Blood anti-surface proteins Echovirus 30 (Enterovirus, Picornaviridae) antibodies in residents of the Nizhny Novgorod region

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Echovirus 30 (Е30) is an enterovirus that causes severe forms of serous meningitis. Over many years, E30 virus has caused serous meningitis outbreaks all over the world including Russia, but the status of anti-E30 population immunity remains unexplored. In 2022, the average percentage of all pediatric admission enterovirus cases in Russia was 97%; the most severe E30 infection cases were registered in children under 17 years of age. The virus capsid surface contains proteins VP1, VP2 and VP3 with homologous epitopes common to other enterovirus proteins, which allows them to be used as an antigen for antibody detection. The work was aimed at assessing frequency of different antibody classes specific to full-length recombinant E30 VP1, VP2 and VP3 proteins. 331 blood serum samples collected from 2 months-to 61 year-old residents of the Nizhny Novgorod region were used in the study. E30 VP1, VP2 and VP3 proteins were expressed in Escherichia coli, purified chromatographically and used antigenically for detection of IgA, IgG and IgM antibodies by using enzyme-linked immunosorbent immunoassay. Most study subjects had antibodies specific to only one or two of the E30 surface proteins. IgA, IgG and IgM antibodies to three recombinant proteins were detected simultaneously in 0.3%, 4.2% and 2.7% of cases. Totally, anti-E30 protein IgG antibodies were detected in 29.9% of cases. The maximum detection rate of antibodies (50.0%) was recorded in pediatric groups that decreased with age. IgG antibodies were found in 9.3% of the tested individuals. The detection rate (16.6%) peaked in the age group of children from 7 to 11 years. The IgM antibody-obtained data evidence that during the study period, almost one in every ten-study participant was infected with enteroviruses. The results of analyzing long-term immunity specific to enteroviral proteins showed the highest frequency of detected IgG antibodies in children that tended to decline with age as well as about continued E30 virus circulation in the Nizhny Novgorod region.

About the authors

Dmitrii A. Melentev

Academician I.N. Blokhina Nizhny Novgorod Scientific Research Institute of Epidemiology and Microbiology of the Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human Wellbeing; N.I. Lobachevskii National Research Nizhny Novgorod State University

Author for correspondence.
Email: dim-melente@yandex.ru

Junior Researcher, Laboratory of Immunochemistry; PhD Student, Department of Molecular Biology

Russian Federation, Nizhniy Novgorod; Nizhniy Novgorod

D. V. Novikov

Academician I.N. Blokhina Nizhny Novgorod Scientific Research Institute of Epidemiology and Microbiology of the Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human Wellbeing

Email: dim-melente@yandex.ru

PhD (Biology), Associate Professor, Leading Researcher, Laboratory of Immunochemistry

Russian Federation, Nizhniy Novgorod

V. A. Lapin

Academician I.N. Blokhina Nizhny Novgorod Scientific Research Institute of Epidemiology and Microbiology of the Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human Wellbeing; N.I. Lobachevskii National Research Nizhny Novgorod State University

Email: dim-melente@yandex.ru

Junior Researcher, Laboratory of Immunochemistry; PhD Student

Russian Federation, Nizhniy Novgorod; Nizhniy Novgorod

E. V. Mokhonova

Academician I.N. Blokhina Nizhny Novgorod Scientific Research Institute of Epidemiology and Microbiology of the Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human Wellbeing

Email: dim-melente@yandex.ru

Researcher, Laboratory of Immunochemistry

Russian Federation, Nizhniy Novgorod

М. I. Tsiganova

Academician I.N. Blokhina Nizhny Novgorod Scientific Research Institute of Epidemiology and Microbiology of the Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human Wellbeing

Email: dim-melente@yandex.ru

PhD (Biology), Leading Researcher, Laboratory of Immunochemistry

Russian Federation, Nizhniy Novgorod

E. A. Manakova

LLC “Centralized laboratory “AVK-Med”

Email: dim-melente@yandex.ru

PhD (Medicine), Director of Medicine, Doctor of Clinical Laboratory Diagnostic

Russian Federation, Nizhny Novgorod

V. V. Novikov

Academician I.N. Blokhina Nizhny Novgorod Scientific Research Institute of Epidemiology and Microbiology of the Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human Wellbeing; N.I. Lobachevskii National Research Nizhny Novgorod State University

Email: dim-melente@yandex.ru

DSc (Biology), Professor, Head of the Laboratory of Immunochemistry; Professor of the Department of Molecular Biology

Russian Federation, Nizhniy Novgorod; Nizhniy Novgorod

References

  1. Дедюля К.Л., Поклонская Н.В., Амвросьева Т.В., Безручко А.А., Богуш З.Ф., Казинец О.Н. Использование рекомбинантного энтеровирусспецифического полипептида в качестве антигена при разработке диагностической тест-системы // Военная медицина. 2010. № 3. С. 87–91. [Dziadziulia K.L., Poklonskaya N.V., Amvrosieva T.V., Bezruchko A.A. Bogush Z.F., Kazinez O.N. Use of a recombinant enterovirus-specific polypeptide as an antigen in the development of a diagnostic test system. Voennaya meditsina = Military Medicine, 2010, no. 3, pp. 87–91. (In Russ.)]
  2. Демина А.В., Маркович Н.А., Нетесов С.В. Энтеровирусы. Часть 1: история открытия, таксономия, строение генома, эпидемиология // Сибирский научный медицинский журнал. 2008. № 1. C. 92–100. [Demina A.V., Markovich N.A., Netesov S.V. Enteroviruses. Part I: History of discovery, taxonomy, genome structure, epidemiology. Sibirskii nauchnyi meditsinskii zhurnal = Siberian Scientific Medical Journal, 2008, no. 1, pp. 92–100. (In Russ.)]
  3. Канаева О.И. Энтеровирусная инфекция: многообразие возбудителей и клинических форм // Инфекция и иммунитет. 2014. Т. 4, № 1. С. 27–36. [Kanaeva O.I. Enterovirus infection: variety of etiological factors and clinical manifestations. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2014, vol. 4, no. 1, pp. 27–36. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-2014-1-27-36
  4. Лукашев А.Н., Голицына Л.Н., Вакуленко Ю.А., Ахмадишина Л.В., Романенкова Н.И., Сапега Е.Ю., Морозова Н.С., Новикова Н.А., Троценко О.Е., Иванова О.Е. Современные возможности и направления развития молекулярно-эпидемиологического мониторинга в надзоре за энтеровирусными инфекциями. Опыт Российской Федерации // Инфекция и иммунитет. 2018. Т. 8, № 4. С 452–464. [Lukashev A.N., Golitsina L.N., Vakulenko Y.A., Akhmadishina L.V., Romanenkova N.I., Sapega E.Y., Morozova N.S., Morozova N.S., Novikova N.A., Trotsenko O.E., Ivanova O.E. Current possibilities and potential development of molecular enterovirus surveillance. Experience of Russian Federation. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2018, vol. 8, no. 4, pp. 452–464. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-2018-4-452-464
  5. Лукашев А.Н., Иванова О.Е., Еремеева Т.П., Лашкевич В.А., Черненко К.Е. Молекулярная эпидемиология вируса ECHO 30 на территории России и стран СНГ // Вопросы вирусологии. 2004. № 5. С. 12–16. [Lukashev A.N., Ivanova О.Е., Eremeeva Т.Р., Lashkevich V.A., Chernenko K.E. Molecular epidemiology of the ECHO 30 virus in Russia And CIS countries. Voprosy virusologii = Problems of Virology, 2004, no. 5, pp. 12–16. (In Russ.)]
  6. Михайлова Ю.М., Черепанова Е.А. Энтеровирусная (неполио) инфекция в Российской Федерации в 2022 г. // Заболеваемость, этиологическая структура и вопросы профилактики энтеровирусной (неполио) инфекции: информационный бюллетень. 2023. № 10. С. 3–5. [Mihajlova J.M., Cherepanova E.A. Enteroviral (non-polio) infection in the Russian Federation in 2022. Morbidity, etiological structure and issues of prevention of enterovirus (non-polio) infection: factsheet, 2023. no. 10, pp. 3–5. (In Russ.)]
  7. Новиков Д.В., Мелентьев Д.А. Энтеровирусные (Picornaviridae: Enterovirus) (неполио) вакцины // Вопросы вирусологии. 2022. Т. 67, № 3. С. 185–192. [Novikov D.V., Melentev D.A. Enteroviral (Picornaviridae: Enterovirus) (nonpolio) vaccines. Voprosy virusologii = Problems of Virology, 2022, vol. 67, no. 3, pp. 185–192. (In Russ.)] doi: 10.36233/0507-4088-111
  8. Новикова Н.А., Голицына Л.Н., Фомина С.Г., Ефимов Е.И. Молекулярный мониторинг неполиомиелитных энтеровирусов на территории России в 2008–2011 гг. // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунологии. 2013. № 1. C 75–78. [Novikova N.A., Golitsyna L.N., Fomina S.G., Efimov E.I. Molecular monitoring of non-polio enteroviruses in European territory of Russia in 2008–2011. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii = Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology, 2013, no. 1, pp. 75–78. (In Russ.)]
  9. Aw-Yong K.L., NikNadia N.M.N., Tan C.W., Sam I., Chan Y.F. Immune responses against enterovirus A71 infection: Implications for vaccine success. Rev. Med. Virol., 2019, vol. 29, no. 5: e2073. doi: 10.1002/rmv.2073
  10. Brouwer L. Moreni G. Wolthers K.C. Pajkrt D. World-wide prevalence and genotype distribution of enteroviruses. Viruses, 2021, vol. 13: 434. doi: 10.3390/v13030434
  11. Bubeck D., Filman D.J., Cheng N., Steven A.C., Hogle J.M., Belnap D.M. The Structure of the poliovirus 135S cell entry intermediate at 10-angstrom resolution reveals the location of an externalized polypeptide that binds to membranes. J. Virol., 2005, vol. 79, no. 12, pp. 7745–7755. doi: 10.1128/JVI.79.12.7745-7755.2005
  12. Cello J., Samuelson A., Stalhandske P., Svennerholm B., Jeansson S., Forsgren M. Identification of group-common linear epitopes in structural and nonstructural proteins of enteroviruses by using synthetic peptides. J. Clin. Microbiol, 1993, vol. 31, pp. 911–916. doi: 10.1128/jcm.31.4.911-916.1993
  13. Liu S.L., Pan H., Liu P., Amer S., Chan T.C., Zhan J., Huo X., Liu Y., Teng Z., Wang L., Zhuang H. Comparative epidemiology and virology of fatal and nonfatal cases of hand, foot and mouth disease in mainland China from 2008 to 2014. Rev. Med. Virol., 2015, vol. 25, pp. 115–128. doi: 10.1002/rmv.1827
  14. Lukashev A.N., Ivanova O.E., Eremeeva T.P., Gmyl L.V. Analysis of echovirus 30 isolates from Russia and new independent states revealing frequent recombination and reemergence of ancient lineages. J. Clin. Microbiol., 2008, vol. 46, no. 2, pp. 665–670. doi: 10.1128/JCM.02386-06
  15. Magloire P.N., Enagnon K.A., Didier H. Persistent coxsackievirus B infection and pathogenesis of type 1 diabetes mellitus. Nat. Rev. Endocrinol., 2022, vol. 18, no. 8, pp. 503–516. doi: 10.1038/s41574-022-00688-1
  16. Nekoua M.P., Mercier A., Vergez I., Morvan C., Mbani C.J., Sane F., Lobert D., Engelmann I., Romond M.B., Alidjinou E.K., Hober D. [Coxsackievirus B infection and pathogenesis of type 1 diabetes]. Virologie (Montrouge), 2022, vol. 26, no. 6, pp. 415–430. (In French). doi: 10.1684/vir.2022.0976
  17. Pons-Salort M., Parker E.P.K., Grassly N.C. The epidemiology of non-polio enteroviruses: recent advances and outstanding questions. Curr. Opin. Infect. Dis., 2015, vol. 28, pp. 479–487. doi: 10.1097/QCO.0000000000000187
  18. Simmonds P., Gorbalenya A.E., Harvala H., Hovi T., Knowles N.J., Lindberg A.M., Oberste M.S., Palmenberg A.C., Reuter G., Skern T., Tapparel C., Wolthers K.C., Woo P.C.Y., Zell R. Recommendations for the nomenclature of enteroviruses and rhinoviruses. Arch. Virol., 2020, vol. 165, no. 3, pp. 793–797. doi: 10.1007/s00705-019-04520-6
  19. Zhu R., Cheng T., Yin Z., Liu D., Xu L., Li Y., Wang W., Liu J., Que Y., Ye X., Tang Q., Zhao Q., Ge S., He S., Xia N. Serological survey of neutralizing antibodies to eight major enteroviruses among healthy population. Emerg. Microbes. Infect., 2018, vol. 7, no. 1: 2. doi: 10.1038/s41426-017-0003-z

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. Electrophoretic motility of recombinant VP1, VP2 and VP3 E30 proteins in 10% PAGE

Download (74KB)
Indexing metadata
3. Figure 2. Frequency of detection of antibodies of different classes to recombinant proteins VP1, VP2 and VP3

Download (200KB)
Indexing metadata
4. Figure 3. The frequency of detection of antibodies to recombinant proteins E30 in the blood of children of different ages

Download (190KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Melentev D.A., Novikov D.V., Lapin V.A., Mokhonova E.V., Tsiganova М.I., Manakova E.A., Novikov V.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».