АНАЛИЗ ЦИРКУЛЯЦИИ ВИРУСА ГРИППА ПТИЦ H5 У ВОДОПЛАВАЮЩИХ ПТИЦ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА
DOI:
https://doi.org/10.52578/2305-9397-2025-4-1-246-258Ключевые слова:
грипп птиц, Н5, гемагглютинин, орнитология, миграция, Северный Казахстан, молекулярная эпидемиологияАннотация
Вирус гриппа птиц (AIV) подтипа H5 остаётся одним из наиболее значимых факторов эпизоотической и биологической безопасности. В рамках данного исследования проведён молекулярно-генетический и филогенетический анализ изолятов вируса, выделенных от водоплавающих птиц Северо-Казахстанской области в 2024 году. Полные последовательности гена гемагглютинина (HA 1704 н.п.) были определены методом Сэнгера и использованы для построения филогенетического древа с моделью Tamura–Nei. Обнаруженный полибазичный сайт расщепления NVPQRETR↓GLF указывает на низкопатогенный характер вирусов, характерный для циркуляции среди диких птиц. Филогенетический анализ показал принадлежность изолятов к клади 2.3.4.4b и формирование отдельного кластера с высокой поддержкой (bootstrap 98%), близкого к азиатским штаммам из Китая, Монголии и Кореи. Ключевые позиции рецептор-связывающего участка (Gln-226, Gly-228) сохраняют птичий α2,3-сиалогликановый профиль, что свидетельствует об отсутствии адаптации к млекопитающим. Выявленные аминокислотные замены в антигенных сайтах Sa, Ca2 и Cb не нарушают общую антигенную структуру. Полученные результаты указывают на формирование локальной эволюционной линии H5-вирусов, устойчиво циркулирующей среди водоплавающих птиц региона. Работа подчёркивает роль Северо-Казахстанской области как ключевого звена в миграционных путях и эпидемиологической сети Евразии и обосновывает необходимость дальнейшего молекулярного мониторинга и геномного секвенирования для раннего выявления потенциально патогенных вариантов.
Библиографические ссылки
Webster R.G., Bean W.J., Gorman O.T., et al. Evolution and ecology of influenza A viruses // Microbiol Rev. – 1992. – Vol. 56, № 1. – P. 152–179.
Fouchier R.A., Munster V., Wallensten A., et al. Characterization of a novel influenza A virus hemagglutinin subtype (H16) obtained from black-headed gulls // J Virol. – 2005. – Vol. 79, № 5. – P. 2814–2822.
Tong S., Li Y., Rivailler P., et al. A distinct lineage of influenza A virus from bats // Proc Natl Acad Sci USA. – 2012. – Vol. 109, № 11. – P. 4269–4274.
Xu X., Subbarao K., Cox N.J., Guo Y. Genetic characterization of the pathogenic influenza A/Goose/Guangdong/1/1996 (H5N1) virus // J Virol. – 1999. – Vol. 73, № 2. – P. 893–899.
Cattoli G., Monne I., Fusaro A., et al. Highly pathogenic avian influenza virus subtype H5N1 in Africa: a comprehensive phylogenetic analysis and molecular characterization // PLoS One. – 2009. – Vol. 4, № 3. – P. e4842.
Peiris J.S., de Jong M.D., Guan Y. Avian influenza virus (H5N1): a threat to human health // Clin Microbiol Rev. – 2007. – Vol. 20, № 2. – P. 243–267.
Alexander D.J. A review of avian influenza in different bird species // Vet Microbiol. – 2000. – Vol. 74, № 1–2. – P. 3–13.
Lee D.H., Bertran K., Kwon J.H., Swayne D.E. Evolution, global spread, and pathogenicity of highly pathogenic avian influenza H5Nx clade 2.3.4.4 // J Vet Sci. – 2017. – Vol. 18, № S1. – P. 269–280.
Lycett S.J., Duchatel F., Digard P. A brief history of bird flu // Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. – 2019. – Vol. 374, № 1775. – P. 20180257.
Adlhoch C., Gossner C., Koch G., et al. Comparing introduction to Europe of highly pathogenic avian influenza viruses A(H5N8) in 2014–2015 and A(H5N1) in 2005–2006 // Euro Surveill. – 2014. – Vol. 19, № 50. – P. 20996.
Bahl J., Krauss S., Kühnert D., et al. Influenza A virus migration and persistence in North American wild birds // PLoS Pathog. – 2013. – Vol. 9, № 8. – P. e1003570.
Pantin-Jackwood M.J., Costa-Hurtado M., Shepherd E., et al. Pathogenicity and transmission of H5 and H7 highly pathogenic avian influenza viruses in mallards // J Virol. – 2016. – Vol. 90, № 21. – P. 9967–9982.
Verhagen J.H., Herfst S., Fouchier R.A. How a virus travels the world // Science. – 2015. – Vol. 347, № 6222. – P. 616–617.
Hill N.J., Takekawa J.Y., Ackerman J.T., et al. Migration strategy affects avian influenza dynamics in mallards (Anas platyrhynchos) // Mol Ecol. – 2012. – Vol. 21, № 23. – P. 5986–5999.
Stallknecht D.E., Brown J.D. Wild birds and the epidemiology of avian influenza // J Wildl Dis. – 2007. – Vol. 43, № 3 Suppl. – P. S15–20.
Takekawa J.Y., Newman S.H., Xiao X., et al. Migration of waterfowl in the East Asian flyway and spatial relationship to HPAI H5N1 outbreaks // Avian Dis. – 2010. – Vol. 54, № 1 Suppl. – P. 466–476.
Gilbert M., Xiao X., Pfeiffer D.U., et al. Mapping H5N1 highly pathogenic avian influenza risk in Southeast Asia // Proc Natl Acad Sci USA. – 2008. – Vol. 105, № 12. – P. 4769–4774.
Newman S.H., Takekawa J.Y., Prosser D.J., et al. Mapping resource conflicts between migratory birds and humans in the Yellow Sea ecoregion // PLoS One. – 2014. – Vol. 9, № 1. – P. e85836.
Melisbek A.M., Sultankulova K.T., Toleubayev K. Molecular characterization of avian influenza viruses in Kazakhstan // Kazakhstan Veterinary Journal. – 2023. – Vol. 15, № 2. – P. 45–52.
Burashev E.D., Melisbek A.M., Zhumabekov T. Phylogenetic analysis of H5N1 viruses from wild birds in Central Asia // Central Asian Journal of Virology. – 2021. – Vol. 8, № 3. – P. 123–134.
Sultankulova K.T., Melisbek A.M., Abdrakhmanov S. Surveillance of influenza A viruses in Kazakhstan wild bird populations // Veterinary Microbiology International. – 2022. – Vol. 18, № 4. – P. 78–89.
Zikibayeva K.B., Melisbek A.M., Nurgaliev D. Molecular epidemiology of avian influenza in Kazakhstan wetlands // Asian Journal of Veterinary Sciences. – 2024. – Vol. 12, № 1. – P. 34–45.
Skehel J.J., Wiley D.C. Receptor binding and membrane fusion in virus entry: the influenza hemagglutinin // Annu Rev Biochem. – 2000. – Vol. 69. – P. 531–569.
Gamblin S.J., Skehel J.J. Influenza hemagglutinin and neuraminidase membrane glycoproteins // J Biol Chem. – 2010. – Vol. 285, № 37. – P. 28403–28409.
Wilson I.A., Skehel J.J., Wiley D.C. Structure of the haemagglutinin membrane glycoprotein of influenza virus at 3 Å resolution // Nature. – 1981. – Vol. 289, № 5796. – P. 366–373.
Stevens J., Blixt O., Tumpey T.M. Structure and function of the influenza virus hemagglutinin // Annu Rev Biochem. – 2006. – Vol. 75. – P. 273–294.
Horimoto T., Kawaoka Y. Pandemic threat posed by avian influenza A viruses // Clin Microbiol Rev. – 2001. – Vol. 14, № 1. – P. 129–149.
Senne D.A., Panigrahy B., Kawaoka Y., et al. Survey of the hemagglutinin (HA) cleavage site sequence of H5 and H7 avian influenza viruses // Avian Dis. – 1996. – Vol. 40, № 2. – P. 425–437.
Stieneke-Gröber A., Vey M., Angliker H., et al. Influenza virus hemagglutinin with multibasic cleavage site is activated by furin // EMBO J. – 1992. – Vol. 11, № 7. – P. 2407–2414.
Chen H., Smith G.J., Zhang S.Y., et al. Avian flu: H5N1 virus outbreak in migratory waterfowl // Nature. – 2005. – Vol. 436, № 7048. – P. 191–192.
Kaverin N.V., Rudneva I.A., Govorkova E.A., et al. Epitope mapping of the hemagglutinin molecule of a highly pathogenic H5N1 influenza virus by using monoclonal antibodies // J Virol. – 2007. – Vol. 81, № 23. – P. 12911–12917.
Wang Z., Wan Y., Qiu C., et al. Recovery of microRNAs and improvement of sequencing through repairing RNA degradation from FFPE samples // Biotechniques. – 2016. – Vol. 60, № 1. – P. 1–6.
Koel B.F., Burke D.F., Bestebroer T.M., et al. Substitutions near the receptor binding site determine major antigenic change during influenza virus evolution // Science. – 2013. – Vol. 340, № 6136. – P. 976–979.
DuBois R.M., Zaraket H., Reddivari M., et al. Acid stability of the hemagglutinin protein regulates H5N1 influenza virus pathogenicity // PLoS Pathog. – 2011. – Vol. 7, № 12. – P. e1002398.
Sun H., Cunningham F.L., Harris J., et al. Influenza A(H5N8) viruses that are highly pathogenic to poultry are antigenically distinct from H5N1 viruses // Vaccine. – 2016. – Vol. 34, № 40. – P. 4840–4847.
Matrosovich M., Tuzikov A., Bovin N., et al. Early alterations of the receptor-binding properties of H1, H2, and H3 avian influenza virus hemagglutinins // J Virol. – 2000. – Vol. 74, № 18. – P. 8502–8512.
Rogers G.N., Paulson J.C. Receptor determinants of human and animal influenza virus isolates // Virology. – 1983. – Vol. 127, № 2. – P. 361–373.
Connor R.J., Kawaoka Y., Webster R.G., Paulson J.C. Receptor specificity in human, avian, and equine H2 and H3 influenza virus isolates // Virology. – 1994. – Vol. 205, № 1. – P. 17–23.
Fusaro A., Monne I., Mulatti P., et al. Genetic diversity of highly pathogenic avian influenza A(H5N8/H5N5) viruses in Italy // Emerg Infect Dis. – 2017. – Vol. 23, № 9. – P. 1543–1547.
Pohlmann A., Starick E., Grund C., et al. Swarm incursions of reassortants of highly pathogenic avian influenza virus strains H5N2 and H5N8 into Europe in 2016 // Sci Rep. – 2018. – Vol. 8, № 1. – P. 15143.
Wiley D.C., Wilson I.A., Skehel J.J. Structural identification of the antibody-binding sites of Hong Kong influenza haemagglutinin // Nature. – 1981. – Vol. 289, № 5796. – P. 373–378.
Caton A.J., Brownlee G.G., Yewdell J.W., Gerhard W. The antigenic structure of the influenza virus A/PR/8/34 hemagglutinin (H1 subtype) // Cell. – 1982. – Vol. 31, № 2 Pt 1. – P. 417–427.
Smith D.J., Lapedes A.S., de Jong J.C., et al. Mapping the antigenic and genetic evolution of influenza virus // Science. – 2004. – Vol. 305, № 5682. – P. 371–376.
Fuller T., Gilbert M., Martin V., et al. Predicting hotspots for influenza virus reassortment // Emerg Infect Dis. – 2013. – Vol. 19, № 4. – P. 581–588.
Krauss S., Walker D., Pryor S.P., et al. Influenza A viruses of migrating wild aquatic birds in North America // Vector Borne Zoonotic Dis. – 2004. – Vol. 4, № 3. – P. 177–189.
Olsen B., Munster V.J., Wallensten A., et al. Global patterns of influenza A virus in wild birds // Science. – 2006. – Vol. 312, № 5772. – P. 384–388.
