Obtaining and using erythrocyte antigenic meliidosis diagnostic agent in the analysis of serum samples from meliidosis-endemic provinces Ha Giang, Lang Son and Quang Ninh of the Socialist Republic of Vietnam

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Melioidosis is a particularly dangerous infection with endemic distribution caused by the Gram-negative microorganism from the pathogenicity group II Burkholderia pseudomallei. In endemic countries, melioidosis holds one of the leading places in mortality rate after HIV, tuberculosis and, in recent years, COVID-19. The natural ecological pathogen niches are located in tropical and subtropical climate zones, primarily in Southeast Asia and Australia, where its existence as a species is maintained in moist soil and water in a certain temperature environmental range. However, at present, more and more often cases of melioidosis are registered outside endemic territories, which emphasizes the relevance of improving the means and methods of laboratory diagnostics of this disease both for countries located in the zone of natural foci as well as for local healthcare of the countries after importation of this poorly known infection into their territory. In such countries, including the Russian Federation, the population has no natural immunity to the pathogen, and therefore this infection acquires even greater clinical and epidemiological significance. In the Volgograd Plague Control Research Institute, an erythrocyte antigenic melioidosis diagnostic agent for IHA was designed allowing to detect the presence of serum melioidosis antibodies. The diagnostic agent was obtained on the basis of a biological carrier — ram erythrocytes sensitized with isolated protein antigenic complexes of B. pseudomallei. The high analytical characteristics of the diagnostic agent were confirmed on sera models of immunized and recovering experimental animals. Using the obtained set of reagents, the level of serum antibodies against the causative agent of melioidosis was studied in residents from the 3 provinces of Vietnam (Ha Giang, Lang Son and Quang Ninh), as well as in control group composed of residents of the Volgograd region. In samples obtained from a non-endemic region, not more than 25% of cases contained IHA titers at lower than 1:10 dilution, which is apparently due to cross-reactivity of serum immunoglobulins. Positive serum samples from clinically healthy residents of Ha Giang, Lang Son and Quang Ninh provinces were at a titer of 1:10 detected in 71.5%, in dilutions of 1:20–1:80 — in 28.5% of cases. Thus, we believe that serum antibody titer of 1:80 established in the IHA results, has a diagnostic significance, reflecting the intensity of the anti-melioidosis populational immunity.

About the authors

D. L. Tereshko

Volgograd Plague Control Research Institute, Federal Service for Surveillance in the Sphere of Consumers Rights Protection and Human Welfare

Author for correspondence.
Email: Dltereshko@gmail.com

Researcher, Laboratory of Immunodiagnostic Preparations

Russian Federation, Volgograd

I. V. Novitskaya

Volgograd Plague Control Research Institute, Federal Service for Surveillance in the Sphere of Consumers Rights Protection and Human Welfare

Email: irvnov@mail.ru

PhD (Medicine), Associate Professor, Leading Researcher, Head of the Department of Immunology and Experimental Production of Medical Immunobiological Preparations

Russian Federation, Volgograd

I. B. Zakharova

Volgograd Plague Control Research Institute, Federal Service for Surveillance in the Sphere of Consumers Rights Protection and Human Welfare

Email: zib279@gmail.com

PhD (Biology), Associate Professor, Head of the Department of Microbiology

Russian Federation, Volgograd

D. Trien

Joint Russian-Vietnamese Tropical Research and Technology Center

Email: tropcenterhanoi@mail.ru

co-director

Viet Nam, Hanoi

A. N. Kuznetsov

Joint Russian-Vietnamese Tropical Research and Technology Center

Email: forestkuz@mail.ru

PhD, MD (Biology), Сo-director

Viet Nam, Hanoi

M. Ya. Kulakov

Volgograd Plague Control Research Institute, Federal Service for Surveillance in the Sphere of Consumers Rights Protection and Human Welfare

Email: mihailkulakov2115@gmail.com

PhD (Medicine), Senior Researcher, Laboratory of Immunodiagnostic Preparations

Russian Federation, Volgograd

A. A. Budchenko

Volgograd Plague Control Research Institute, Federal Service for Surveillance in the Sphere of Consumers Rights Protection and Human Welfare

Email: budchenko1976@yandex.ru

PhD (Biology), Senior Researcher, Proteomic Analysis Laboratory

Russian Federation, Volgograd

V. G. Pushkar

Volgograd Plague Control Research Institute, Federal Service for Surveillance in the Sphere of Consumers Rights Protection and Human Welfare

Email: gunner50@mail.ru

PhD (Biology), Senior Researcher, Laboratory of Immunodiagnostic Preparations

Russian Federation, Volgograd

D. V. Viktorov

Volgograd Plague Control Research Institute, Federal Service for Surveillance in the Sphere of Consumers Rights Protection and Human Welfare

Email: dvictorov09@gmail.com

PhD, MD (Biology), Associate Professor, Deputy Director

Russian Federation, Volgograd

A. V. Toporkov

Volgograd Plague Control Research Institute, Federal Service for Surveillance in the Sphere of Consumers Rights Protection and Human Welfare

Email: topotkov-andreyy@rambler.ru

PhD, MD (Medicine), Director

Russian Federation, Volgograd

References

  1. Захарова И.Б., Топорков А.В., Викторов Д.В. Мелиоидоз в аспектах эпидемиологии, клиники и лабораторной диагностики // Инфекция и иммунитет. 2021. Т. 11, № 3. С. 409–422. [Zakharova I.B., Toporkov A.V., Viktorov D.V. Melioidosis in aspects of epidemiology, clinic, and laboratory diagnostics. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2021, vol. 11, no. 3, pp. 409–422. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-MIA-1584
  2. Калинина О.В., Личная Е.В., Pham T.H.G., Bui T.L.A., Vo V.C., Pham N.Q., Чуланов В.П., Дмитриев А.В. Распространенность парентеральных вирусных гепатитов во Вьетнаме. Под ред. А.Ю. Поповой, А.В. Топоркова. 2019. С. 259–270. [Kalinina O.V., Lichnaia E.V., Pham T.H.G., Bui T.L.A., Vo V.C., Pham N.Q., Chulanov V.P., Dmitriev A.V. Prevalence of parenteral viral hepatitis in Vietnam. Eds.: A.Yu. Popova, A.V. Toporkov. 2019, pp. 259–270. (In Russ.)]
  3. Личная Е.В., Фам Т.Ж., Петрова О.А., Чан Т.Н., Нгуен Т.Т., Буй Т.Н., Во В.К., Дмитриев А.В., Калинина О.В. Распространенность гепатита E среди коренного населения северной провинции Ха Занг, Вьетнам // Инфекция и иммунитет. 2021. Т. 11, № 4. С. 692–700. [Lichnaia E.V., Pham T.G., Petrova O.A., Tran T.N., Nguyen T.T., Bui T.N., Vo V.C., Dmitriev A.V., Kalinina O.V. Hepatitis E virus seroprevalence in indigenous residents of the Ha Giang northern province of Vietnam. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2021, vol. 11, no. 4, pp. 692–700. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-HEV-1764
  4. Патент № 2011127595/06 Российская Федерация, МПК F26B 5/06 (2006.01). Способ лиофильной сушки эритроцитарного диагностикума: № 2011127595/06; заявлено 05.07.2011: опубликовано 27.02.2013 / Пушкарь В.Г., Новицкая И.В., Кулаков М.Я., Павлова К.А., Степурина А.М. Федеральное государственное учреждение здравоохранения Волгоградский научно-исследовательский противочумный институт Роспотребнадзора (RU). 9 с. [Patent No. 2011127595/06 Russian Federation, Int. F26B 5/06 (2006.01). Method of lyophilic drying of erythrocyte diagnosticum: No. 2011127595/06; application: 05.07.2011: date of publication 27.02.2013 / Pushkar V.G., Novitskaya I.V., Kulakov M.J., Pavlova K.A., Stepurina A.M. Proprietor: Federal’noe gosudarstvennoe uchrezhdenie zdravookhranenija Volgogradskij nauchno-issledovatel’skij protivochumnyj institut Rospotrebnadzora (RU). 9 p.]
  5. Патент № 2013135369/15 Российская Федерация, МПК G01N 33/531(2006.01), A61K 39/104 (2006.01). Способ получения антигенного эритроцитарного диагностикума для обнаружения антител к антигенам возбудителей сапа и мелиоидоза: № 2013135369/15; заявлено 2013.07.26: опубликовано 2015.02.10 / Куделина А.М., Новицкая И.В., Кулаков М.Я., Пушкарь В.Г., Илюхин В.И., Будченко А.А., Прохватилова Е.В., Дубина И.А., Замарин А.Е., Мазурова И.Ю., Куликова А.С., Сенина Т.В. Федеральное казенное учреждение здравоохранения «Волгоградский научно-исследовательский противочумный институт» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (RU). 9 с. [Patent No. 2013135369/15 Russian Federation, Int. G01N 33/531(2006.01), A61K 39/104 (2006.01). Method for obtaining antigenic erythrocyte diagnosticum for the detection of antibodies to the antigens of the causative agents of glanders and melioidosis: No. 2013135369/15; application: 2013.07.26: date of publication 2015.02.10 / Kudelina A.M., Novitskaya I.V., Kulakov M.Y., Pushkar V.G., Ilyukhin V.I., Budchenko A.A., Prokhvatilova E.V., Dubina I.A., Zamarin A.E., Mazurova I.Yu., Kulikova A.S., Senina T.V. Proprietor: Federal’noe kazennoe uchrezhdenie zdravookhranenija “Volgogradskij nauchnoissledovatel’skij protivochumnyj institut” Federal’noj sluzhby po nadzoru v sfere zashchity prav potrebitelej i blagopoluchija cheloveka. 9 p.]
  6. Brett P.J., Woods D.E. Pathogenesis of and immunity to melioidosis. Acta Trop., 2000, vol. 74, no. 2–3, pp. 201–210. doi: 10.1016/s0001-706x(99)00071-6
  7. Chaichana P., Jenjaroen K., Amornchai P., Chumseng S., Langla S., Rongkard P., Sumonwiriya M., Jeeyapant A., Chantratita N., Teparrukkul P., Limmathurotsakul D., Day N.P.J., Wuthiekanun V., Dunachie S.J. Antibodies in melioidosis: the role of the indirect hemagglutination assay in evaluating patients and exposed populations. Am. J. Trop. Med. Hyg., 2018, vol. 99, no. 6, pp. 1378–1385. doi: 10.4269/ajtmh.17-0998
  8. Charoenwong P., Lumbiganon P., Puapermpoonsiri S., The prevalence of the indirect hemagglutination test for melioidosis in children in an endemic area. Southeast Asian. J. Trop. Med. Public Health, 1992, vol. 23, no. 4, pp. 698–701.
  9. Cheng A.C., O’Brien M., Freeman K., Lum G., Currie B.J. Indirect hemagglutination assay in patients with melioidosis in northern Australia. Am. J. Trop. Med. Hyg., 2006, vol. 74, no. 2, pp. 330–334. doi: 10.4269/ajtmh.2006.74.330
  10. Cheng A.C., Currie B.J. Melioidosis: epidemiology, pathophysiology, and management. Clin. Microbiol. Rev., 2005, vol. 18, no. 2, pp. 383–416. doi: 10.1128/CMR.18.2.383-416.2005
  11. Dong S., Wu L., Long F., Wu Q., Liu X., Pei H., Xu K., Lu Y., Wang Y., Lin Y., Xia Q. The prevalence and distribution of Burkholderia pseudomallei in rice paddy within Hainan, China. Acta Trop., 2018, vol. 187, pp. 165–168. doi: 10.1016/j.actatropica.2018.08.007
  12. Inglis T.J.J., Sagripanti J.L. Environmental factors that affect the survival and persistence of Burkholderia pseudomallei. Appl. Environ. Microbiol., 2006, vol. 72, no. 11, pp. 6865–6875. doi: 10.1128/AEM.01036-06
  13. Manivanh L., Pierret A., Rattanavong S., Kounnavongsa O., Buisson Y., Elliott I., Maeght J.L., Xayyathip K., Silisouk J., Vongsouvath M., Phetsouvanh R., Newton P.N., Lacombe G., Ribolzi O., Rochelle-Newall E., Dance D.A.B. Burkholderia pseudomallei in a lowland rice paddy: seasonal changes and influence of soil depth and physico-chemical properties. Sci. Rep., 2017, vol. 7, no. 1, pp. 1–11. doi: 10.1038/s41598-017-02946-z
  14. Phuong D.M., Trung T.T., Breitbach K., Tuan N.Q., Nübel U., Flunker G., Khang D.D., Quang N.X., Steinmetz I. Clinical and microbiological features of melioidosis in northern Vietnam. Trans. R. Soc. Trop. Med. Hyg., 2008, vol. 102, iss. Supplement_1, pp. S30–S36. doi: 10.1016/S0035-9203(08)70009-9
  15. Samy P.R., Stiles B.G., Sethi G., Lim L.H.K. Melioidosis: Clinical impact and public health threat in the tropics. PLoS Negl. Trop. Dis., 2017, vol. 11. doi: 10.1371/journal.pntd.0004738
  16. So S.Y., Chau P.Y., Aquinas M., Gabriel M., Lam W.K. Melioidosis: a serological survey in a tuberculosis sanatorium in Hong Kong. Trans. R. Soc. Trop. Med. Hyg., 1987, vol. 81, no. 6, pp. 1017–1019. doi: 10.1016/0035-9203(87)90384-1
  17. Thomas A.D., Forbes-Faulkner J., Parker M. Isolation of Pseudomonas pseudomallei from clay layers at defined depths. Am. J. Epidemiol., 1979, vol. 110, no. 4, pp. 515–521. doi: 10.1093/oxfordjournals.aje.a112832
  18. Wiersinga W.J., Virk H.S., Torres A.G., Currie B.J., Peacock S.J., Dance D., Limmathurotsakul D. Melioidosis. Nat. Rev. Dis. Primers, 2018, vol. 4, no. 1, pp. 1–22. doi: 10.1038/nrdp.2017.107
  19. Wuthiekanun V., Chierakul W., Langa S., Chaowagul W., Panpitpat C., Saipan P., Thoujaikong T., Day N.P., Peacock S.J. Development of antibodies to Burkholderia pseudomallei during childhood in melioidosis-endemic northeast Thailand. Am. J. Trop. Med. Hyg., 2006, vol. 74, no. 6, pp. 1074–1075. doi: 10.4269/ajtmh.2006.74.1074
  20. Wuthiekanun V., Langa S., Swaddiwudhipong W., Jedsadapanpong W., Kaengnet Y., Chierakul W., Day N.P., Peacock S.J. Short report: melioidosis in Myanmar: forgotten but not gone? Am. J. Trop. Med. Hyg., 2006, vol. 75, no. 5, pp. 945–946. doi: 10.4269/ajtmh.2006.75.945

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. IHA-based sex- and age-dependent distribution of residents in the province of Ha Giang of the Socialist Republic of Vietnam

Download (57KB)
Indexing metadata
3. Figure 2. Serum IHA titers by using Erythrocyte Antigenic Melioidosis Diagnostic Agent in clinically healthy individuals living in the territories of certain provinces of the Socialist Republic of Vietnam

Download (63KB)
Indexing metadata
4. Figure 3. Serum IHA results by using Erythrocyte Antigenic Melioidosis Diagnostic Agent in individuals living in the territory of the endemic region of Vietnam and outside

Download (73KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2022 Tereshko D.L., Novitskaya I.V., Zakharova I.B., Trien D., Kuznetsov A.N., Kulakov M.Y., Budchenko A.A., Pushkar V.G., Viktorov D.V., Toporkov 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».