Experimental study of early protective action of live influenza vaccine against heterologous influenza infection

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: The live influenza vaccine is an effective means of combating influenza infection. It is characterized by ease of administration, cost-effectiveness, and rapid production, and it stimulates both systemic and local immune responses. This study investigates early protection against heterologous influenza infection within one week after immunization with the live influenza vaccine.

AIM: The aim of the study was to experimentally investigate the mechanisms of early protection against heterologous influenza infection following immunization with a live influenza vaccine.

MATERIALS AND METHODS: In in vitro experiments, we studied the production of type I interferons in a culture of monocyte-macrophage-derived cells using enzyme-linked immunosorbent assay. THP-1 cells were seeded at a concentration of 3 × 106 cells/ml, and after 48 hours, the vaccine strain of the live influenza vaccine was added. Mice were immunized intranasally under light ether anesthesia with the vaccine virus A/17/South Africa/2013/01(H1N1)pdm09, obtained from the virus collection of the Virology Department of the Institute of Experimental Medicine, at a dose of 6.0 lg EID50. Infection was performed on the 6th day after immunization with the virus A/Indonesia/5/2005(H5N1) IDCDC-RG2.

RESULTS: During the introduction of both the vaccine virus and the parental virus A/South Africa/3626/2013 (H1N1)pdm09 into THP-1 cell cultures, an increase in the production of early cytokines was observed. Immunization with the live influenza vaccine completely protected the mice from lethal infection with a heterologous influenza virus.

CONCLUSIONS: The obtained data may indicate the benefits of using the live influenza vaccine during the seasonal uptick of acute respiratory viral infections due to the stimulation of innate immune factors.

About the authors

Daria S. Petrachkova

Institute of Experimental Medicine

Author for correspondence.
Email: ya.dashook@ya.ru
ORCID iD: 0009-0004-0045-4886

Document specialist of the Department of Translational Medicine

Russian Federation, Saint Petersburg

Andrey R. Rekstin

Institute of Experimental Medicine

Email: arekstin@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2156-1635

Cand. Sci. (Biology), Leading Researcher in the Department of Virology

Russian Federation, Saint Petersburg

Irina V. Mayorova

Institute of Experimental Medicine

Email: mayorovairina0248@gmail.com
ORCID iD: 0009-0009-5130-5000

Research Technician in the Department of Virology

Russian Federation, Saint Petersburg

Nina V. Kopylova

Federal State Budgetary Institution "Institute of Experimental Medicine"

Email: KNINA5485@gmail.com
ORCID iD: 0009-0004-1963-0333

Research Technician in the Department of Virology

Russian Federation, St. Petersburg, Russian Federation

Danila S. Guzenkov

Institute of Experimental Medicine

Email: danila.guzenkov@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0000-1680-399X

Research Technician in the Department of Virology

Russian Federation, Saint Petersburg

Daniil D. Sokolovskiy

Institute of Experimental Medicine

Email: sokolovskiy.daniil@gmail.com
ORCID iD: 0009-0005-8530-8059

Research Technician in the Department of Virology

Russian Federation, Saint Petersburg

Yulia A. Desheva

Institute of Experimental Medicine

Email: desheva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9794-3520
SPIN-code: 4881-3786

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor of the Department of Fundamental Problems in Medicine and Medical Technologies; Leading Research Associate, Department of Virology

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Brisse M, Vrba SM, Kirk N, et al. Emerging concepts and technologies in vaccine development. Front Immunol. 2020;11:583077. doi: 10.3389/fimmu.2020.583077
  2. GBD 2019 Diseases and Injuries Collaborators. Global burden of 369 diseases and injuries in 204 countries and territories, 1990–2019: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2019. Lancet. 2020;396(10258):1204–1222. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30925-9
  3. Li Q, Guan X, Wu P, et al. Early transmission dynamics in Wuhan, China, of novel coronavirus-infected pneumonia. N Engl J Med. 2020;382(13):1199–1207. doi: 10.1056/NEJMoa2001316
  4. Lomidze MA, Gonik GG. Analysis of the epizootic situation in Russia on a particularly dangerous avian influenza infection. In: Socio-economic aspects of agricultural sector development. Krasnodar; 2021. P. 86–93. (In Russ.) EDN: SNTMOO
  5. Wong SS, Yuen KY. Avian influenza virus infections in humans. Chest. 2006;129(1):156–168. doi: 10.1378/chest.129.1.156
  6. Bai L, Zhao Y, Dong J, et al. Coinfection with influenza A virus enhances SARS-CoV-2 infectivity. Cell Res. 2021;31(4):395–403. doi: 10.1038/s41422-021-00473-1
  7. Rudenko LG, Arden NH, Grigorieva E, et al. Immunogenicity and efficacy of Russian live attenuated and US inactivated influenza vaccines used alone and in combination in nursing home residents. Vaccine. 2000;19(2–3):308–318. doi: 10.1016/S0264-410X(00)00153-5
  8. Grigor’eva EP, Rudenko LG, Desheva YuA, et al. Comparative assessment of the safety, immunogenic activity and prophylactic effectiveness of adult and pediatric versions of live influenza vaccine in schoolchildren aged 7-14 years. Voprosy virusologii. 2002;47(4):24–27. (In Russ.)
  9. Rathnasinghe R, Salvatore M, Zheng H, et al. Interferon mediated prophylactic protection against respiratory viruses conferred by a prototype live attenuated influenza virus vaccine lacking non-structural protein 1. Sci Rep. 2021;11(1):22164. doi: 10.1038/s41598-021-01780-8
  10. Lee YJ, Lee JY, Jang YH, et al. Non-specific effect of vaccines: Immediate protection against respiratory syncytial virus infection by a live attenuated influenza vaccine. Front Microbiol. 2018;9:83. doi: 10.3389/fmicb.2018.00083
  11. Rekstin AR, Desheva JA, Kiseleva IV, Isakova-Sivak IN. Early protection against influenza by pandemic live attenuated influenza vaccines. Medical Academic Journal. 2019;19(3):37–46. EDN: CLSYWW doi: 10.17816/MAJ19337-46
  12. Desheva YA, Leontieva GF, Kramskaya TA, et al. Factors of early protective action of live influenza vaccine combined with recombinant bacterial polypeptides against homologous and heterologous influenza infection. Heliyon. 2019;5(2):e01154. doi: 10.1016/j.heliyon.2019.e01154
  13. Desheva YuA. Medical virology: educational and methodological recommendations for practical classes. Saint Petersburg: SpetsLit; 2019. 85 p. (In Russ.)
  14. Mironov AN, editor.Guidelines for conducting preclinical studies of medicinal products. Moscow: Grif i K; 2012. 944 p. (In Russ.) EDN: SDEWMP
  15. Desheva Y, Leontieva G, Kramskaya T, et al. Live influenza vaccine provides early protection against homologous and heterologous influenza and may prevent post-influenza pneumococcal infections in mice. Microorganisms. 2022;10(6):1150. doi: 10.3390/microorganisms10061150
  16. Rubino G, Bulati M, Aiello A, et al. Sicilian centenarian offspring are more resistant to immune ageing. Aging Clin Exp Res. 2019;31:125–133. doi: 10.1007/s40520-018-0936-7
  17. Sridhar S, Begom S, Hoschler K, et al. Longevity and determinants of protective humoral immunity after pandemic influenza infection. Am J Respir Crit Care Med. 2015;191(3):325–332. doi: 10.1164/rccm.201410-1798OC
  18. Thomas M, Mani RS, Philip M, et al. Proinflammatory chemokines are major mediators of exuberant immune response associated with Influenza A (H1N1) pdm09 virus infection. J Med Virol. 2017;89(8):1373–1381. doi: 10.1002/jmv.24781
  19. Garcia-Sastre A. Induction and evasion of type I interferon responses by influenza viruses. Virus Res. 2011;162(1–2):12–18. doi: 10.1016/j.virusres.2011.10.017
  20. Osterlund P, Veckman V, Sirén J, et al. Gene expression and antiviral activity of alpha/beta interferons and interleukin-29 in virus-infected human myeloid dendritic cells. J Virol. 2005;79(15):9608–9617. doi: 10.1128/JVI.79.15.9608-9617.2005

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Results of studying the production of early cytokines in human monocytic-macrophage cell line. H1-dt — A/South Africa/3626/2013(H1N1)pdm09; H1-vac — A/17/South Africa/2013/01(H1N1)pdm09; Poly I:C — polyinosinic:polycytidylic acid. Wells containing only RPMI medium were used as negative control. Data from two independent experiments are presented, each performed in duplicate. * p < 0.05 compared to wells with negative control. TNF-α — tumor necrosis factor α; IL-6 — interleukin 6; IFN-α — interferon α

Download (129KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Results of experimental infection with the influenza virus A/Indonesia/5/2005(H5N1) IDCDC-RG2 on the 6th day after the administration of the live attenuated vaccine strain A/17/South Africa/2013/01(H1N1)pdm09 to mice. a — Survival proportions (n = 10 in the group); b — body weight dynamics (n = 10)

Download (176KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Eco-Vector



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».