The variability of SARS-CoV-2 appeared to be higher than expected, the emergence of new variants raises concerns. The aim of the work was to compare the pathogenicity of the Wuhan and BA.1.1/Omicron variants in BALB/c mice and Syrian hamsters.
The
study used strains of SARS-CoV-2: Dubrovka phylogenetically close to Wuhan-Hu-1, and LIA phylogenetically close to Omicron, BALB/c mice, transgenic mice B6.Cg-Tg(K18-ACE2)2Prlmn/HEMI Hemizygous for Tg(K18-ACE2)2Prlmn, Syrian golden hamsters. Animals were infected intranasally, pathogenicity was estimated by a complex of clinical, pathomorphological and virological methods.
Comparative studies of SARS-CoV-2 Dubrovka and LIA strains on animal models demonstrated their heterogeneous pathogenicity. In parallel infection of BALB/c mice with Dubrovka and LIA variants, the infection proceeded without serious clinical signs and lung damage. Infection with the LIA strain resulted to a systemic disease with a high concentration of viral RNA in the lungs and brain tissues of animals. The presence of viral RNA in mice infected with the Dubrovka strain was transient and undetectable in the lungs by day 7 post-infection. Unlike the mouse model, in hamsters, the Dubrovka strain had a greater pathogenicity than the LIA strain. In hamsters infected with the Dubrovka strain lung lesions were more significant, and the virus spread through organs, in particular in brain tissue, was observed. In hamsters infected with the LIA strain virus was not detected in brain tissue.
The
study of various variants of SARS-CoV-2 in species initially unsusceptible to SARS-CoV-2 infection is important for monitoring zoonotic reservoirs that increase the risk of spread of new variants in humans.
Введение. Изменчивость SARS-CoV-2 оказалась выше ожидаемой, а появление новых вариантов вызывает обеспокоенность об их потенциально более высокой вирулентности, трансмиссивности, способности уклоняться от иммунных реакций, вызванных предыдущей инфекцией или вакцинацией. В связи с этим важно изучение патогенеза таких вариантов на экспериментальных моделях SARS-CoV-2. Цель работы сравнение патогенности вариантов Ухань и BA.1.1 (омикрон) у мышей BALB/c и сирийских хомяков. Материал и методы. В исследовании использованы штаммы SARS-CoV-2 Dubrovka, филогенетически близкий к штамму Wuhan-Hu-1, и LIA, филогенетически близкий к штамму омикрон, мыши BALB/c, трансгенные мыши B6.Cg-Tg(K18-ACE2)2Prlmn/HEMI Hemizygous for Tg(K18-ACE2)2Prlmn, сирийские золотистые хомяки. Заражение животных проводили интраназально, определение вирулентности выполняли посредством комплекса клинических, патоморфологических и вирусологических методов. Результаты. Сравнительные исследования штаммов SARS-CoV-2 Dubrovka (Ухань-подобного) и LIA (омикрон-подобного) на моделях животных продемонстрировали их различную патогенность. При параллельном заражении мышей BALB/c вариантами Dubrovka и LIA инфекция протекала без серьёзных клинических признаков и повреждений лёгких. Заражение штаммом LIA приводило к системному заболеванию с высоким содержанием вирусной РНК в лёгких и тканях мозга животных. Вирусная РНК у мышей при заражении штаммом Dubrovka была преходящей и не обнаруживалась в лёгких уже на 7-й день после заражения. Напротив, у хомяков штамм Dubrovka обладал большей патогенностью, чем штамм LIA. При инфицировании штаммом Dubrovka поражения лёгких были значительнее, наблюдались потеря массы тела и распространение вируса по органам, в частности в ткани головного мозга, в то время как при заражении штаммом LIA вирус в тканях головного мозга не определялся. Заключение. Изучение различных вариантов SARS-CoV-2 у видов, изначально невосприимчивых к инфекции, важно для мониторинга зоонозных резервуаров, создающих риск распространения новых вариантов у людей.