MAC-ELISA), позволяющие выявлять специфические антитела IgM, которые появляются в крови, как правило, на 2-5-й день болезни и достигают очень высокого уровня через 1,5-2 нед. Опыт многолетнего использования метода MAC-ELISA в научных и практических лабораториях России лег в основу ряда методических указаний и рекомендаций, основанных на применении главным образом сертифицированных наборов производства ЗАО “Биосервис” (Москва) и ЗАО “Вектор-Бест” (Новосибирск) [1-3]. Важным критерием для дифференциации острой инфекции ЛЗН от предшествующей - перенесенной в предыдущий год или ранее, - является продолжительность персистенции специфических IgM антител у реконвалесцентов, перенесших это заболевание. Обнаружение у пациентов IgM антител к вирусу ЛЗН обычно рассматривается как свидетельство недавно приобретенного заболевания ЛЗН. Однако сведения по этому вопросу весьма противоречивы. В статье G. Tardei и соавт. [4], опубликованной по материалам изучения вспышки ЛЗН в Румынии, говорится о том, что IgM антитела к вирусу ЛЗН через 2-3 мес заболевания обнаруживались у 50% реконвалесцентов. По данным В.Ф. Ларичева и соавт. [5], специфические IgM антитела не выявлялись методом MAC-ELISA ни у одного из 40 реконвалесцентов через 6-7 мес после заболевания ЛЗН, перенесенного в 1999 г. в Волгоградской области (даже при минимальном разведении сывороток крови 1:50). При этом IgG антитела присутствовали у 35 (87,5%) из них. J. Roehring и соавт. [6] сообщили о результатах обследования сывороток крови 29 реконвалесцен- тов, перенесших ЛЗН в США в 1999 г. При учете результатов анализов методом MAC-ELISA авторы расценивали показатели (ratio) оптической плотности сывороток (P/N) следующим образом: более 3,0 - как положительные, более 2,0 и менее 3,0 - как сомнительные и менее 2,0 - как отрицательные. В периоды примерно 200, 200-400 и более 500 дней от начала заболевания были обследованы соответственно 22 (1-я группа), 21 (2-я группа) и 12 (3-я группа) сывороток. В 1-й группе достоверные показатели наличия антител IgM были обнаружены в 14 (64%) пробах, а с учетом сомнительных результатов - в 18 (82%). Во 2-й и 3-й группах частота выявления IgM составляла 43 и 42% соответственно, а с учетом сомнительных результатов - 62 и 58%. При обследовании 39 сывороток крови, взятых у 38 реконвалесцентов через 8 и более месяцев после заболевания ЛЗН в Канаде, 28 (71,8%) проб содержали специфические IgM антитела, 5 (12,8%) оказались сомнительными и 6 (15,4%) отрицательными [7]. По наблюдениям H. Prince и соавт. [8]. в США у доноров с установленным присутствием РНК вируса ЛЗН в крови (и серологически подтвержденной инаппарантной формой ЛЗН) IgM антитела к вирусу ЛЗН в 32% случаев обнаруживались примерно в течение 200 дней, а через год после инфицирования в 13-17% (в предельно низкой концентрации). На этом основании авторы пришли к выводу, что детекция IgM к вирусу ЛЗН остается полезным диагностическим критерием для идентификации недавней инфекции ЛЗН. Л.С. Карань и соавт. на конференции Проблемной комиссии “Арбовирусы и другие вирусы зоонозов” [9] сообщили об обнаружении IgM к вирусу ЛЗН у 50 из 87 (57,5%) обследованных реконвалес- центов с лабораторно подтвержденным диагнозом ЛЗН через 264-283 дня после начала заболевания. У 22 (25,3%) из них титры IgM достигали значений, более либо равных 1:800. По данным A. Papa и соавт. [10], в Греции при обследовании 26 реконвалес- центов время обнаружения IgM антител составляло примерно 164 дня после появления симптомов заболевания ЛЗН, хотя у 3 (12%) из них специфические IgM сохранялись на низком уровне в течение 180-270 дней. Сыворотки тех же трех реконвалес- центов оказались положительными на IgM через 3 года после заболевания, но с предельно низкими показателями оптической плотности. Материалы и методы Учитывая значительные отличия данных о продолжительности персистенции IgM антител ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Результаты анализа сывороток крови реконвалесцентов, перенесших лихорадку Западного Нила в Астраханской области в 2013 r. Больные Обследование в 2013 г Обследование в 2014 г. день IgM IgM IgG день от IgM IgG PH ЛЗН болезни Аст Мск начала заболевания Аст. Влг Мск Аст. Влг Мск Мск 1 4 3200 6400 отр. 281 отр. отр. отр. + + 1600 160 2 5 > 3200 25.600 400 287 400 отр. 400 + + 400 80 3 11 1600 3200 80 243 отр. отр. отр. + + 200 40 4 8 > 3200 >3200 отр. 265 отр. отр. отр. + + 800 00 о 05 о 5 10 6400 12800 1600 299 отр. отр. отр. + + 1600 160-320 6 4 3200 3200 отр. 289 отр. отр. отр. + + > 400 40-80 9 + 6400 1600 7 11 > 3200 12.800 отр. 289 отр. ± отр. + + 320 320 8 4 > 3200 12.800 отр. 284 400 отр. 400 + + 400 80 9 11 > 3200 12.800 80 281 отр. отр. отр. отр. отр. отр. отр. 10 6 6400 25.600 800 299 отр. отр. отр. + отр. 800 00 о 05 о 11 3 3200 6400 отр. 277 отр. ± отр. + отр. 200 н/о 12 4 3200 12,800 отр. 262 отр. отр. отр. отр. отр. отр. н/о 5 + 25.600 отр. 13 5 6400 25.600 отр. 334 отр. отр. отр. + + 200 80 14 5 1600 н/о н/о 355 отр. отр. отр. + + 800 160-320 15 7 1600 1600 отр. 349 отр. отр. отр. + + 200 40 16 4 1600 6400 отр. 349 отр. отр. отр. + + 400 80-160 17 18 6400 25.600 отр. 342 отр. отр. отр. + + 800 320 18 8 1600 1600 3200 358 отр. отр. отр. + + > 400 80 19 10 > 3200 51.200 отр. 321 отр. отр. отр. + + 80 40 20 17 > 800 25.600 800 321 отр. отр. отр. + + > 400 40 21 7 1600 1600 отр. 323 отр. отр. отр. + + > 400 160 22 8 3200 6400 отр. 319 отр. отр. отр. отр. отр. 200 отр. 23 9 3200 6400 800 328 отр. отр. отр. + + 800 80 24 4 отр. отр. отр. 306 отр. отр. отр. + + 400 40 11 1600 3200 отр. 25 5 > 3200 51.200 200 322 отр. отр. отр. + + 200 80 26 9 1600 800 200 338 отр. отр. отр. + + 200 40 Примечание. У больных № 1-5, 9, 10, 12 наблюдалась нейроинвазивная форма ЛЗН, у остальных - лихорадочная форма. 3200 - обратная величина титра антител; отр. - отрицательный; ± - сомнительный; + - положительный результат при разведении сыворотки 1:100; н/о - сыворотка не обследована; Аст. - Астрахань; Влг - Волгоград; Мск - Москва. у реконвалесцентов, перенесших ЛЗН, и важное значение этого критерия для ее серологической диагностики, в 2013-2014 гг. с участием трех лабораторий (ЦГиЭ в Астраханской области, Волгоградского ПЧИ и НИИ вирусологии им. Д.И. Ивановского) было проведено обследование сывороток крови, взятых в Астраханской области у 26 реконвалесцентов с серологически подтвержденным диагнозом ЛЗН. Сыворотки собраны через 243-358 дней (8,1-11,9 мес), в среднем через 308 дня (10,2 мес) после начала заболевания. Обследование сывороток больных и реконвалесцентов в вирусологической лаборатории ЦГиЭ (Астрахань) и лаборатории биологии и индикации арбо- вирусов НИИ вирусологии им. Д.И. Ивановского было выполнено с использованием ИФА-IgM и ИФА-IgG тест-систем “Биоскрин” (ЗАО “Биосервис”, Москва) и экспериментальных наборов НИИ вирусологии. Для обследования сывороток реконвалесцентов в Волгоградском ПЧИ применяли тест-системы ИФА-IgM “Биоскрин” и ИФА-IgG “Euroimmun” (Германия) в соответствии с инструкциями производителей. Кроме того, сыворотки реконвалесцентов обследовали в НИИ вирусологии в реакции нейтрализации в культуре клеток Vero E6. Результаты и обсуждение Результаты исследования сывороток 24 (92,3%) из 26 реконвалесцентов на IgM антитела к вирусу ЛЗН оказались отрицательными. У реконвалесцентов № 2 и 8, по данным лабораторий в Астрахани и Москве, наблюдались низкие титры IgM (1:400) при незначительных показателях оптической плотности сывороток (0,3-0,4) и отрицательных результатах обследования в Волгоградском ПЧИ. Результаты анализа сывороток реконвалесцентов № 5 и 7 были слабоположительными или сомнительными при постановке в Волгоградском ПЧИ и оказались отрицательными при повторном обследовании в НИИ вирусологии. Специфические IgG антитела были обнаружены у 23 (88,5%) из 26 реконвалесцентов, вируснейтрализую- щие - у 22 (91,7%) из 24 (см. таблицу). По результатам суммарных исследований, выполненных нами в лабораториях Москвы, Волгограда и Астрахани в 1999-2000 [5] и 2013-2014 гг., из 66 реконвалесцентов, обследованных менее чем через год после заболевания лихорадкой ЗН, у 64 (97,0%) человек специфические IgM антитела отсутствовали, у 2 обнаружены (в лабораториях Астрахани и Москвы) в низких титрах (не достигающих диагностического уровня 1:800) при отрицательных результатах тестирования в Волгоградском ПЧИ. Эти данные подтверждают адекватность принятых в России критериев и тактики серологической диагностики ЛЗН, основанной на применении метода MAC-ELISA (ИФА-IgM). Расхождение данных разных авторов о длительности персистенции специфических IgM у реконвалесцентов, перенесших ЛЗН, можно объяснить несколькими причинами: 1) использование неравнозначных по характеристикам ИФА-IgM тест-систем разных производителей; 2) отсутствием в большинстве из них контроля “позитивных” сывороток с нормальным антигеном (что может привести к учету ложноположительных результатов); 3) возможным занижением фирмами-произ- водителями тест-систем пороговых уровней оптических плотностей, являющихся основой дифференциации положительных, сомнительных и отрицательных результатов обследования сывороток; 4) различиями в продолжительности сезона заболеваемости ЛЗН на территориях эндемичных стран, определяющими возможность повторного инфицирования в течение одного года; 5) различиями в числе обследованных больных ЛЗН с разными клиническими формами заболевания (нейроинфекционная, лихорадочная, инаппа- рантная); 6) возможностью перекрестных реакций антигенов вируса ЛЗН с сыворотками, содержащими антитела к гетерологичным флавивирусам. ORIGINAL INVESTIGATIONS Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.×
About the authors
Alla R. Azaryan
Center of Hygiene and Epidemiology in the Astrakhan region
Email: tu_rpn@astrakhan.ru
MD, head of the Virological Laboratory 122/89, Nikolaya Ostrovskogo str., Astrakhan, 414057, Russian Federation
A. A Kozlova
The N.F. Gamaleya Federal Research Centerfor Epidemiology and MicrobiologyThe D.I. Ivanovsky Institute of Virology 18, Gamaleya str., Moscow, 123098, Russian Federation
A. P Grishanova
Center of Hygiene and Epidemiology in the Astrakhan region122/89, Nikolaya Ostrovskogo str., Astrakhan, 414057, Russian Federation
E. I Ivashchenko
Center of Hygiene and Epidemiology in the Astrakhan region122/89, Nikolaya Ostrovskogo str., Astrakhan, 414057, Russian Federation
G. L Shendo
Center of Hygiene and Epidemiology in the Astrakhan region122/89, Nikolaya Ostrovskogo str., Astrakhan, 414057, Russian Federation
A. I Kovtunuv
Management office of Federal Service for Surveillance in the Sphere of Consumers Rights Protection and Human Welfare in Astrakhan region138, Nikolaya Ostrovskogo str., Astrakhan, 414057, Russian Federation
V. A Antonov
Volgograd Plague Control Research Institute of the Federal Service for Surveillance in the Sphere of Consumers Rights Protection and Human Welfare7, Golubinskaya str., Volgograd, 400131, Russian Federation
D. V Viktorov
Volgograd Plague Control Research Institute of the Federal Service for Surveillance in the Sphere of Consumers Rights Protection and Human Welfare7, Golubinskaya str., Volgograd, 400131, Russian Federation
V. P Smelyansky
Volgograd Plague Control Research Institute of the Federal Service for Surveillance in the Sphere of Consumers Rights Protection and Human Welfare7, Golubinskaya str., Volgograd, 400131, Russian Federation
E. A Snatenkov
Volgograd Plague Control Research Institute of the Federal Service for Surveillance in the Sphere of Consumers Rights Protection and Human Welfare7, Golubinskaya str., Volgograd, 400131, Russian Federation
I. A Barkova
Volgograd Plague Control Research Institute of the Federal Service for Surveillance in the Sphere of Consumers Rights Protection and Human Welfare7, Golubinskaya str., Volgograd, 400131, Russian Federation
V. F Larichev
The N.F. Gamaleya Federal Research Centerfor Epidemiology and MicrobiologyThe D.I. Ivanovsky Institute of Virology 18, Gamaleya str., Moscow, 123098, Russian Federation
A. M Butenko
The N.F. Gamaleya Federal Research Centerfor Epidemiology and MicrobiologyThe D.I. Ivanovsky Institute of Virology 18, Gamaleya str., Moscow, 123098, Russian Federation
References
- Эпидемиологический надзор за лихорадкой Западного Нила в Астраханской области, специфическая диагностика заболевания, меры общественной и личной профилактики: Методические указания. МУ 3.1.3.002-2000. Астрахань: Центр госсанэпиднадзора в Астраханской области; 2000.
- Мероприятия по борьбе с лихорадкой Западного Нила на территории Российской Федерации: Методические рекомендации. Волгоград: Минздрав РФ; 2002.
- Мероприятия по борьбе с лихорадкой Западного Нила на территории Российской Федерации: Методические рекомендации, МУ 3.1.3.2600-10. М.; 2010.
- Tardei G., Ruta S., Chitu V., Rossi C., Tsai T.F., Cernescu C. Evaluation of immunoglobulin M (IgM) and IgG enzyme immunoassay in serologic diagnosis of West Nile infection. J. Clin. Microbiol. 2000; 38: 2232-9.
- Ларичев В.Ф., Бутенко А.М., Русакова Н.В., Шишкина Л.В., Жуков А.Н., Шишкина Е.О., Львов Д.К. Показатели специфических антител у реконвалесцентов, перенесших лихорадку Западного Нила. Вопр. вирусол. 2002; 47 (6): 11-3.
- Roehring J.T., Nash D., Maldin B., Labowitz A. et al. Persistence of virus-reactive serum immunoglobulin M antibody in confirmed West Nile virus encephalitis cases. Emerg. Infect. Dis. 2003; 9 (3): 376-9.
- Tilley P.A.G., Zachary G.A., Walle R., Schnee P.F. West Nile detection and commercial assays. Emerg. Infect. Dis. 2005; 11 (7): 1154-5.
- Prince H.E., Tobler L.H., Yeh C., Gefter N., Custer B., Busch M.P. Persistence of West Nile virus-specific antibodies in viremic blood donors. Clin. Vaccine Immunol. 2007; 14: 1228-30.
- Бутенко А.М. Научная конференция Проблемной комиссии “Арбовирусы и другие вирусы зоонозов”. Актуальные вопросы изучения лихорадки Западного Нила, лихорадки денге и других завозных тропических арбовирусных инфекций в Российской Федерации. Эпидемиол. и инфекц. бол. 2014; (3): 58-61.
- Papa A., Anastasia A., Delianidou M. West Nile virus IgM and IgG antibodies three year post-infection. Hippokratia. 2015; 19 (1): 34-6.
Supplementary files
