actabiomedicaActa Biomedica ScientificaActa Biomedica Scientifica2541-94202587-9596Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problems10.29413/ABS.2021-6.3.9actabiomedica-2850Research ArticleМИКРОБИОЛОГИЯ И ВИРУСОЛОГИЯMICROBIOLOGY AND VIRUSOLOGYПолучение гипериммунных псевдотуберкулезных сыворотокThe production of hyperimmune pseudotuberculosis serahttps://orcid.org/0000-0002-9302-7143ЗагоскинаТ. Ю.ZagoskinaT. Yu.

 доктор медицинских наук, старший научный сотрудник, заведующая отделом подготовки и усовершенствования специалистов

 664047, г. Иркутск, ул. Трилиссера, 78, Россия 

 Dr. Sc. (Med.), Head of department of professional and advanced training

Trilissera str. 78, 664047, Irkutsk, Russian Federation

t_y_z_@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3693-7407МарковЕ. Ю.MarkovE. Yu.

 доктор биологических наук, старший научный сотрудник, заведующий биохимическим отделом

 664047, г. Иркутск, ул. Трилиссера, 78, Россия 

 Dr. Sc. (Biol.), Head of Biochemistry Department 

Trilissera str. 78, 664047, Irkutsk, Russian Federation

mark_evgenii@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8051-1809АндреевскаяН. М.АndreevskayaN. M.

 кандидат биологических наук, старший научный сотрудник научно-производственного отдела

 664047, г. Иркутск, ул. Трилиссера, 78, Россия 

 Cand. Sc. (Biol.), Senior Researcher, Research and Production Department 

Trilissera str. 78, 664047, Irkutsk, Russian Federation

adm@chumin.irkutsk.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0036-0017КлимовВ. Т.KlimovV. T.

 кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник отдела эпидемиологии

 664047, г. Иркутск, ул. Трилиссера, 78, Россия 

 Cand. Sc. (Med.), Senior Researcher, Epidemiology Department 

Trilissera str. 78, 664047, Irkutsk, Russian Federation

41klimov@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7282-3696НиколаевВ. Б.NikolaevV. B.

 кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник биохимического отдела

 664047, г. Иркутск, ул. Трилиссера, 78, Россия 

 Cand. Sc. (Med.), Senior Researcher, Biochemistry Department 

Trilissera str. 78, 664047, Irkutsk, Russian Federation

balera58.58@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4850-0886КрюковаА. В.UlanskayaA. V.

 младший научный сотрудник биохимического отдела

 664047, г. Иркутск, ул. Трилиссера, 78, Россия 

 Veterinary physician, Research and Production Department 

Trilissera str. 78, 664047, Irkutsk, Russian Federation

anjakrukova@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-0785-686XИгумноваС. В.KryukovaA. V.

 врач эпидемиолог отдела эпидемиологии

 664047, г. Иркутск, ул. Трилиссера, 78, Россия 

 Junior Researcher, Biochemistry Department 

Trilissera str. 78, 664047, Irkutsk, Russian Federation

adm@chumin.irkutsk.ruДолговаТ. М.IgumnovaS. V.

 научный сотрудник отдела подготовки и усовершенствования специалистов

 664047, г. Иркутск, ул. Трилиссера, 78, Россия 

 Physician Epidemiologist, Epidemiology Department 

Trilissera str. 78, 664047, Irkutsk, Russian Federation

adm@chumin.irkutsk.ruГавриловаО. В.DolgovaT. M.

 кандидат биологических наук, научный сотрудник отдела подготовки и усовершенствования специалистов

 664047, г. Иркутск, ул. Трилиссера, 78, Россия 

 Researcher, Department of professional and advanced training

Trilissera str. 78, 664047, Irkutsk, Russian Federation

adm@chumin.irkutsk.ruКолесниковаВ. Ю.KolesnikovaV. Yu.

 младший научный сотрудник отдела подготовки и усовершенствования специалистов

 664047, г. Иркутск, ул. Трилиссера, 78, Россия 

 Junior Researcher, Department of professional and advanced training 

Trilissera str. 78, 664047, Irkutsk, Russian Federation

valyusha.kolesnikova.92@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5489-9363ЧесноковаМ. В.ChesnokovaM. V.

 доктор медицинских наук, профессор, заведующая отделом научного и учебно-методического обеспечения

 664047, г. Иркутск, ул. Трилиссера, 78, Россия 

 Dr. Sc. (Med.), Professor, Head of the Department of Scientific and Academic Support 

Trilissera str. 78, 664047, Irkutsk, Russian Federation

chumin@mail.ruПоповаЮ. О.GavrilovaO. V.

 лаборант биохимического отдела

 664047, г. Иркутск, ул. Трилиссера, 78, Россия 

 Cand. Sc. (Biol.), Researcher, Department of professional and advanced training 

Trilissera str. 78, 664047, Irkutsk, Russian Federation

adm@chumin.irkutsk.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4201-5828БалахоновС. В.BalakhonovS. V.

 доктор медицинских наук, профессор, директор

 664047, г. Иркутск, ул. Трилиссера, 78, Россия 

 Dr. Sc. (Med.), Professor, Director 

 Trilissera str. 78, 664047, Irkutsk, Russian Federation 

balakhonov.irk@mail.ruФКУЗ Иркутский научно-исследовательский противочумный институт Сибири и Дальнего Востока Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человекаIrkutsk Antiplague Research Institute of Siberia and Far East of Rospotrebnadzor 202112082021638694Copyright © Загоскина Т.Ю., Марков Е.Ю., Андреевская Н.М., Климов В.Т., Николаев В.Б., Крюкова А.В., Игумнова С.В., Долгова Т.М., Гаврилова О.В., Колесникова В.Ю., Чеснокова М.В., Попова Ю.О., Балахонов С.В., 20212021Загоскина Т.Ю., Марков Е.Ю., Андреевская Н.М., Климов В.Т., Николаев В.Б., Крюкова А.В., Игумнова С.В., Долгова Т.М., Гаврилова О.В., Колесникова В.Ю., Чеснокова М.В., Попова Ю.О., Балахонов С.В.Zagoskina T.Y., Markov E.Y., Аndreevskaya N.M., Klimov V.T., Nikolaev V.B., Ulanskaya A.V., Kryukova A.V., Igumnova S.V., Dolgova T.M., Kolesnikova V.Y., Chesnokova M.V., Gavrilova O.V., Balakhonov S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.actabiomedica.ru/jour/article/view/2850 Aктуальность

 Aктуальность. Псевдотуберкулез остается серьезной проблемой здравоохранения, что диктует необходимость  разработки простых и экспрессных методов диагностики  этого заболевания. Эффективность последних во многом  зависит от активности и специфичности диагностических  сывороток. В настоящее время у нас в стране выпускается сыворотка диагностическая к Yersinia pseudotuberculosisО-моновалентная (серотип I, III) с регламентированной областью применения: для ориентировочной реакции агглютинации на стекле (ФБУН НИИЭМ им. Пастера, г. Санкт-Петербург). Получение псевдотуберкулезных сывороток для более широкой сферы их использования, в частности, в качестве источника специфических антител при конструировании диагностических иммунобиологических  препаратов и тест-систем на псевдотуберкулез, является  актуальным и востребованным в практике здравоохранения.

Цель исследования

Цель исследования: получение гипериммунных псевдотуберкулезных сывороток, перспективных для  использования в практике лабораторных исследований на псевдотуберкулез.

Материалы и методы

Материалы и методы. Животными-продуцентами псевдотуберкулезных сывороток служили кролики породы  шиншилла в возрасте 3–6 мес., весом 2,5–3,0 кг. В качестве иммуногенов использовали корпускулярный антиген (КАг) –  инактивированную кипячением суспензию клеток  эпидемически значимого штамма Yersinia pseudotuberculosis 3704 O:1b, выделенного при вспышке псевдотуберкулеза в г.  Зима Иркутской области, и препарат наружных мембран, содержащий липополисахарид, как основной  поверхностный иммуноген данного штамма. Для адсорбции  экспериментальных сывороток, с целью минимизации неспецифического реагирования, использовали  гетерологичные микроорганизмы Escherichiacoli, Salmonella typhimurium, Shigella flexneri и Y. enterocoliti ca О:3,  имеющие сходство поверхностных антигенных структур с возбудителем псевдотуберкулеза. Наличие специфических  антител в экспериментальных псевдотуберкулезных  сыворотках определяли в развернутой реакции  агглютинации (РА).

Результаты

Результаты. Подобраны оптимальные схемы иммунизации кроликов, позволившие получить гипериммунные сыворотки против антигенов Y. pseudotuberculosis 3704O:1b с активностью в развернутой реакции агглютинации  1:3200–1:6400. В невысоких разведениях экспериментальных сывороток (1:100–1:400), полученных против  корпускулярного антигена и антигенов наружных мембран,  в РА наблюдалось перекрестное реагирование с  гетерологичными штаммами (Escherichiacoli, Salmonella typhimurium, Shigellaflexneri, Y. enterocoliti ca О:3, S . enteritidis Gartnery). После адсорбции экспериментальных псевдотуберкулезных сывороток клетками гетерологичных  штаммов перекрестное реагирование с указанными  микроорганизмами в реакции агглютинации отсутствовало.

Заключение

Заключение. Полученные гипериммунные адсорбированные сыворотки против инактивированного  кипячением корпускулярного антигена Y. pseudotuberculosis  3704 O:1b и антигенов наружных  мембран, могут быть использованы в качестве источника  специфических антител при конструировании  диагностических иммунобиологических препаратов для  выявления псевдотуберкулезного микроба, а также при  мониторировании эпидситуации по заболеванию.  

 Background

 Background. Pseudotuberculosis remains a serious public health problem, which dictates the need to develop simple and rapid diagnostic methods for this disease. The effectiveness of the latter largely depends on the activity and specificity of the diagnostic sera. Currently, in our country, a diagnostic serum for Yersinia pseudotuberculosis O-monovalent (serotype I, III) is produced with a regulated area of application: for an approximate agglutination reaction on glass (Pasteur NIIEM, St. Petersburg). Preparation of pseudotuberculosis sera for a wider scope of their use, in particular, as a  source of specific antibodies in the design of diagnostic immunobiological preparations and test systems for pseudotuberculosis, is relevant and in demand in healthcare practice.

Aims

Aims. To obtain hyperimmune pseudotuberculosis sera, promising for use in the practice of laboratory studies for pseudotuberculosis.

Materials and methods

Materials and methods. Chinchilla rabbits aged 3–6 months, weighing 2.5–3.0 kg served as animal producers of pseudotuberculosis sera. As immunogens, we used a corpuscular antigen (CAg) - a suspension of cells of the epidemically significant Yersinia pseudotuberculosis 3704 O: 1b strain isolated by an outbreak of pseudotuberculosis in the town of Zima, Irkutsk region, inactivated by boiling, and a preparation obtained from the outer membranes, containing the main surface immunogen of the strain. For the adsorption of experimental sera, in order to minimize the nonspecific response, we used heterologous microorganisms Escherichiacoli, Salmonella typhimurium, Shigella flexneri and Y. enterocolitica O:3, which have a similarity of surface antigenic structures with the causative agent of  pseudotuberculosis. The presence of specific antibodies in experimental pseudotuberculosis sera was determined in a volumetric agglutinationreaction.

Results

Results. Optimal schemes of rabbit immunization were selected, which made it possible to obtain hyperimmune sera against Y. pseudotuberculosis 3704 O:1b antigens with an agglutination activity of 1:3200-1:6400. In low dilutions of experimental sera (1:100–1:400), obtained against corpuscular antigen and outer membrane antigens (Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Shigella flexneri , Y. enterocolitica О:3, S . enteritidis Gartnery) was observed in the agglutination reaction (AR). After the adsorption of experimental pseudotuberculosis sera by cells of heterologous strains, there was no cross-reaction with the indicated microorganisms in the  agglutination reaction.

Conclusions

Conclusions. The obtained hyperimmune adsorbed sera against the boiling-inactivated Y. pseudotuberculosi s 3704 O: 1b corpuscular antigen and outer membrane antigens can be used as a source of specific antibodies in the design of diagnostic immunobiological preparations for the detection of pseudotuberculosis microbe, as well as in the monitoring of the epidemic situation. 

Yersinia pseudotuberculosisпсевдотуберкулезный микробгипериммунные сывороткииммунизацияреакция агглютинацииYersinia pseudotuberculosispseudotuberculosis microbehyperimmune seraimmunizationagglutination reactionReferencesСомова Л. М., Андрюков Б. Г., Плехова Н. Г. Проблема иерсиниозов в современном мире. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015; 12 (4): 661–667.Somova LM, Andrukov BG, Plekhova NG. The Yersinia-caused infections problem in modern world. International Journal of Applied and Basic Research. 2015; 12 (4): 661–667. (In Russ.)Сомова Л. М., Андрюков Б. Г. К 60-летию открытия и изучения дальневосточной скарлатиноподобной лихорадки. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2019; (6): 85–89. doi: 10.36233/0372-9311-2019-6-85-89Somova LM, Andryukov BG. On the 60th anniversary of discovery and study of the far eastern scarlet-like fever. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii. (Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology) 2019; (6):85–89. doi: 10.36233/0372-9311-2019-6-85-89 (In Russ.)Кокорина Г. И. Генотипы штаммов Yersinia pseudotuberculosis и их клиническое и диагностическое значение: Автореф. дис. канд. мед. наук. СПб., 2012. 22 с.Kokorina GI. Genotypes of Yersinia pseudotuberculosis strains and their clinical and diagnostic significance: Abstract of the dissertation of the candidate of medical sciences. SPb., 2012. 22 p. (In Russ.)Хаджу А., Иващенко С. В., Козлов С. В., Щербаков А. А., Волков А. А., Староверов С. А. Сравнительный анализ антительной активности экспериментальной и коммерческих диагностических кишечноиерсиниозных сывороток // Аграрный научный журнал. 2015; 4: 45–48.Hаdjou A, Ivaschenko SV, Kozlov SV, Scherbakov AA, Volkov AA, Staroverov SA. Comparative analysis of the antibody activity of experimental and commercial diagnostic intestinal yersiniosis sera // Agrarnyy nauchnyy zhurnal (Agrarian Scientific Journal). 2015; 4: 45–48 (In Russ)Иващенко С. В., Маниесон В. Э. Получение антител к диметилсульфоксид-антигену Yersinia pseudotuberculosis // Новости науки в АПК. 2018; 2–1 (11): 340–342. doi: 10.25930/b6qq8005Ivaschenko SV, Manieson VE. Obtaining antibodies of bimethylsulfoxide-antigen Yersinia pseudotuberculosis // Novosty nauki v APK (Science news in the Agro-Industrial Complex) 2018; 2–1 (11):340–342.Симакова Д. И. Конструирование видоспецифического антигенного полимерного препарата для серологической диагностики псевдотуберкулеза: Автореф. дис. канд. биол. наук. Ростов-на-Дону, 2019; 22 с.Simakova DI. Construction of a species-specific antigenic polymer preparation for serological diagnosis of pseudotuberculosis: Abstract of the dissertation of the candidate of biological sciences. Rostov-on-Don, 2019. 22 p.Крюкова А. В., Марков Е. Ю., Николаев В. Б., Попова Ю. О., Климов В. Т., Игумнова С. В. и др. Использование бактерицидного действия мочевины для выделения поверхностных структур Yersinia pseudotuberculosis O:1b и их физико-химические и антигенные свойства. Дальневосточный журнал инфекционной патологии. 2019; (37): 92–94.Kryukova AV, Markov EYu, Nikolaev VB, Popova YuO, Klimov VT, Igumnova SV et al. Using of the urea bactericidal effect for isolation of Yersinia pseudotuberculosis O:1b surface structures and their physicochemical and antigenic properties. The Far Eastern Journal of infectious Pathology. 2019; (37): 92–94. (In Russ.)Тюменцев С. Н., Андреевская Н. М., Тюменцева И. С., Калиновский А. И., Репина Л. П., Загоскина Т. Ю. Способ получения диагностических сывороток. Патент на изобретение 2010577 С15 А 61 К 39/40. Иркутский н.-и. противочум. ин-т Сибири и ДВ. Заявка № 5023123/13, 09.07.1991; Опубл. 15.04.94. Бюл. № 7. 4 с.Tjumentsev SN, Andreevskaja NM, Tjumentseva IS, Kalinovskij AI, Repina LP, Zagoskina TJu. Method for preparation of diagnostic serum. Patent 2010577 С15 А 61 К 39/40. Irkutskij nauchno-issledovatel’skij protivochumnyj institut Sibiri i Dal’nego Vostoka. Application: 5023123/13, 09.07.1991. Date of publication: 15.04.1994. Bul. N 7. 4 p.Михайлов Л. М., Андреевская Н. М., Михайлова В. А., Баранникова Н. Л., Токарева Л. Е., Ястремская К. Ю., Балахонов С. В. Получение гипериммунных сывороток к термоэкстрактам из бруцелл в Sи L- формах // Проблемы особо опасных инфекций. 2016;Мikhailov LM, Andreevskaya NM, Мikhailova VA, Barannikova NL, Tokareva LE, Yastremskaya KYu, Balakhonov SV. Preparation of hyperimmune sera to thermoextracts of Brucella S- and L-forms. Problemy Osobo Opasnykh Infektsii (Problems of Particularly Dangerous Infections). 2016; 4: 98–101. (In Russ.). doi: 10.21055/0370-1069-2016-4-98-101: 98–101. doi: 10.21055/0370-1069-2016-4-98-101Мikhailov L. M., Barannikova N. L., Tokareva L. E., Andreevskaya N. M., Мikhailova V. A., Kuznetsov V. I., Yastremskaya K.Yu., Balakhonov S.V. Preparation of Monospecific Brucella Anti-Abortus Serum Based on Thermoextract From S-Form Brucella. Problemy Osobo Opasnykh Infektsii (Problems of Particularly Dangerous Infections). 2017; 2: 78–80. (In Russ.). DOI: 10.21055/0370-1069-2017-2-78-80Михайлов Л. М., Баранникова Н. Л., Токарева Л. Е., Андреевская Н. М., Михайлова В. А., Кузнецов В. И., Ястремская К. Ю., Балахонов С. В. Получение моноспецифической бруцеллезной anti-abortus сыворотки на основе термоэкстракта из бруцелл в S-форме. Проблемы особо опасных инфекций. 2017; 2: 78–80. doi: 10.21055/0370-1069-2017-2-78-80Gefan NG, Andreevskaya NM, Klimov VT, Karetnikova ES. Monospecific O-sera for the diagnosis of Yersinia enterocolitica. Meditsinskaya Immunologiya. (Medical Immunology). 1999; 3–4: 57. (In Russ.)Гефан Н. Г., Андреевская Н. М., Климов В. Т., Каретникова Э. С. Моноспецифические О-сыворотки для диагностики Yersinia enterocolitica. Медицинская иммунология. 1999; 3–4: 57.Peretrukhina A.T., Blinova E. I. Bacterial and viral preparations. Moscow: Academy of Natural Sciences, 2011; 311 p. (In Russ.)Перетрухина А. Т., Блинова Е. И. Бактерийные и вирусные препараты. М.: Академия Естествознания, 2011; 311 с.Smirnov VV, Chaplinsky VYa, Andreeva ZN, Bogoyavlenskaya LB. Scientific basis for the production of diagnostic products. Kiev: Naukova Dumka, 1980. S. 77, 94. (In Russ.)Смирнов В. В., Чаплинский В. Я., Андреева З. Н., Богоявленская Л. Б. Научные основы производства диагностических препаратов. Киев: Наукова Думка, 1980. С. 77, 94.Nikitin VM. Handbook of immunological methods. Kishenev: Shtiintsa, 1982. 8–15. (In Russ.)Никитин В. М. Справочник методов иммунологии. – Кишенев: Штиинца, 1982. – С. 8–15.Kenyon JJ, Reeves PR. The Wzy O-antigen polymerase of Yersinia pseudotuberculosis O:2a has a ependence on the Wzz chain-length determinant for efficient polymerization. FEMS Microbiol Lett. 2013; 349 (2): 163–170. doi: 10.1111/1574–6968.12311Kenyon JJ, Reeves PR. The Wzy O-antigen polymerase of Yersinia pseudotuberculosis O:2a has a dependence on the Wzz chain-length determinant forKenyon JJ, Cunneen MM, Reeves PR. Genetics and evolution of Yersinia pseudotuberculosis O-specific polysaccharides: a novel pattern of O-antigen diversity FEMS Microbiol Rev. 2017; 41 (2): 200–217. doi: 10.1093/femsre/fux002efficient polymerization. FEMS Microbiol Lett. 2013; 349 (2): 163–170. doi: 10.1111/1574-6968.12311Smirnov IV. Yersinia enterocolitica and related microorganisms // Kliničeskaâ mikrobiologiâ i antimikrobnaâ himioterapiâ (Clinical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy). 2004; 6 (1): 10–21. (In Russ.)Kenyon JJ, Cunneen MM, Reeves PR. Genetics and evolution of Yersinia pseudotuberculosis O-specific polysaccharides: a novel pattern of O-antigen diversity. FEMS Microbiol Rev. 2017; 41 (2): 200–217. doi: 10.1093/femsre/fux002Chart H, Cheasty T. The serodiagnosis of human infections with Yersinia enterocolitica and Yersinia pseudotuberculosis. FEMS Immunol Med Microbiol. 2006; 47 (3): 391–397. doi: 10.1111/j.1574-695X.2006.00100.xСмирнов И. В. Возбудитель иерсиниоза и близкие к нему микроорганизмы. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2004; 6 (1): 10–21.Ogasawara M, Kobayashi S, Arai S, Laheji K, Hill JL, Kono DH, Yu DT. A heat-modifiable outer membrane protein carries an antigen specific for the species Yersinia enterocolitica and Yersinia pseudotuberculosis. J Immunol. 1985; 135 (2): 1430–1436Chart H, Cheasty T. The serodiagnosis of human infections with Yersinia enterocolitica and Yersinia pseudotuberculosis. FEMS Immunol Med Microbiol. 2006; 47 (3): 391–397. doi: 10.1111/j.1574-695X.2006.00100.xWhittington RJ, Saunders VF, Egerton JR. Antigenic cross-reactions between the causative agentOgasawara M, Kobayashi S, Arai S, Laheji K, Hill JL, Kono DH, Yu DT. A heat-modifiable outer membrane protein carries an antigen specific for the species Yersinia enterocolitica and Yersinia pseudotuberculosis. J Immunol. 1985; 135 (2): 1430–1436of ovine footrot, Dichelobacter nodosus, and other bacteria. Small Ruminant Research. 1996; 22 (1): 55–67. doi: 10.1016/0921–4488 (96) 00862–0Whittington RJ, Saunders VF, Egerton JR. Antigenic cross-reactions between the causative agent of ovine footrot, Dichelobacter nodosus, and other bacteria. Small Ruminant Research. 1996; 22 (1): 55–67. doi: 10.1016/0921–4488 (96) 00862-0Jain R, Tuteja U, Batra HV. Characterization and utilization of monoclonal antibodies reactive to Yersinia pseudotuberculosis. Southeast Asian J Trop Med Public Health. 2003; 34 (4): 839–844.Jain R, Tuteja U, Batra HV. Characterization and utilization of monoclonal antibodies reactive to Yersinia pseudotuberculosis. Southeast Asian J. Trop. Med. Public Health. 2003; 34 (4): 839–844.Jain R, Tuteja U, Batra HV. Characterization and utilization of monoclonal antibodies reactive to Yersinia pseudotuberculosis. Southeast Asian J. Trop. Med. Public Health. 2003; 34 (4): 839–844.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.