Выявление SARS-CoV-2 (Coronaviridae: Coronavirinae: Betacoronavirus: Sarbecovirus) у детей с острой кишечной инфекцией в Нижнем Новгороде за период 2020–2021 гг.

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Новая коронавирусная инфекция COVID-19 является серьёзной проблемой общественного здравоохранения во всем мире. В ряде публикаций показано наличие при этом заболевании помимо респираторных нарушений симптомов со стороны желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) (тошноты, рвоты, диареи).

Цель настоящей работы – мониторинг РНК возбудителя COVID-19 – коронавируса SARS-CoV-2 (Coronaviridae: Coronavirinae: Betacoronavirus: Sarbecovirus) у детей, госпитализированных с острой кишечной инфекцией (ОКИ), с последующей молекулярно-генетической характеристикой обнаруженных штаммов.

Материал и методы. Материалом для исследования служили образцы фекалий детей с ОКИ, находившихся на госпитализации в инфекционном стационаре Нижнего Новгорода в период с 01.07.2020 по 31.10.2021 гг. Обнаружение вирусной РНК проводили методом полимеразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РВ). Определение нуклеотидной последовательности фрагмента гена S-белка осуществляли методом секвенирования по Сэнгеру.

Результаты и обсуждение. При исследовании 2476 образцов фекалий детей с ОКИ, генетический материал SARS-CoV-2 выявлен в 45 образцах. Максимальное количество проб, содержащих РНК вируса SARS-CoV-2, приходилось на ноябрь 2020 г. (частота обнаружения 12,2%). В 20,0% случаев вирусная РНК детектирована в сочетании с рота-, норо- и аденовирусами. Установлены 28 нуклеотидных последовательностей комплементарной ДНК (кДНК) фрагмента гена S-белка. Филогенетический анализ показал принадлежность изучаемых штаммов SARS-CoV-2 к 2 вариантам. При анализе аминокислотной последовательности S-белка у исследованных штаммов показано отсутствие в выборке 2020 г. мутации N501Y, являющейся маркёром вариантов с высоким эпидемическим потенциалом (ВЭП) – вызывающих озабоченность (англ. variants of concern, VOC) согласно определению Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) (линии Alpha B.1.1.7, Beta B.1.351, Gamma P.1). В 2 образцах, изолированных в сентябре 2021 г., идентифицирован вариант линии B.1.617.2 Delta.

Заключение. Обнаружение РНК SARS-CoV-2 в копроматериале детей с ОКИ, свидетельствующее о возможности реализации фекально-орального механизма передачи возбудителя, определяет необходимость оптимизации его мониторинга и разработки алгоритма работы с пациентами, имеющими признаки ОКИ, в условиях пандемии новой коронавирусной инфекции.

Об авторах

О. В. Морозова

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Автор, ответственный за переписку.
Email: olga.morozova.bsc@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8058-8187

603950, Нижний Новгород

Россия

Н. А. Новикова

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

ORCID iD: 0000-0002-3710-6648

603950, Нижний Новгород

Россия

Н. В. Епифанова

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

ORCID iD: 0000-0001-7679-8029

603950, Нижний Новгород

Россия

Д. В. Новиков

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

ORCID iD: 0000-0001-7049-6935

603950, Нижний Новгород

Россия

В. В. Мохонов

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

ORCID iD: 0000-0002-8542-5723

603950, Нижний Новгород

Россия

Т. А. Сашина

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

ORCID iD: 0000-0003-3203-7863

603950, Нижний Новгород

Россия

Н. Н. Зайцева

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

ORCID iD: 0000-0001-5370-4026

603950, Нижний Новгород

Россия

Список литературы

  1. Xiang Y.T., Yang Y., Li W., Zhang L., Zhang Q., Cheung T., et al. Timely mental health care for the 2019 novel coronavirus outbreak is urgently needed. Lancet Psychiatry. 2020; 7(3): 228–9. https://doi.org/10.1016/S2215-0366(20)30046-8
  2. Holshue M.L., DeBolt C., Lindquist S., Lofy K.H., Wiesman J., Bruce H., et al. First case of 2019 novel coronavirus in the United States. N. Engl. J. Med. 2020; 382(10): 929–36. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2001191
  3. Leung W.K., To K.F., Chan P.K., Chan H.L.Y., Wu A.K.L., Lee N., et al. Enteric involvement of severe acute respiratory syndromeassociated coronavirus infection. Gastroenterology. 2003; 125(4): 1011–7. https://doi.org/10.1016/s0016-5085(03)01215-0
  4. Wang X.W., Li J.S., Guo T.K., Zhen B., Kong Q.X., Yi B., et al. Concentration and detection of SARS coronavirus in sewage from Xiao Tang Shan Hospital and the 309th Hospital. J. Virol. Methods. 2005; 128(1-2): 156–61. https://doi.org/10.1016/j.jviromet.2005.03.022
  5. Puelles V.G., Lütgehetmann M., Lindenmeyer M.T., Sperhake J.P., Wong M.N., Allweiss L., et al. Multiorgan and renal tropism of SARS-CoV-2. N. Engl. J. Med. 2020; 383(6): 590–2. https://doi.org/10.1056/NEJMc2011400
  6. Wu F., Zhao S., Yu B., Chen Y.M., Wang W., Song Z.G., et al. A new coronavirus associated with human respiratory disease in China. Nature. 2020; 579(7798): 265–9. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2008-3
  7. Burgueño J.F., Reich A., Hazime H., Quintero M.A., Fernandez I., Fritsch J., et al. Expression of SARS-CoV-2 entry molecules ACE2 and TMPRSS2 in the gut of patients with IBD. Inflamm. Bowel. Dis. 2020; 26(6): 797e808. https://doi.org/10.1093/ibd/izaa085
  8. Harmer D., Gilbert M., Borman R., Clark K.L. Quantitative mRNA expression profiling of ACE 2, a novel homologue of angiotensin converting enzyme. FEBS Lett. 2002; 532(1-2): 107–10. https://doi.org/10.1016/s0014-5793(02)03640-2
  9. Xiao F., Tang M., Zheng X., Liu Y., Li X., Shan H. Evidence for gastrointestinal infection of SARS-CoV-2. Gastroenterology. 2020; 158(6): 1831–3.e3. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2020.02.055
  10. Du M., Cai G., Chen F., Christiani D.C., Zhang Z., Wang M. Multi-omics evaluation of gastrointestinal and other clinical characteristics of SARS-CoV-2 and COVID-19. Gastroenterology. 2020; 158(8): 2298–301. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2020.03.045
  11. Tian Y., Rong L., Nian W., He Y. Review article: gastrointestinal features in COVID-19 and the possibility of faecal transmission. Aliment. Pharmacol. Ther. 2020; 51(9): 843–51. https://doi.org/10.1111/apt.15731
  12. Wang D., Hu B., Hu C., Zhu F., Liu X., Zhang J., et al. Clinical characteristics of 138 hospitalized patients with 2019 novel coronavirus- infected pneumonia in Wuhan, China. JAMA. 2020; 323(11): 1061–9. https://doi.org/10.1001/jama.2020.1585
  13. Vespa E., Pugliese N., Colapietro F., Aghemo A. Stay (GI) Healthy: COVID-19 and gastrointestinal manifestations. Tech. Innov. Gastrointest. Endosc. 2021; 23(2): 179–89. https://doi.org/10.1016/j.tige.2021.01.006
  14. An P., Chen H., Ren H., Su L., Ji M., Kang J., et al. Gastrointestinal symptoms onset in COVID-19 patients in Wuhan, China. Dig. Dis. Sci. 2020; 66(10): 3578–87. https://doi.org/10.1007/s10620-020-06693-6
  15. Xu Y., Li X., Zhu B., Liang H., Fang C., Gong Y., et al. Characteristics of pediatric SARS-CoV-2 infection and potential evidence for persistent fecal viral shedding. Nat. Med. 2020; 26(4): 502–5. https://doi.org/10.1038/s41591-020-0817-4
  16. Yang Z., Li G., Dai X., Liu G., Li G., Jie Y. Three cases of novel coronavirus pneumonia with viral nucleic acids still positive in stool after throat swab detection turned negative. Chin. J. Dig. 2020; 40: E002– E002. https://doi.org/10.3760/cma.j.issn.0254-1432.2020.0002 (in Chinese)
  17. Ling Y., Xu S.B., Lin Y.X., Tian D., Zhu Z.Q., Dai F.H., et al. Persistence and clearance of viral RNA in 2019 novel coronavirus disease rehabilitation patients. Chin. Med. J. (Engl.). 2020; 133(9): 1039–43. https://doi.org/10.1097/CM9.0000000000000774
  18. Zhang J.J., Dong X., Cao Y.Y., Yuan Y.D., Yang Y.B., Yan Y.Q., et al. Clinical characteristics of 140 patients infected with SARSCoV- 2 in Wuhan, China. Allergy. 2020; 75(7): 1730–41. https://doi.org/10.1111/all.14238
  19. Xiao F., Sun J., Xu Y., Li F., Huang X., Li H., et al. Infectious SARSCoV-2 in feces of patient with severe COVID-19. Emerg. Infect. Dis. 2020; 26(8): 1920–2. https://doi.org/10.3201/eid2608.200681
  20. VGARus. Russian platform for aggregating information about virus genomes. Available at: https://genome.crie.ru/app/index (accessed December 29, 2021).
  21. Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K. MEGA X: Molecular Evolutionary Genetics Analysis across Computing Platforms. Mol. Biol. Evol. 2018; 35(6): 1547–9. https://doi.org/10.1093/molbev/msy096
  22. Jevšnik M., Steyer A., Zrim T., Pokorn M., Mrvič T., Grosek Š., et al. Detection of human coronaviruses in simultaneously collected stool samples and nasopharyngeal swabs from hospitalized children with acute gastroenteritis. Virol. J. 2013; 10: 46. https://doi.org/10.1186/1743-422X-10-46
  23. Paloniemi M., Lappalainen S., Vesikari T. Commonly circulating human coronaviruses do not have a significant role in the etiology of gastrointestinal infections in hospitalized children. J. Clin. Virol. 2015; 62: 114–7. https://doi.org/10.1016/j.jcv.2014.10.017
  24. Leung T.F., Chan P.K., Wong W.K., Ip M., Cheng W.T., Ng P.C. Human coronavirus NL63 in children: epidemiology, disease spectrum, and genetic diversity. Hong Kong Med. J. 2012; 18(Suppl. 2): 27–30.
  25. Abdelghany T.M., Ganash M., Bakri M.M., Qanash H., Al-Rajhi A.M.H., Elhussieny N.I. SARS-CoV-2, the other face to SARSCoV and MERS-CoV: Future predictions. Biomed. J. 2021; 44(1): 86–93. https://doi.org/10.1016/j.bj.2020.10.008
  26. Laxminarayan R., Mohan C.B., Vinay T.G., Arjun Kumar K.V., Wahl B., Lewnard J.A. SARS-CoV-2 infection and mortality during the first epidemic wave in Madurai, south India: a prospective, active surveillance study. Lancet Infect. Dis. 2021; 21(12): 1665–76. https://doi.org/10.1016/S1473-3099(21)00393-5
  27. Zhou J., Li C., Zhao G., Chu H., Wang D., Yan H.H., et al. Human intestinal tract serves as an alternative infection route for Middle East respiratory syndrome coronavirus. Sci. Adv. 2017; 3(11): eaao4966. https://doi.org/10.1126/sciadv.aao4966
  28. Donnelly C.A., Ghani A.C., Leung G.M., Hedley A.J., Fraser C., Riley S., et al. Epidemiological determinants of spread of causal agent of severe acute respiratory syndrome in Hong Kong. Lancet. 2003; 361(9371): 1761–6. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(03)13410-1
  29. Booth C.M., Matukas L.M., Tomlinson G.A., Rachlis A.R., Rose D.B., Dwosh H.A., et al. Clinical features and short-term outcomes of 144 patients with SARS in the greater Toronto area. JAMA. 2003; 289(21): 2801–9. https://doi.org/10.1001/jama.289.21.JOC30885
  30. Lee N., Hui D., Wu A., Chan P., Cameron P., Joynt G.M., et al. A major outbreak of severe acute respiratory syndrome in Hong Kong. N. Engl. J. Med. 2003; 348(20): 1986–94. https://doi.org/10.1056/NEJMoa030685
  31. Stockman L.J., Massoudi M.S., Helfand R., Erdman D., Siwek A.M., Anderson L.J., et al. Severe acute respiratory syndrome in children. Pediatr. Infect. Dis. J. 2007; 26(1): 68–74. https://doi.org/10.1097/01.inf.0000247136.28950.41
  32. Ding Y., He L., Zhang Q., Huang Z., Che X., Hou J., et al. Organ distribution of severe acute respiratory syndrome (SARS) associated coronavirus (SARS-CoV) in SARS patients: implications for pathogenesis and virus transmission pathways. J. Pathol. 2004; 203(2): 622–30. https://doi.org/10.1002/path.1560
  33. Moura I.B., Buckley A.M., Wilcox M.H. Can SARS-CoV-2 be transmitted via faeces? Curr. Opin. Gastroenterol. 2022; 38(1): 26–9. https://doi.org/10.1097/MOG.0000000000000794
  34. D’Amico F., Baumgart D.C., Danese S., Peyrin-Biroulet L. Diarrhea during COVID-19 infection: Pathogenesis, epidemiology, prevention, and management. Clin. Gastroenterol. Hepatol. 2020; 18(8): 1663–72. https://doi.org/10.1016/j.cgh.2020.04.001
  35. Fratev F. N501Y and K417N mutations in the spike protein of SARS-CoV-2 alter the interactions with both hACE2 and human- derived antibody: a free energy of perturbation retrospective study. J. Chem. Inf. Model. 2021; 61(12): 6079–84. https://doi.org/10.1021/acs.jcim.1c01242

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Морозова О.В., Новикова Н.А., Епифанова Н.В., Новиков Д.В., Мохонов В.В., Сашина Т.А., Зайцева Н.Н., 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).