pdf35

Ribogospod. nauka Ukr., 2022; 1(59): 87-108
DOI: https://doi.org/10.15407/fsu2022.01.087
УДК 575.15:597-12

Діагностика  вірусу інфекційного  панкреатичного  некрозу (IPNV):  Огляд

М. Назаренко, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. , ННЦ Інститут біології та медицини, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, м. Київ
Ю. Рудь, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. , Інститут рибного господарства НААН, м. Київ; ГО Українська асоціація іхтіопатологів (УАІ), м. Київ

Мета. Вірус інфекційного панкреатичного некрозу (IPNV) спричиняє висококонтагіозне захворювання — інфекційний панкреатичний некроз у райдужної форелі та інших представників лососевих. Обмежена кількість профілактичних та лікувальних засобів робить діагностику та моніторинг чи не єдиним способом контролювати захворювання. Тому метою нашої роботи був аналіз літературних даних, що стосуються сучасних методів ідентифікації вірусу.

Результати. В статті наведено дані щодо окремих методів діагностики та вивчення патогенезу інфекційного панкреатичного некрозу. Акцентовано увагу на сучасних молекулярно-біологічних методах та комплексах методів, які рекомендовано використовувати в процедурі спостереження за захворюванням, в тому числі методі культури клітин. Широко висвітлено інформацію стосовно методів полімеразної ланцюгової реакції, як в класичній модифікації (ЗТ-ПЛР), так і в реальному часі (real time). Також приділено увагу новітнім методикам, таким як біосенсори та петлевій ізотермічній ампліфікації (LAMP).

Наукова новизна. Узагальнено дані щодо діагностики та вивчення вірусу інфекційного панкреатичного некрозу сучасними молекулярно-біологічними методами та проведення моніторингу захворювання. Коротко представлено перспективні способи ідентифікації вірусу на рибних господарствах в умовах in situ (на місцях).

Практична значимість. Представлена інформація допоможе фахівцям-іхтіопатологам у виборі відповідного методу для діагностики захворювання, підбору складових реакцій або ж у поєднанні декількох методик для поліпшення чутливості.

Ключові слова: IPNV, діагностика, ЗТ-ПЛР, культура клітин, біосенсори.

ЛІТЕРАТУРА

  1. ICTV Report Consortium. ICTV virus taxonomy profile: Birnaviridae / Delmas B. et al. // J Gen Virol. 2019. Vol. 100(1). P. 5—6. doi: 10.1099/jgv.0.001185.
  2. Isolation of a new infectious pancreatic necrosis virus (IPNV) variant from a fish farm in Scotland / Benkaroun J. et al. // Viruses. 2021. Vol. 13(3). P. 385. https://doi.org/10.3390/v1303 0385.
  3. Isolation and molecular characterization of a novel infectious pancreatic necrosis virus strain in returning Atlantic salmon Salmo salar from the Connecticut River, USA / Glenney G. W. et al. // J Aquat Anim Heal. 2012. Vol. 24(2). P. 63—72. https://doi.org/10.1080/08997659.2012.668509 
  4. Virulence of infectious pancreatic necrosis virus (IPNV) isolates from Mexico / Salgado-Miranda C. et al. // J Vet Med Sci. 2020. Vol. 82(3). P. 394—398. https://doi.org/10.1292/jvms.18- 0737.
  5. Molecular characterization of infectious pancreatic necrosis virus strains isolated from the three types of salmonids farmed in Chile / Manríquez R. A. et al. // Virol J. 2017. Vol. 14(1). P. 17. https://doi.org/10.1186/s1298 5-017-0684-x.
  6. Infectious pancreatic necrosis virus isolated from farmed rainbow trout and tilapia in Kenya is identical to European isolates / Mulei I. R. et al. // J Fish Dis. 2018. Vol. 41(8). P. 1191—1200. https://doi.org/10.1111/jfd.12807.
  7. Molecular evolution of infectious pancreatic necrosis virus in China / Duan K. et al. // Viruses. 2021. Vol. 13(3). P. 488. https://doi.org/10.3390/v13030488 
  8. Isolation of a novel aquatic birnavirus from rainbow trout Oncorhynchus mykiss in Australia / McCowan C. et al. // Dis Aquat Organ. 2015. Vol. 114(2). P. 117—125. https://doi.org/10.3354/dao02858.
  9. Бучацкий Л. П., Рудь Ю. П., Матвиенко Н. Н. Вирусные инфекции осетров и лососей. Киев : ДИА, 2020. 240 с. ISBN 978-617-7785-10-0.
  10. Rud Y. P., Maistrenko M. I., Buchatskiy L. P. Characterization of an infectious pancreatic necrosis virus from rainbow trout fry (Onhorhynchus mykiss) in West Ukraine // Virol Sin. 2015. Vol. 30(3). P. 231—233. https://doi.org/10.1007/s12250-014-3513-z.
  11. Experimental infection of brown trout (Salmo trutta), zebrafish (Danio rerio), and swan mussel (Anodonta cygnea) with infectious pancreatic necrosis virus (IPNV) / Rud Yu. et al. // Agricultural Science and Practice. 2020. Vol. 7 (3). P. 31—39. DOI: https://doi.org/10.15407/agrisp7.03.031.
  12. Munro E. S., Midtlyng P. J. Infectious pancreatic necrosis virus and associated aquatic birnavirus // Fish Diseases and Disorders. Vol. 3: Viral, Bacterial and Fungal Infections. 2nd ed. Cambridge, MA, USA : CAB International, 2011. P. 1—65. https://doi.org/10.1079/9781845935542.0001 
  13. Dopazo C. P. The infectious pancreatic necrosis virus (IPNV) and its virulence determinants: what is known and what should be known // Pathogens. 2020. Vol. 9(2). P. 94. https://doi.org/10.3390/patho gens9 020094.
  14. Structure of a VP1-VP3 complex suggests how birnaviruses package the VP1 polymerase / Bahar M. W. et al. // J. Virol. 2013. Vol. 87. P. 3229—3236. https://doi.org/10.1128/JVI.02939-12 
  15. Infectious pancreatic necrosis virus in salmonids: Molecular epidemiology and host response to infection / Tapia D. et al. // Rev Aquac. 2021. Vol. 00. P. 1—19. https://doi.org/10.1111/raq.12623.
  16. Rodriguez Saint-Jean S., Borrego J. J., Perez-Prieto S. I. Infectious pancreatic necrosis virus: biology, pathogenesis, and diagnostic methods // Adv Virus Res. 2003. Vol. 62. P. 113—165. doi: 10.1016/s0065-3527(03)62003-8.
  17. Low pathogenic strain of infectious pancreatic necrosis virus (IPNV) associated with recent outbreaks in Iranian trout farms / Ahmadivand S. et al. // Pathogens. 2020. Vol. 9(10). P. 1— 12. https://doi.org/10.3390/pathogens9100782.
  18. Isolation of a new infectious pancreatic necrosis virus (IPNV) variant from a fish farm in Scotland / Benkaroun J. et al. // Viruses. 2021. Vol. 13(3). P. 385. https://doi.org/10.3390/v1303 0385.
  19. Infectious pancreatic necrosis virus causing clinical and subclinical infections in Atlantic salmon have different genetic fingerprints / Mutoloki S. et al. // Front Microbiol. 2016. Vol. 7. P. 1393. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.01393.
  20. Матвієнко Н. М. Біологічні властивості РНК-вмісних вірусів риб прісноводної аквакультури України : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. біол. наук. Київ, 2014. 36 с.
  21. Tissue distribution of infectious pancreatic necrosis virus serotype Sp in naturally infected cultured rainbow trout, Oncorhynchus mykiss (Walbaum): an immunohistochemical and nested-PCR study / Ahmadi N. et al. // J Fish Dis. 2013. Vol. 36(7). P. 629—637. doi: 10.1111/jfd.12072. Epub 2013 Jan 7. PMID: 23293847.
  22. Rønneseth A., Haugland G. T., Wergeland H. I. Flow cytometry detection of infectious pancreatic necrosis virus (IPNV) within subpopulations of Atlantic salmon (Salmo salar L.) leucocytes after vaccination and during the time course of experimental infection // Fish Shellfish Immunol. 2013. Vol. 34(5). P. 1294—1305. doi: 10.1016/j.fsi.2013.02.016.
  23. Quantitative Flow Cytometry to Measure Viral Production Using Infectious Pancreatic Necrosis Virus as a Model: A Preliminary Study / Vázquez D. et al. // Applied Sciences. 2018ю Vol. 8(10)ю P. 1734. https://doi.org/10.3390/app8101734ю
  24. A reliable RT-PCR-ELISA method for the detection of infectious pancreatic necrosis virus (IPNV) in farmed rainbow trout / Milne S.A. et al. // Journal of virological methods. 2006ю Vol. 132. P. 92-96. 10.1016/j.jviromet.2005.09.003.
  25. A comparative histopathological, immunohistochemical and nested-PCR study for diagnosis of infectious pancreatic necrosis in the naturally infected cultured rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) / Oryan A. et al. // Aquacult. Int. 2012. Vol. 20. P. 725—734. https://doi.org/10.1007/s10499-012-9499-3.
  26. Matvienko N. M., Rud Yu. P., Buchatskiy L. P. Replication of Infectious Pancreatic Necrosis Virus in different cell lines and in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) fingerlings // Arch. Polish. Fish. 2014. Vol. 22. P. 127—133. https://doi.org/10.2478/aopf-2014-0012.
  27. Phylogenetic characterization of Polish isolates of infectious pancreatic necrosis virus in salmonid fish / Maj-Paluch J. et al. // J Fish Dis. 2020. Vol. 43. P. 1443—1451. https://doi.org/10.1111/jfd.13249.
  28. Outbreak of infectious pancreatic necrosis virus (IPNV) in farmed rainbow trout in China / Zhu L. et al. // Acta Trop. 2017. Vol. 170. P. 63—69. doi: 10.1016/j.actatropica.2017.02.025.
  29. Detection and identification of aquatic birnaviruses by PCR assay / Blake S. L. et al. // J Clin Microbiol. 1995. Vol. 33(4). P. 835—839. doi:10.1128/JCM.33.4.835-839.1995.
  30. Multiplex reverse transcriptase PCR assay for simultaneous detection of three fish viruses / Williams K. et al. // J Clin Microbiol. 1999. Vol. 37(12). P. 4139—4141. doi: 10.1128/JCM.37.12.4139-4141.1999.
  31. Detection and phylogenetic analysis of infectious pancreatic necrosis virus in Chile / Tapia D. et al. // Dis Aquat Organ. 2015. Vol. 116(3). P. 173—184. doi: 10.3354/dao02912.
  32. Design and validation of a RT-qPCR procedure for diagnosis and quantification of most types of infectious pancreatic necrosis virus using a single pair of degenerated primers / Vázquez D. et al. // J Fish Dis. 2017. Vol. 40(9). P. 1155—1167. doi: 10.1111/jfd.12590.
  33. Detection of Infectious Pancreatic Necrosis Virus in Subclinically Infected Atlantic Salmon by Virus Isolation in Cell Culture or Real-Time Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction: Influence of Sample Preservation and Storage / Orpetveit I. et al. // Journal of veterinary diagnostic investigation. 2010. Vol. 22. P. 886—895. 10.1177/104063871002200606.
  34. Reverse transcriptase loop-mediated isothermal amplification assay for infectious hematopoietic necrosis virus in Oncorhynchus keta / Suebsing Rungkarn et al. // Diseases of aquatic organisms. 2011. Vol. 94. P. 1—8. 10.3354/dao02310.
  35. Soliman Hatem, Midtlyng Paul J., El-Matbouli Mansour. Sensitive and rapid detection of infectious pancreatic necrosis virus by reverse transcription loop mediated isothermal amplification // Journal of virological methods. 2009. Vol. 158. P. 77—83. 10.1016/j.jviromet.2009.01.018.
  36. Molecular evolution of infectious pancreatic necrosis virus in China / Duan K. et al. // Viruses. 2021. Vol. 13(3). P. 488.
  37. Identification of a New Infectious Pancreatic Necrosis Virus (IPNV) Variant in Atlantic Salmon (Salmo salar L.) that can Cause High Mortality Even in Genetically Resistant Fish / Hillestad B. et al. // Front Genet. 2021. Vol. 12. P. 635185. doi:10.3389/fgene.2021.635185.
  38. Robust Bioengineered Apoferritin Nanoprobes for Ultrasensitive Detection of Infectious Pancreatic Necrosis Virus / Chavan S. G. et al. // Anal Chem. 2019. Vol. 7, 91(9). P. 5841—5849. doi: 10.1021/acs.analchem.9b00187.

REFERENCE