Journal of microbiology, epidemiology and immunobiologyJournal of microbiology, epidemiology and immunobiologyЖурнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии0372-93112686-7613Central Research Institute for Epidemiology1847710.36233/0372-9311-354uwgumlORIGINAL RESEARCHESОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯResearch ArticleIsolation and genetic analysis of the chikungunya virus from Aedes aegypti and Aedes albopictus mosquitoes captured in Central AmericaИзоляция и генетический анализ вируса Чикунгунья из комаров Aedes aegypti и Aedes albopictus, отловленных в Центральной Америкеhttps://orcid.org/0000-0002-9731-3681IgnatyevGeorgy M.ИгнатьевГеоргий Михайлович
Russian Federation

D. Sci. (Med.), Professor, main expert, Laboratory of molecular biotechnology, I.I. Mechnikov Research Institute for Vaccines and Sera

д.м.н., профессор, главный сотрудник лаб. молекулярной биотехнологии НИИ вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова

oksanich@yahoo.comhttps://orcid.org/0000-0002-8600-7347OksanichAlexey S.ОксаничАлексей Сергеевич
Russian Federation

Cand. Sci. (Biol.), leading researcher, Laboratory of molecular biotechnology, I.I. Mechnikov Research Institute for Vaccines and Sera

к.б.н., в.н.с. лаб. молекулярной биотехнологии НИИ вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова

oksanich@yahoo.comhttps://orcid.org/0000-0002-0218-6641KazakovaElena V.КазаковаЕлена Владимировна
Russian Federation

Deputy director for HR and organizational design, St. Petersburg Research Institute for Vaccines and Sera

зам. директора по управлению персоналом и организационному проектированию Санкт-Петербургского НИИ вакцин и сывороток

oksanich@yahoo.comhttps://orcid.org/0000-0003-3264-6722SamartsevaTatyana G.СамарцеваТатьяна Геннадьевна
Russian Federation

researcher, Laboratory of molecular biotechnology, I.I. Mechnikov Research Institute for Vaccines and Sera

н.с. лаб. молекулярной биотехнологии НИИ вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова

oksanich@yahoo.comhttps://orcid.org/0000-0002-2491-4072OtrashevskayaЕlena V.ОтрашевскаяЕлена Викторовна
Russian Federation

researcher, Laboratory of molecular biotechnology, I.I. Mechnikov Research Institute for Vaccines and Sera

ведущий сотрудник лаб. молекулярной биотехнологии НИИ вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова

oksanich@yahoo.comhttps://orcid.org/0000-0001-9246-3915UybaStanislav V.УйбаСтанислав Валентинович
Nicaragua

General director, Mechnikov Latin American Institute of Biotechnology

генеральный директор Латиноамериканского института биотехнологий «Мечников»

oksanich@yahoo.comhttps://orcid.org/0000-0002-6635-363XTrukhinVictor P.ТрухинВиктор Павлович
Russian Federation

Director, St. Petersburg Research Institute for Vaccines and Sera

директор Санкт-Петербургского НИИ вакцин и сывороток

oksanich@yahoo.comI. Mechnikov Research Institute for Vaccines and SeraНаучно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. МечниковаSt. Petersburg Research Institute for Vaccines and SeraСанкт-Петербургский научно-исследовательский институт вакцин и сыворотокMechnikov Latin American Institute of BiotechnologyЛатиноамериканский институт биотехнологии «Мечников»22112023100531031820112023Copyright ©; 2023, Ignatyev G.M., Oksanich A.S., Kazakova E.V., Samartseva T.G., Otrashevskaya Е.V., Uyba S.V., Trukhin V.P.Copyright ©; 2023, Игнатьев Г.М., Оксанич А.С., Казакова Е.В., Самарцева Т.Г., Отрашевская Е.В., Уйба С.В., Трухин В.П.2023Ignatyev G.M., Oksanich A.S., Kazakova E.V., Samartseva T.G., Otrashevskaya Е.V., Uyba S.V., Trukhin V.P.Игнатьев Г.М., Оксанич А.С., Казакова Е.В., Самарцева Т.Г., Отрашевская Е.В., Уйба С.В., Трухин В.П.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/18477

Introduction. The habitat of mosquitoes belonging to the genera Aedes spp., Culex spp., Culiseta spp. is in South and Central America, including Nicaragua. Monitoring of the spread of mosquito vectors and assessment of the infection with arboviruses can provide information on possible occurrence of new diseases or an increase in the reported cases, changes in the infectivity of viruses for humans due to changes in pathogen transmitters.

The purpose of this study was isolation and identification of arboviruses belonging to the Flavivirus and Alphavirus genera from A. albopictus, A. aegypti, Culiseta spp., Culex spp. mosquitoes captured in forests of Nicaragua.

Materials and methods. A. albopictus, A. aegypti, Culiseta spp., Culex spp. mosquitoes were captured during the dry season in 2021 in forested areas of Nicaragua in four different locations. Mosquitoes were sorted into pools, each containing 5-8 mosquitoes (236 pools in total). Using the reverse transcription polymerase chain reaction, the pools were tested for the presence of chikungunya (CHIKV), dengue, Zika, and yellow fever viruses. Positive pools were inoculated into the C6/36 cell culture to obtain isolates and for their further sequencing.

Results. The dengue virus was detected only in Aedes spp. mosquitoes: in 7 pools — A. aegypti, in 1 — A. albopictus. CHIKV was also detected only in Aedes spp. mosquitoes: in 3 pools — A. aegypti, in 1 — A. albopictus. The sequencing of nucleotide sequences of 6К, Е1, Е2, and NS1 genes of CHIKV isolated from A. albopictus mosquitoes showed that compared to the similar gene sequences from CHIKV isolates recovered from A. aegypti mosquitoes, the 6K gene region contained 4 nucleotide and 4 amino acid substitutions, while the E1 region contained 16 nucleotide substitutions, 10 of them led to amino acid substitutions; the E2 region contained 14 nucleotide and 11 amino acid substitutions; the NS1 region contained 33 nucleotide and 19 amino acid substitutions.

Введение. Ареал обитания комаров родов Aedes spp., Culex spp., Culiseta spp. распространяется на Южную и Центральную Америку, включая Никарагуа. Мониторинг за распространением комаров-переносчиков и оценка их инфицированности арбовирусами могут предоставить информацию о возможности появления новых или увеличении случаев уже регистрируемых заболеваний, изменении инфекционности вирусов для человека при смене переносчика возбудителя.

Целью настоящей работы были выделение и идентификация арбовирусов, принадлежащих к родам Flavivirus и Alphavirus, из комаров видов A. albopictus, A. aegypti, Culiseta spp., Culex spp., отловленных в лесах Никарагуа.

Материалы и методы. Комары A. albopictus, A. aegypti, Culiseta spp., Culex spp. были отловлены в 2021 г. в сухой сезон в лесной зоне в Никарагуа в четырех разных локациях. Комаров объединяли в пулы по 5–8 особей (всего 236 пулов). Методом полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией пулы анализировали на наличие вирусов Чикунгунья (ВЧ), денге, Зика и жёлтой лихорадки. Положительные пулы инокулировали в культуру клеток С6/36 с целью получения изолятов и их дальнейшего секвенирования.

Результаты. Вирус денге был выявлен только в комарах Aedes spp.: в 7 пулах — A. aegypti, в 1 — A. albopictus. ВЧ также был выявлен только в комарах Aedes spp.: в 3 пулах — A. aegypti, в 1 — A. albopictus. Секвенирование нуклеотидных последовательностей генов 6К, Е1, Е2 и NS1 ВЧ, выделенного из комаров A. albopictus, показало, что по сравнению с аналогичными последовательностями генов из изолятов ВЧ, выделенных из комаров A. aegypti, в области гена белка 6К обнаружено 4 нуклеотидных и столько же аминокислотных замен, в области Е1 — 16 нуклеотидных замен, 10 из которых приводили к аминокислотным заменам, в области Е2 — 14 нуклеотидных и 11 аминокислотных замен, в области NS1 — 33 нуклеотидные и 19 аминокислотных замен.

chikungunyadenguearbovirusesAedes albopictusAedes aegyptiCuliseta spp.Culex spp.polymerase chain reactionsequencingisolatenucleotide substitutionamino acid substitutionЧикунгуньяденгеарбовирусыAedes albopictusAedes aegyptiCuliseta spp.Culex spp.полимеразная цепная реакциясеквенированиеизолятнуклеотидная заменааминокислотная заменаРабота выполнена при финансовой поддержке гранта РНФThe study was funded by RSF22-14-00184The study was funded by RSF grant 22-14-00184.Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ 22-14-00184.Kraemer M.U.D., Sinka M.E., Duda K.A., et al. The global compendium of Aedes aegypti and Aedes albopictus occurrence. Sci. Data. 2015;2:150035. DOI: http://doi.org/10.1038/sdata.2015.35Ponce P., Morales D., Argoti A., Cevallos V.E. First report of Aedes (Stegomyia) albopictus (Skuse) (Diptera: Culicidae), the Asian tiger mosquito, in Ecuador. J. Med. Entomol. 2018;55(1):248–9. DOI: http://doi.org/10.1093/jme/tjx165Hermanns K., Marklewitz M., Zirkel F., et al. Agua Salud alphavirus defines a novel lineage of insect-specific alphaviruses discovered in the New World. J. Gen. Virol. 2020;101(1):96–104. DOI: https://doi.org/10.1099/jgv.0.001344Guzman M.G., Halstead S.B., Artsob H., et al. Dengue: a continuing global threat. Nat. Rev. Microbiol. 2010;8(12 Suppl.):S7–16. DOI: http://doi.org/10.1038/nrmicro2460Vega-Rua A., Zouache K., Caro V., et al. High efficiency of temperate Aedes albopictus to transmit Chikungunya and dengue viruses in the Southeast of France. PLoS One. 2013;8(3):e59716. DOI: http://doi.org/10.1371/journal.pone.0059716Lundstrom J.O., Hesson J.C., Schafer M.L., et al. Sindbis virus polyarthritis outbreak signalled by virus prevalence in the mosquito vectors. PLoS Negl. Trop. Dis. 2019;13(8):e0007702. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0007702Villero-Wolf Y., Mattar S., Puerta-González A., et al. Genomic epidemiology of Chikungunya virus in Colombia reveals genetic variability of strains and multiple geographic introductions in outbreak, 2014. Sci. Rep. 2019;9(1):9970. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-019-45981-8Cevallos V., Ponce P., Waggoner J.J., et al. Zika and Chikungunya virus detection in naturally infected Aedes aegypti in Ecuador. Acta Trop. 2018;177:74–80. DOI: http://doi.org/10.1016/j.actatropica.2017.09.029Waggoner J.J., Gresh L., Vargas M.J., et al. Viremia and clinical presentation in Nicaraguan patients infected with Zika virus, Chikungunya virus, and Dengue virus. Clin. Infect. Dis. 2016;63(12):1584–90. DOI: http://doi.org/10.1093/cid/ciw589da Costa C.F., da Silva A.V., do Nascimento V.A., et al. Evidence of vertical transmission of Zika virus in field-collected eggs of Aedes aegypti in the Brazilian Amazon. PLoS Negl. Trop. Dis. 2018;12(7):e0006594. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0006594Eldadah Z.A., Asher D.M., Godec M.S., et al. Detection of flaviviruses by reverse-transcriptase polymerase chain reaction. J. Med. Virol. 1991;33(4):260–7. DOI: https://doi.org/10.1002/jmv.1890330410Игнатьев Г.М., Каа К.В., Оксанич А.С. и др. Индикация и идентификация вирусов денге и Чикунгунья в комарах рода Aedes spp., отловленных в центральной Америке. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2020;97(3):227–32. Ignatyev G.M., Kaa K.V., Oksanich A.S., et al. Indication and identification of dengue and Chikungunya viruses in Aedes spp. Mosquitoes captured in Central America. Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology. 2020;97(3):227–32 DOI: https://doi.org/10.36233/0372-9311-2020-97-3-4 EDN: https://elibrary.ru/ufhtabČabanová V., Tichá E., Bradbury R.S., et al. Mosquito surveillance of West Nile and Usutu viruses in four territorial units of Slovakia and description of a confirmed autochthonous human case of West Nile fever, 2018 to 2019. Euro Surveill. 2021;26(19):2000063. DOI: https://doi.org/10.2807/1560-7917.S.2021.26.19.2000063Čabanová V., Tichá E., Bradbury R.S., et al. Mosquito surveillance of West Nile and Usutu viruses in four territorial units of Slovakia and description of a confirmed autochthonous human case of West Nile fever, 2018 to 2019. Euro Surveill. 2021;26(19):2000063. DOI: https://doi.org/10.2807/1560-7917.ES.2021.26.19.2000063Отрашевская Е.В., Казакова Е.В., Жиренкина Е.Н. и др. Ретроспективный серологический анализ распространения флавивирусных лихорадок и лихорадки Чикунгунья в Никарагуа; авидность специфических антител, как инструмент дифференциальной диагностики. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2022;99(2):215–24. Atrasheuskaya A.V., Kazakova E.V., Zhirenkina E.N., et al. The study of flaviviruses and Chikungunya virus seroprevalence in Nicaragua – virus-specific antibody avidity assay as a tool for differential diagnosis. Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology. 2022;99(2):215–24. DOI: https://doi.org/10.36233/0372-9311-196 EDN: https://elibrary.ru/tyopajShurtleff A.C., Beasley D.W., Chen J.J., et al. Genetic variation in the 3′ non-coding region of dengue viruses. Virology. 2001;281(1):75–87. DOI: https://doi.org/10.1006/viro.2000.0748