Method for determining infectious and hemagglutinating titer of influenza A/Mallard Pennsylvania/10218/84 (H5N2) virus by changing the microviscosity of the viral membrane after interaction with phospholipid modifiers using cholesterol free liposomes as an example

Cover Image

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. The antiviral action of a number of drugs is associated with their modification of the lipid membrane of viruses. One of the possible mechanisms of such modification of the viral membrane is the extraction of cholesterol from the membranes of virions.

Objective of the study. A method has been developed for determining the infectious and hemagglutinating titer of avian influenza virus by changing the microviscosity of the viral membrane after incubation with phospholipid modifiers, using cholesterol-free liposomes consisting of phosphatidylcholine and phosphatidylethanolamine in a molar ratio of 1 : 2 for 48 hours as an example.

Materials and methods. The extraction process was confirmed by two methods: gel filtration with radioactively labeled liposomes and virions, and by changing the polarization value of the fluorescent probe 1-anilinonaphthalene-8-sulfonate anion (8-ANS) in the viral membrane.

Results. A correlation was found between the change in infectious and hemagglutinating titer and the microviscosity of the viral membrane.

Conclusion. In this regard, it seems possible to use this dependence to determine the infectious and hemagglutinating activity of the influenza virus within one serotype in clinical laboratory diagnostics, using various fluorescent probes. It should be noted that not only liposomes of a certain composition can be used as lipophilic modifiers of the viral membrane, but also such compounds as ethylene glycol, erythritol, glycerol.

About the authors

Nikolay A. Kontarov

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University); Mechnikov Research Institute for Vaccines and Sera

Author for correspondence.
Email: kontarov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0030-4867

PhD (Biology), leading researcher at the laboratory of children’s viral infections

Russian Federation, Moscow, 119991; Moscow, 115088

Irina V. Pogarskaya

Mechnikov Research Institute for Vaccines and Sera

Email: kozyr81@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3580-6277

PhD (Biology), leading researcher Department of Virology named after O.G. Andzhaparidze

Russian Federation, Moscow, 115088

Ekaterina I. Dolgova

Mechnikov Research Institute for Vaccines and Sera

Email: dolgovaev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8985-7569

junior researcher Department of Virology named after O.G. Andzhaparidze

Russian Federation, Moscow, 115088

Elena O. Kontarova

Federal Scientific and Clinical Center of Federal Medical Biology Centre

Email: kontarova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5550-7875

PhD (Medicine), radiologist

Russian Federation, Moscow, 115682

Vladimir V. Pomazanov

State University of Humanities and Technology

Email: ecolab@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7336-9912

Dr Sci (Engineering), professor

Russian Federation, Orekhovo-Zuevo, 142611

Ramis R. Gafarov

State University of Humanities and Technology

Email: gafarov68@mail.ru
ORCID iD: 0009-0009-2869-7421

PhD (Biology)

Russian Federation, Orekhovo-Zuevo, 142611

Sefaddin G. Mardanly

State University of Humanities and Technology

Email: ecolab@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3650-2363

Dr Sci (Medicine)

Russian Federation, Orekhovo-Zuevo, 142611

Nadezhda V. Yuminova

Mechnikov Research Institute for Vaccines and Sera

Email: yuminova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7723-4038

Dr Sci (Biology), chief researcher

Russian Federation, Moscow, 115088

References

  1. Kingery-Wood J.E., Williams K.W., Sigal G.B., Whitesides G.M. The agglutination of erythrocytes by influenza virus is strongly inhibited by liposomes incorporating an analog of sialyl gangliosides. J. Am. Chem. Soc. 1992; 114(18): 7303–5. https://doi.org/10.1021/ja00044a057
  2. van Meer G., Davoust J., Simons K. Parameters affecting low pH-mediated fusion of liposomes with the plasma membrane of cells infected with influenza virus. Biochemistry. 1985; 24(14): 3593–602. https://doi.org/10.1021/bi00335a030
  3. Hendricks G.L., Weirich K.L., Viswanathan K., Li J., Shriver Z.H., Ashour J., et al. Sialylneolacto-N-tetraose c (LSTc)-bearing liposomal decoys capture influenza a virus. J. Biol. Chem. 2013; 288(12): 8061–73. https://doi.org/10.1074/jbc.m112.437202
  4. White J., Helenius A. pH-dependent fusion between the Semliki Forest virus membrane and liposomes. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1980; 77(6): 3273–77. https://doi.org/10.1073/pnas.77.6.3273
  5. Sulczewski F.B., Liszbinski R.B., Romão P.R.T., Rodrigues Junior L.C. Nanoparticle vaccines against viral infections. Arch. Virol. 2018; 163(9): 2313–25. https://doi.org/10.1007/s00705-018-3856-0
  6. Hernandez L.D., Peters R.J., Delos S.E., Young J.A., Agard D.A., White J.M. Activation of a retroviral membrane fusion protein: soluble receptor-induced liposome binding of the ALSV envelope glycoprotein. J. Cell Biol. 1997; 139(6): 1455–64. https://doi.org/10.1083/jcb.139.6.1455
  7. McGill A.R., Markoutsa E., Mayilsamy K., Green R., Sivakumar K., Mohapatra S., et al. Acetate-encapsulated linolenic acid liposomes reduce SARS-CoV-2 and RSV infection. Viruses. 2023; 15(7): 1429. https://doi.org/10.3390/v15071429
  8. Grünewald K. Viral fusion: how Flu induces dimples on liposomes. EMBO J. 2010; 29(7): 1165-6. https://doi.org/10.1038/emboj.2010.35
  9. Hendricks G.L., Velazquez L., Pham S., Qaisar N., Delaney J.C., Viswanathan K., et al. Heparin octasaccharide decoy liposomes inhibit replication of multiple viruses. Antiviral Res. 2015; 116: 34–44. https://doi.org/10.1016/j.antiviral.2015.01.008
  10. Mahy B.W.J. Virology: A Practical Approach. IRL Press; 1985. https://doi.org/10.1136/jcp.38.11.1319-a
  11. Pagano R., Thompson T.E. Spherical lipid bilayer membranes. Biochim. Biophys. Acta. 1967; 144(3): 666–9. doi: 10.1016/0005-2760(67)90055-0
  12. Kontarov N.A., Lotte V.D., Kontarova E.O., Balaev N.V., Yuminova N.V., Zverev V.V. New method for measurement of size and concentration of lyposomes. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii. 2009; 86(6): 95–8. https://elibrary.ru/rcdmzz (in Russian)
  13. Sabín J., Prieto G., Ruso J.M., Hidalgo-Alvarez R., Sarmiento F. Size and stability of liposomes: A possible role of hydration and osmotic forces. Eur. Phys. J. E. Soft Matter. 2006; 20(4): 401–08. https://doi.org/10.1140/epje/i2006-10029-9

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Change in liposome size at 4 °C for 20 days.

Download (491KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Gel filtration of radioactively labeled 3H-inulin-free cholesterol-liposomes and 14C-cholesterollabeled influenza virions.

Download (632KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Dependence of infectious titer of the virus on the microviscosity of the viral membrane.

Download (567KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Dependence of the hemagglutinating titer of the virus on the microviscosity of the viral membrane.

Download (621KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Kontarov N.A., Pogarskaya I.V., Dolgova E.I., Kontarova E.O., Pomazanov V.V., Gafarov R.R., Mardanly S.G., Yuminova N.V.

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

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».