Comprehensive Immunological Study of Persons Vaccinated with Live Plague Vaccine Living on the Territory of the Pre-Caspian Sand Foci of the Plague in the Republic of Kalmykia

Introduction: An increase in epizootic activity has been registered in a number of plague foci in the Russian Federation over the past few years. As part of securing sanitary and epidemiologic wellbeing of the population living in the natural foci of the disease, a mass immunization with a live plague vaccine based of the Yersinia pestis EV line NIIEG vaccine strain was carried out. Objectives: The purpose of the study was to assess the influence of a complex of factors including age, gender, health status, the number of previous vaccinations against plague, blood groups, and HLA gene polymorphism on the state of the cellular and humoral immune response in people vaccinated with the live plague vaccine. Materials and methods: The analysis of venous blood of 347 volunteers included determination of the concentration of specific antibodies to the capsular antigen (F1) of plague microbe, spontaneous and induced production of marker cytokines (IFN-γ, TNF-α, and IL-4) by ELISA, and genes of the main histocompatibility complex (HLA) class II by real-time PCR. We also analyzed medical documentation (Form 025/u) and the results of a questionnaire-based survey of the vaccinated people. Results and discussion: We established the influence of various factors, including genetic ones, on marker indicators of the humoral and cellular immune response in persons vaccinated with the live plague vaccine. We also characterized the relationship between the level of specific antibodies to plague microbe F1 production and some cytokines and the age and the number of previous vaccinations in our volunteers. The most common gene variants of the main histocompatibility complex of class II (HLA-DQA1, HLA-DQB1 and HLA-DRB1) in the cohort were identified and possible relationships between the production of IFN-γ, TNF-α, IL-4 and allelic polymorphism of HLA class II genes were determined. Conclusions: Immunologic reactivity in people vaccinated with the live plague vaccine is mainly determined by age, the number of previous vaccinations against this infection, and individual characteristics of HLA gene polymorphism.

No abstract

Abstract. Objective of the work was to conduct a comparative assessment of the immune-modulating effect of the combined use of Yersinia pestis EV NIIEG vaccine strain with Polyoxidonium and Ingaron preparations on a BALB/c mouse model.Materials and methods. Mice of the BALB/c line were immunized subcutaneously with Yersinia pestis EV NIIEG culture at a dose of 2.5 104 m.c. (1st group), in combination with Ingaron at a dose of 150 IU (2nd group) or with Polyoxidonium at a dose of 4 мg (3rd group), the 4th group is intact mice. On days 3, 7, 21 and 90 after immunization, the subpopulation composition of lymphocytes, the production of mediators of the cellular response (INF-ɣ and IL-10), the titers of specific antibodies to the capsular antigen of plague microbe (F1), the nuclear apparatus of lymphocytes, and the nature of histological changes in the organs of mice were determined. Characterization of immunogenic (protective) activity of the combined use of Y. pestis EV NIIEG with immune-modulators against Y. pestis 231 in experiments on BALB/c mice was performed on the 21st day after immunization through determining the number of dead animals and their average life expectancy.Results and discussion. The combined administration of Y. pestis EV NIIEG vaccine strain with Polyoxidonium or Ingaron to experimental animals allowed us to establish differences in the response of the immune system of biomodels, due to the mechanism of action of a specific immune-modulator. It has been established that both Polyoxidonium and Ingaron combined with Y. pestis EV NIIEG enhance the response of immune-competent cells in experimental animals, contribute to the activation of the humoral response and the production of mediators of the cellular response, do not have a damaging effect on the tissue of the macroorganism. At the same time, the efficacy of using combined vaccination of Y. pestis EV NIIEG with immune-modulators in the inoculation test is confirmed for Polyoxidonium only.

Резюме. В настоящем исследовании рассматривается разработка метода определения уровня антирабических антител в иммунных сыворотках и препарате иммуноглобулина с использованием проточной цитометрии. Метод основан на измерении уровня флуоресценции в клетках Vero, инкубированных в питательной среде с добавлением смеси разведений антирабических сывороток или препарата иммуноглобулина и аттенуированного штамма вируса бешенства «Москва 3253», адаптированного к репродукции на перевиваемых клеточных линиях. Для определения уровня антител образцы антирабических сывороток и иммуноглобулина следует разводить в солевом растворе соответственно в 20 и 200 раз. При этом рекомендуемая доза вируса должна составлять 0,1 ИД 50 на 1 клетку. Для фиксации и пермеабилизации клеточной мембраны применяли реагент Cytoperm/Cytofix (BD Pharmingen, США), содержащий формальдегид. Этот компонент способен инактивировать вирус бешенства, что позволяет считать предлагаемый метод соответствующим принципам биологической безопасности. Для окрашивания предлагается использовать конъюгат антирабического иммуноглобулина с ФИТЦ (ФГБУ ВНИИЗЖ, Россия). Данное обстоятельство не ограничивает примененние аналогичных препаратов, предназначенных для этой цели. Цитометрические исследования осуществляли на проточном цитометре, снаряженным аргоновым лазером мощностью 20 МВт, при длине волны эмиссии 488 нм со скоростью 500 клеток в секунду. Инфицированными считали те клетки, значения интенсивности флуоресценции которых составили более 10 условных единиц. Использование проточной цитометрии позволяет определить точное количество инфицированных клеток в исследуемой суспензии, а также степень их инфицирования по интенсивности флуоресценции. Уровень содержания антител в исследуемых образцах учитывают по калибровочному графику, построенному на основании данных исследования стандартного образца активности антирабического иммуноглобулина, имеющего активность 30 МЕ в 1 мл (NIBSC, Великобритания). Установлена высокая степень корреляции результатов, полученных с помощью предлагаемого метода в сравнении с результатами, полученных и других методов определения активности антирабических препаратов-биологической реакции нейтрализации вируса на белых мышах (0,92) и модифицированного метода FAVN (0,98). При этом сравнение результатов анализа уровня антирабических антител, полученных с применением проточной цитометрии, и результатов, полученными в тестах in vivo, проведено впервые. Возможность быстрого