Virological, epidemiological, clinic, and molecular genetic features of the influenza epidemic in 2015-2016: prevailing of the influenza A(H1N1)09 pdm virus in Russia and countries of the Northern hemisphere

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

This work describes the specific features of the influenza virus circulating in the period from October 2015 to March 2016 in 10 cities of Russia, the basic laboratories of CEEI at the D.I. Ivanovsky Institute of Virology “Federal Research Centre of Epidemilogy and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya” of the Ministry of Health of the Russian Federation. The increase in the morbidity caused by influenza viruses was detected in January-February 2016. The duration of the morbidity peak was 4-5 weeks. The most vulnerable group included children at the age from 3 to 6; a high rate of hospitalization was also detected among people at the age of 15-64 (65%). In clinic symptoms there were middle and severe forms with high frequency of hospitalization as compared with the season of 2009-2010, but much higher in comparison with the season of 2014-2015. Some of the hospitalized patients had virus pneumonias, half of which were bilateral. Among these patients, 10% were children; 30%, adults. The mortality in the intensive care unit of the hospital was 46%. Almost all lethal cases were among unvaccinated patients in the case of late hospitalization and without early antiviral therapy. The predominance of the influenza A(H1N1)09pdm virus both in the Russian Federation and the major part of the countries in the Northern hemisphere was noted. The results of the study of the antigenic properties of influenza strains of A(H1N1)pdm09 virus did not reveal any differences with respect to the vaccine virus. The sequencing data showed the amino acid substitutions in hemagglutinin (receptor binding and Sa sites) and in genes encoding internal proteins (PA, NP, M1, NS1). Strains were sensitive to oseltamivir and zanamivir and maintained resistance to rimantadine. The participation of non-influenza ARI viruses was comparable to that in preliminary epidemic seasons.

About the authors

D. K. Lvov

«Federal Research Centre of Epidemilogy and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Author for correspondence.
Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

E. I. Burtseva

«Federal Research Centre of Epidemilogy and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: elena-burtseva@yandex.ru
Russian Federation

L. V. Kolobukhina

«Federal Research Centre of Epidemilogy and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

I. T. Fedyakina

«Federal Research Centre of Epidemilogy and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

E. S. Kirillova

«Federal Research Centre of Epidemilogy and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

S. V. Trushakova

«Federal Research Centre of Epidemilogy and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

E. L. Feodoritova

«Federal Research Centre of Epidemilogy and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

A. L. Belyaev

«Federal Research Centre of Epidemilogy and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

L. N. Merkulova

«Federal Research Centre of Epidemilogy and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

K. G. Krasnoslobodtsev

«Federal Research Centre of Epidemilogy and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

E. A. Mukasheva

«Federal Research Centre of Epidemilogy and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

E. O. Garina

«Federal Research Centre of Epidemilogy and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

T. A. Oskerko

«Federal Research Centre of Epidemilogy and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

V. A. Aristova

«Federal Research Centre of Epidemilogy and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

R. V. Vartanian

«Federal Research Centre of Epidemilogy and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

L. B. Kisteneva

«Federal Research Centre of Epidemilogy and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

P. G. Deryabin

«Federal Research Centre of Epidemilogy and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

A. G. Prilipov

«Federal Research Centre of Epidemilogy and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

S. V. Alkhovsky

«Federal Research Centre of Epidemilogy and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

I. S. Kruzhkova

«Federal Research Centre of Epidemilogy and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

M. V. Bazarova

FBIH Clinical Hospital for Infectious Diseases No 1

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

A. V. Deviatkin

FBIH Clinical Hospital for Infectious Diseases No 1

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

References

  1. Львов Д.К., Бурцева Е.И., Прилипов А.Г., Колобухина Л.В., Меркулова Л.Н., Дерябин П.Г. и др. Изоляция 24.05.2009 г. и депонирование в Государственную коллекцию вирусов (ГКВ № 2452 от 24.05.2009 г.) первого штамма А/IIV-Moscow/01/2009 (H1N1) swl, подобного свиному вирусу A (H1N1) от первого выявленного 21.05.2009 г. больного в г. Москве. Вопросы вирусологии. 2009; 54 (5): 10-4.
  2. Карпова Л.С., Соминина А.А., Бурцева Е.И., Пелих М.Ю., Феодоритова Е.Л., Поповцева Н.М. и др. Сравнение эпидемий гриппа в России, вызванных пандемическим вирусом гриппа A (H1N1) pdm09 в период с 2009 по 2013 г. Вопросы вирусологии. 2015; 60 (3): 19-25.
  3. Львов Д.К., Бурцева Е.И., Колобухина Л.В., Дерябин П.Г., Кириллова Е.С., Трушакова С.В. и др. Особенности эпидемического сезона 2014/2015 гг. по гриппу в разных регионах России. Инфекционные болезни. 2015; 13 (4): 59-67.
  4. Выделение вирусов гриппа в клеточных культурах и куриных эмбрионах и их идентификация: Методические рекомендации (утверждены ФС по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека от 18 апреля 2006 г. N.0100/4430-06-34). М.; 2006.
  5. Львов Д.К., Бурцева Е.И., Прилипов А.Г., Богданова В.С., Щелканов М.Ю., Бовин Н.В. и др. Возможная связь летальной пневмонии с мутациями пандемического вируса гриппа A/H1N1 swl в рецепторсвязывающем сайте субъединицы HA1 гемагглютинина. Вопросы вирусологии. 2010; 55 (4): 4-9.
  6. Львов Д.К., Яшкулов К.Б., Прилипов А.Г., Бурцева Е.И., Шляпникова О.В., Поглазов А.Б. и др. Обнаружение аминокислотных замен аспарагиновой кислоты на глицин и аспарагин в рецептор связывающем сайте гемагглютинина в вариантах пандемического вируса гриппа A/H1N1 от больных с летальным исходом и со среднетяжелой формой заболевания. Вопросы вирусологии. 2010; 55 (3): 15-9.
  7. Cайт Европейского ВОЗ. Available at: http://flunewseurope.org.
  8. Cайт Центров по контролю за заболеваемостью и профилактике (CDC&P), Атланта США. Available at: http://www.cdc.gov/flu/weekly/index.htm.
  9. Чучалин А.Г. Грипп: уроки пандемии (клинические аспекты). Пульмонология. 2010; Приложение 1: 3-8.
  10. Dawood F.S., Jain S., Finelli L., Shaw M.W., Lindstrom S., Garten R.J. et al. Emergence of a novel swine-origin influenza A (H1N1) virus in humans. N. Engl. J. Med. 2009; 360 (25): 2605-15.
  11. Dawood F.S., Iuliano A.D., Reed C., Meltzer M.I., Shay D.K., Cheng P.Y. et al. Estimated global mortality associated with the first 12 months of 2009 pandemic influenza A H1N1 virus circulation: a modeling study. Lancet Infect. Dis. 2012; 12 (9): 687-95.
  12. Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Estimates of deaths associated with seasonal influenza in United States, 1976-2007. MMWR Morb. Mortal. Wkly Rep. 2010; 59 (33): 1057-62.
  13. Sominina A., Burtseva E., Eropkin M., Karpova L., Zarubaev V., Smorodintseva E. et al. Influenza surveillance in Russia based on epidemiological and laboratory data for the period from 2005 to 2012. Am. J. Inflect. Dis. 2013; 9 (3): 77-93.
  14. Review of the 2014-2015 influenza season in the northern hemisphere. Available at: http://www.who.int/wer/2015/wer9023.pdf.
  15. Skowronski D., Chambers C., Sabaiduc S., Serres G. De., Dickinson J.A., Winter A.L. et al. Interim estimates of 2014/2015 vaccine effectiveness against influenza A (H3N2) from Canada’s Sentinel Physician Surveillance network, January 2015. Euro Surveill. 2015; 20 (4): pii=21022.
  16. Pebody R., Warburton F., Ellis J., Andrews N., Thompson C., von Wissmann B. et al. Low effectiveness of seasonal influenza vaccine in preventing laboratory confirmed influenza in primary care in the United Kingdom: 2014/2015 mid-season results. Euro Surveill. 2015; 20 (5): pii=21025.
  17. Recommended composition of influenza virus vaccines for use in the 2015-2016 northern hemisphere. Available at: http://www.who.int/influenza/vaccines/virus/recommendations/2015_16_north/en.
  18. Komissarov A., Fadeev A., Petrov S., Sergeeva M., Sintsova K., Egorova A. et al. Rapid spread of influenza A (H1N1)pdm09 viruses with a new set of specific mutations in the internal genes in the beginning of 2015/2016 epidemic season in Moscow and Saint-Petersburg (Russian Federation). Influenza Other Respir. Viruses. 2016. Available at: http://dx.doi.org/10.1111/irv.12389.
  19. Raymond F.L., Caton A.J., Cox N.J., Kendal A.P., Brownlee G.G. The antigenicity and evolution of influenza H1 Haemagglutinin from 1950-1957 and 1977-1983: two pathways from one gene. Virology. 1986; 148: 257-87.
  20. Puzelli S., Facchini M., Spagnolo D., De Marco M.A., Calzoletti L., Zanetti A. et al. Transmission of hemagglutinin D222G mutant strain of pandemic (H1N1)2009 virus. Emerg. Infect. Dis. 2010; 16 (5): 863-5.
  21. Rogers G.N., Paulson J.C., Daniels R.S., Skehel J.J., Wilson I.A., Wiley D.C. Single amino acid substitutions in influenza hemagglutinin change receptor binding specificity. Nature. 1983; 304 (5921): 76-8.
  22. Valli M.B., Selleri M., Meschi S., Zaccaro P., Vincenti D., Lalle E. et al. Hemagglutinin 222 variants in pandemic (H1N1) 2009 virus. Emerg. Infect. Dis. 2011; 17 (4): 749-51.
  23. WHO. Preliminary review of D222G amino acid substitution in hemagglutinin of pandemic influenza A (H1N1) 2009 viruses. WHO Report 28 December 2009. Available at: http://www.who.int/csr/resources/publications/swineflu/h1n1_d222g/en/index.html.
  24. Recommended composition of influenza virus vaccines for use in the 2016-2017 northern hemisphere. Available at: http://www.who.int/wer/2016/wer9110.pdf?ua=1.
  25. Zoonotic influenza viruses: antigenic and genetic characteristics and development of candidate vaccine viruses for pandemic preparedness. Available at: http://www.who.int/wer/2016/wer9111.pdf?ua=1.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2016 Lvov D.K., Burtseva E.I., Kolobukhina L.V., Fedyakina I.T., Kirillova E.S., Trushakova S.V., Feodoritova E.L., Belyaev A.L., Merkulova L.N., Krasnoslobodtsev K.G., Mukasheva E.A., Garina E.O., Oskerko T.A., Aristova V.A., Vartanian R.V., Kisteneva L.B., Deryabin P.G., Prilipov A.G., Alkhovsky S.V., Kruzhkova I.S., Bazarova M.V., Deviatkin A.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

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».