Examining protective efficacy of influenza virus NA-containing virus-like particles (VLP) in mouse model of post-influenza bacterial pneumonia caused by Staphylococcus aureus

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Currently, pneumonia resulting from post-influenza infection still remains a pressing issue. In particular, virtually no studies regarding a role of immune response against influenza virus neuraminidase in regulating host susceptibility to subsequent bacterial superinfection are now available. Virus-like particles represent one of the new and promising approaches in contemporary virology for developing influenza vaccines and studying influenza virus proteins. Upon that, it is possible to obtain virus-like particles carrying individual influenza virus-derived proteins such as neuraminidase and hemagglutinin. This allows to get closer insight into potential role of individual influenza virus proteins for host immune response as well as assess a risk of developing secondary bacterial pneumonia. In this study we examined an immune response against influenza virus NA protein and its impact in generating resistance to secondary bacterial pneumonia by using neuraminidase-bearing virus-like particles. We used an experimental model of secondary bacterial pneumonia induced by Staphylococcus aureus after influenza infection. Animals were preliminarily vaccinated with virus-like particles carrying neuraminidase, hemagglutinin, or both (a cocktail of virus-like particles). In this model vaccinated animals were infected 21 days later with influenza viruses A/Puerto Rico/8/34 (H1N1) and reassortant strain NIBRG-121xp (A/California/04/2009 (pndm H1N1 2009) X A/Puerto Rico/8/34 ( H1N1) bearing surface proteins hemagglutinin and neuraminidase derived from the A/California/04/2009 virus as well as the internal proteins derived from A/Puerto Rico/8/34. Next, 5 days after influenza infection mice were infected with Staphylococcus aureus. Moreover, animals in one group were simultaneously vaccinated and infected with A/Puerto Rico/8/34 (H1N1) followed by inoculation on day 21 with reassortant virus NIBRG- 121xp. The protective vaccine activity was assessed by measuring survival rate, life expectancy and decreased body weight loss. The data obtained showed that virus-like particles containing neuraminidase revealed no protective activity. However, a cocktail of virus-like particles, containing hemagglutinin and neuraminidase, protected animals from lethal outcome as well as body weight loss. Moreover, the increase virus-like particles containing neuraminidase in the cocktail of virus-like particles (virus-like particles containing neuraminidase + hemagglutinin) led to elevated protective effect after vaccination that was comparable or even superior to that one in mice with post-infectious immunity.

About the authors

E. A. Glubokova

I. Mechnikov Research Institute for Vaccines and Sera

Author for correspondence.
Email: eaglubokova@yandex.ru

Glubokova Ekaterina A. - Junior Research Associate, Laboratory of Experimental Virology, O.G. Anjaparidze Department of Virology

105064, Moscow, Malyi Kazennyi lane, 5a

Phone: 7 (916) 588-55-89

Russian Federation

I. A. Leneva

I. Mechnikov Research Institute for Vaccines and Sera

Email: fake@neicon.ru

PhD, MD (Biology), Head, Laboratory of Experimental Virology, O.G. Anjaparidze Department of Virology
Moscow
Russian Federation

I. N. Falinskova

I. Mechnikov Research Institute for Vaccines and Sera

Email: fake@neicon.ru

Research Associate, Laboratory of Experimental Virology, O.G. Anjaparidze Department of Virology

Moscow

Russian Federation

A. V. Poddubikov

I. Mechnikov Research Institute for Vaccines and Sera

Email: fake@neicon.ru

PhD (Biology), Head, Laboratory of Microbiology of Opportunistic Bacteria, Department of Microbiology

Moscow

Russian Federation

References

  1. Глубокова Е.А., Вартанова Н.О., Поддубиков А.В., Ленева И.А. Индукция вторичной батериальной пневмонии у мышей, вызываемой различными штаммами Staphylococcus aureus при заражении пандемическим и лабораторным штаммами вируса гриппа H1N1 // Вестник «Биомедицина и социология», 2018. Т. 3, № 3. С. 12-14. [Glubokova E.A., Vartanova N.O., Poddubikov A.V., Leneva I.А. Induction of secondary bacterial pneumonia in mice caused by different strains of S. aureus infected with pandemic and laboratory strains of the H1N1 influenza virus. Vestnik “Biomeditsina i sotsiologiya” = Bulletin “Biomedicine and Sociology”, 2018, Vol. 3, no. 3, pp. 12-14. (In Russ.)]
  2. Ленева И.А., Егоров А.Ю., Фалынскова И.Н., Махмудова Н.Р., Карташова Н.П., Глубокова Е.А., Вартанова Н.О., Поддубиков А. Индукция вторичной бактериальной пневмонии у мышей при заражении пандемическим и лабораторным штаммами вируса гриппа H1N1 // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии, 2019. № 1. С. 68-74. [Leneva I.А., Egorov A.Yu., Falynskova I.N., Makhmudova N.R., Kartashova N., Glubokova E.A., Vartanova N.O., Poddubikov A.V. Induction of secondary bacterial pneumonia in mice upon infection with pandemic and laboratory strains of the H1N1 influenza virus. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii = Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology, 2019, no. 1, pp. 68-74. (In Russ.)]
  3. Egorov A. The problem of bacterial complications post respiratory viral infections. MIR J., 2018, Vol. 5, no. 1, pp. 12-21.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2020 Glubokova E.A., Leneva I.A., Falinskova I.N., Poddubikov A.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».