Dynamics of changes in the number of SARS-CoV-2 seropositive patients over two years of the COVID-19 pandemic

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Serological assays, being rapid and relatively inexpensive methods for detecting COVID-19, may play an important role in combating the SARS-CoV-2 pandemic. The aim of the present study was to assess dynamics of changes in the number of seropositive patients for SARS-CoV-2 antibodies over 2.5 years of the evolving COVID-19 pandemic. The study included 6051 persons (2840 women and 3211 males). Their mean age was 41.68±0.17 years (M±SEM). At the time of this survey, all participants were residents of the Chelyabinsk region. General information was collected over the period from 06/01/2020 to 01/18/2022. Seropositivity for SARS-C0V-2 was assessed by test kits for IgG, IgM and IgA antibodies (JSC Vector-Best, Novosibirsk, Russia) against SARS-CoV-2 using “indirect” two-stage enzyme immunoassay (ELISA). Over the entire period, 27 cases were seronegative (20.45%); 99 samples were positive for IgA to SARS-CoV-2 (75%), and 6 samples (4.55%) yielded questionable ELISA results. IgG testing for SARS-Cov-2 antibodies was negative in 2433 cases (42.35%); 3245 samples (56.48%) were positive, and 67 specimens provided (1.17%) doubtful results using ELISA tests. IgM antibodies were not revealed in 2710 (70.41%) cases; 996 were positive (25.88%), and 143 specimens (3.72%) yielded doubtful results by ELISA technique. In general, the highest proportion of positive results was found in class A immunoglobulins. The wave-like distribution of the density among all antibody-positive patients was revealed, which, however, was not associated with peak values of COVID-19 morbidity in Chelyabinsk Region. Most waves of seroprevalence were detected before the waves of SARS-CoV-2 infection. A positive relationship was established between IgG and IgM seropositivity against SARS-CoV-2 with age and female gender. Conclusion. In general, serological testing and regular monitoring of antibodies against SARS-CoV-2 may play an important role in assessing its prevalence during the coronavirus pandemic and immune response to the infection at a population level.

About the authors

Igor S. Kritsky

Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: igor81218@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9402-051X

Postgraduate Student

Russian Federation, 106, Pervomayskaya str., Yekaterinburg, 620049

Vladimir A. Zurochka

Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences; South Ural State University (National Research University)

Email: v_zurochka@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Senior Research Associate, Laboratory of Inflammation Immunology, Senior Research Associate, Laboratory of Immune Biotechnology, Russian-Chinese Educational Center

Russian Federation, 106, Pervomayskaya str., Yekaterinburg, 620049; Chelyabinsk

Desheng Hu

Huazhong University of Science and Technology

Email: desheng.hu@hust.edu.cn

Professor, Department of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine, Union Hospital, Tongji Medical College

Taiwan, Province of China, Wuhan

Aleksey P. Sarapultsev

Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences; South Ural State University (National Research University)

Email: asarapultsev@gmail.com

PhD, MD (Biology), Leading Research Associate, Laboratory of Immunopathophysiology, Director, Russian-Chinese Center for Systemic Pathology

Russian Federation, 106, Pervomayskaya str., Yekaterinburg, 620049; Chelyabinsk

References

  1. Ameijeiras-Alonso J., Crujeiras R.M., Rodriguez-Casal A. Multimode: an r package for mode assessment. J. Stat. Soft., 2021, Vol. 97, no. 9, pp. 1-32.
  2. Bunders M.J., Altfeld M. Implications of sex differences in immunity for SARS-CoV-2 pathogenesis and design of therapeutic interventions. Immunity, 2020, Vol. 53, pp. 487-495.
  3. Gusev E., Sarapultsev A., Solomatina L., Chereshnev V. SARS-CoV-2-Specific immune response and the pathogenesis of COVID-19. Int. J. Mol. Sci., 2022, Vol. 23, no. 3, 1716. doi: 10.3390/ijms23031716.
  4. Li R., Pei S., Chen B., Song Y., Zhang T., Yang W., Shaman J. Substantial undocumented infection facilitates the rapid dissemination of novel coronavirus (SARS-CoV-2). Science, 2020, Vol. 368, no. 6490, pp. 489-493.
  5. Lippi G., Simundic A.M., Plebani M. Potential preanalytical and analytical vulnerabilities in the laboratory diagnosis of coronavirus disease 2019 (COVID-19). Clin. Chem. Lab. Med., 2020, Vol. 58, no. 7, pp. 1070-1076.
  6. Luo C., Liu M., Li Q., Zheng X., Ai W., Gong F., Fan J., Liu S., Wang X., Luo J. Dynamic changes and prevalence of SARS-CoV-2 IgG/IgM antibodies: Analysis of multiple factors. Int. J. Infect. Dis., 2021, Vol. 108, pp. 57-62.
  7. Lynch K.L., Whitman J.D., Lacanienta N.P., Beckerdite E.W., Kastner S.A., Shy B.R., Goldgof G.M., Levine A.G., Bapat S.P., Stramer S.L., Esensten J.H., Hightower A.W., Bern C., Wu A.H.B. Magnitude and kinetics of anti-severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 antibody responses and their relationship to disease severity. Clin. Infect. Dis., 2021, Vol. 72, no. 2, pp. 301-308.
  8. Tali S.H.S., LeBlanc J.J., Sadiq Z., Oyewunmi O.D., Camargo C., Nikpour B., Armanfard N., Sagan S.M., Jahanshahi-Anbuhi S. Tools and techniques for severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2)/COVID-19 Detection. Clin. Microbiol. Rev., 2021, Vol. 34, no. 3, e00228-20. doi: 10.1128/CMR.00228-20.
  9. Vandenberg O., Martiny D., Rochas O., van Belkum A., Kozlakidis Z. Considerations for diagnostic COVID-19 tests. Nat. Rev. Microbiol., 2021, Vol. 19, no. 3, pp. 171-183.
  10. Xiao S.Y., Wu Y., Liu H. Evolving status of the 2019 novel coronavirus infection: Proposal of conventional serologic assays for disease diagnosis and infection monitoring. J. Med. Virol., 2020, Vol. 92, no. 5, pp. 464-467.
  11. Xu J., Wu R., Huang H., Zheng W., Ren X., Wu N., Ji B., Lv Y., Liu Y., Mi R. Computed tomographic imaging of 3 patients with coronavirus disease 2019 pneumonia with negative virus real-time reverse-transcription polymerase chain reaction test. Clin. Infect. Dis., 2020, Vol. 71, no. 15, pp. 850-852.
  12. Younes N., Al-Sadeq D.W., Al-Jighefee H., Younes S., Al-Jamal O., Daas H.I., Yassine H.M., Nasrallah G.K. Challenges in laboratory diagnosis of the novel coronavirus SARS-CoV-2. Viruses, 2020, Vol. 12, no. 6, 582. doi: 10.3390/v12060582.
  13. Yu H.Q., Sun B.Q., Fang Z.F., Zhao J.C., Liu X.Y., Li Y.M., Sun X.Z., Liang H.F., Zhong B., Huang Z.F., Zheng P.Y., Tian L.F., Qu H.Q., Liu D.C., Wang E.Y., Xiao X.J., Li S.Y., Ye F., Guan L., Hu D.S., Hakonarson H., Liu Z.G., Zhong N.S. Distinct features of SARS-CoV-2-specific IgA response in COVID-19 patients. Eur. Respir. J., 2020, Vol. 56, no. 2, 2001526. doi: 10.1183/13993003.01526-2020.
  14. Zhao J., Yuan Q., Wang H., Liu W., Liao X., Su Y., Wang X., Yuan J., Li T., Li J., Qian S., Hong C., Wang F., Liu Y., Wang Z., He Q., Li Z., He B., Zhang T., Fu Y., Ge S., Liu L., Zhang J., Xia N., Zhang Z. Antibody responses to SARS-CoV-2 in patients with novel coronavirus disease 2019. Clin. Infect. Dis., 2020, Vol. 71, no. 16, pp. 2027-2034.
  15. Zurochka A., Dobrinina M., Zurochka V., Hu D., Solovyev A., Ryabova L., Kritsky I., Ibragimov R., Sarapultsev A. Seroprevalence of SARS-CoV-2 antibodies in symptomatic individuals is higher than in persons who are at increased risk exposure: the results of the single-center, prospective, cross-sectional study. Vaccines (Basel), 2021, Vol. 9, no. 6, 627. doi: 10.3390/vaccines9060627.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1. Distribution of the density of SARS-CoV-2 seropositive ELISA results obtained during this study and the incidence registered in the Chelyabinsk

Download (412KB)

Copyright (c) 2022 Kritsky I.S., Zurochka V.A., Hu D., Sarapultsev A.P.

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».