Return of Sindbis virus : isolating two new Sindbis virus strains from human serum and mosquito samples in 2018
| Title: | Return of Sindbis virus : isolating two new Sindbis virus strains from human serum and mosquito samples in 2018 |
| Author(s): | Suvanto, Maija Tellervo |
| Contributor: | University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences, Faculty of Biological and Environmental Sciences |
| Discipline: | General Microbiology |
| Language: | English |
| Acceptance year: | 2019 |
| Abstract: |
Sindbis-virus kuuluu alfavirusten sukuun, ja sitä tavataan ympäri maapalloa. Sindbis-virus leviää hyttysten ja lintujen välityksellä. Lintu- (Culex) ja elohyttysten (Culiseta) on havaittu levittävän Sindbis-virusta. Suomessa kanalintujen (Tetrao) on haivattu toimivan isäntinä Sindbis-virukselle mahdollistaen viruksen lisääntymisen niissä. Vuosittain Pogostan tautia aiheuttaa Suomessa Sindbis-virus. Tyypillisesti Pogostan tautia esiintyy elo-syyskuun taiteessa. Pogostan taudin oireita ovat mm. lihas- ja nivelkivut, ihottuma ja kuume. Pogostan tautia esiintyy endeemisenä Suomessa ja sitä tavataan mm. Ilomantsin alueelta. Vaikka Pogostan tautia esiintyy Suomessa vuosittain, suomalaisia Sindbis-virus sekvenssejä on vähän. Tällä hetkellä Suomesta on eristetty kuusi Sindbis-virus kantaa, jotka eristettiin vuosina 2002 ja 2005. Tietoa uudemmista suomalaisista Sindbis-virus kannoista tarvitaan.
Tässä pro gradu -tutkielmassa eristettiin kaksi uutta suomalaista Sindbis-virus kantaa sekä kuvattiin miten nämä uudet kannat ovat sukua toisille suomalaisille Sindbis-virus kannoille ja muille Sindbis-virus kannoille.
Tässä työssä käytetyt hyttysnäytteet kerättiin Ilomantsista kesällä 2018. Työhön sisällytettiin myös seeruminäytteitä, jotka saatiin HUSLABista. Nämä seeruminäytteet olivat potilailta, joilta oli serologisesti diagnosoitu Sindbis-virusinfektio. Näytteistä seulottiin alfa- ja bunyavirussukuihin kuuluvia viruksia käyttämällä polymeraasiketjureaktioita (PCR) hyödyksi. Hyttys- ja potilasnäytteet testattiin hyödyntäen Sindbis-virukselle spesifistä PCR menetelmää. Hyttys- ja potilasnäytteiden virukset kasvatettiin soluviljelmien avulla ja myöhemmin virukset eroteltiin toisistaan plakkipuhdistuksen avulla. Soluviljelmät testattiin immunofluoresenssi menetelmän avulla. Hyttys- ja potilasnäytteistä eristetyt Sindbis-virukset sekvensoitiin uuden sukupolven sekvensointi tekniikoiden avulla ja sen jälkeen saaduista sekvensseistä rakennettiin fylogeneettinen puu. Fylogeneettinen puu esittää eristettyjen Sindbis-virusten sukulaissuhteita verrattuna muihin suomalaisiin ja maailmalla esiintyviin Sindbis-virus kantoihin. Hyttysnäytteet tunnistettiin morfologisesti sukutasolle ja myöhemmin niistä tehtiin geneettinen lajimääritys hyödyntämällä COI sekvenssejä. COI PCR tuotteet Sanger sekvensoitiin ja saatuja sekvenssejä verrattiin NCBI:n tietokannasta löytyviin sekvensseihin, koska haluttiin määrittää näytteen hyttyslaji.
Tässä pro gradu –tutkielmassa kuvataan kaksi uutta suomalaista Sindbis-virus kantaa, jotka eristettiin hyttysnäytteistä ja ihmisen seeruminäytteestä. Tämä on ensimmäinen kerta Suomessa, kun Sindbis-virus on eristetty ihmisen seerumista. Nämä eristetyt Sindbis-virus kannat eroavat toisistaan. Ihmisen seeruminäytteestä eristetty kanta on läheistä sukua Saksassa tavattaville Sindbis-virus kannoille. Hyttysestä eristetty kanta puolestaan on läheistä sukua suomalaiselle Sindbis-virus kannalle (Ilomantsi-2005M), joka on myös eristetty hyttysistä. Näiden tulosten perusteella voidaan sanoa, että tällä hetkellä Suomessa kiertää kaksi erilaista Sindbis-virus kantaa.
Tämä pro gradu –tutkielma antaa uutta tietoa suomalaisista Sindbis-viruskannoista, jota voidaan käyttää tulevaisuudessa mm. kun halutaan tutkia Sindbis-viruksen taudinaiheuttamiskykyä, levinneisyyttä, sukulaissuhdetta muihin Sindbis-viruksiin tai kun halutaan kartoittaa Sindbis-viruksen esiintyvyyttä Suomessa
Sindbis virus belongs to the Alphavirus genus and it has spread around the globe. Sindbis virus is transmitted by mosquitoes and spread birds. Mosquitoes from Culex and Culiseta genera are able to spread Sindbis virus. In Finland game birds from Tetrao genus have been observed to act as host for Sindbis virus thus enabling viral amplification. In Finland Sindbis virus causes annual disease called Pogosta disease. Typically, Pogosta disease occurs from August to September. Symptoms of Pogosta disease include for example joint pain, arthritis, rash and fever. Pogosta disease is endemic in Finland and known endemic regions are e.g. Ilomantsi region.
Even though Sindbis virus causes annual disease in Finland there is currently only six Sindbis virus strains isolated from Finland. These isolations were done in 2002 and in 2005. There is a need for new data.
In this master thesis the aims were to describe how two new Finnish Sindbis virus strains were isolated and to compare them to each other and to other Sindbis virus strains isolated from Finland and around the globe.
Mosquito samples were collected from Ilomantsi region in 2018 summer. Serum samples from serologically diagnosed patients with Sindbis virus infection were obtained from HUSLAB and included in this study. The mosquito and patient serum samples were cultivated on cells and later virus isolates were plaque purified. Conventional nested reverse transcriptase polymerase chain reactions (RT-PCR) for Alphavirus and Bunyavirus genera were used in order to screen mosquito and patient serum samples for viruses. Later a Sindbis virus specific real time reverse transcriptase PCR was used to test mosquito and patient serum samples. Cell cultures were also tested with immunofluorescence assays. Isolated Sindbis viruses were sent for next generation sequencing and based on that a phylogenetical tree was constructed. The phylogenetical tree represents the new Sindbis virus strains relation to Finnish and to other Sindbis virus strains around the globe. Mosquito samples were morphologically identified and subjected to genetic species identification analysis via COI sequences. These COI PCR products were sent for Sanger sequencing and compared to sequences in NCBI database in order to determine the mosquito species.
In this master thesis two new Finnish Sindbis virus strains were isolated from mosquito and from human serum sample. This is the first time in Finland when Sindbis virus has been isolated from human serum sample. These two new Finnish Sindbis virus strains differ from each other. The strain isolated from the patient sample is more closely related to German strains than to Finnish Sindbis virus strains. The strain isolated from mosquitoes is closely related to pre-existing Finnish Sindbis virus strain Ilomantsi region-2005M which is isolated from mosquitoes. These finding suggest that currently there is two different Sindbis virus strains circulating in Finland.
This master thesis provides valuable information of Finnish Sindbis virus strains which can be used in future studies e.g. when studying Sindbis virus pathogenesis, distribution, relation to other Sindbis virus strains or mapping Sindbis virus prevalence in Finland.
|
| Keyword(s): | Sindbis virus hyttysvälitteiset virukset arbovirukset Pogostan tauti Alfavirus Ochlerotatus hyttyset SINV Sindbis virus mosquitoes Pogosta disease arbovirus Alphaviruses Ochlerotatus mosquito-borne viruses SINV |
Files in this item
| Files | Size | Format | View |
|---|---|---|---|
| Suvanto_Maija_Pro_Gradu_2019.pdf | 2.237Mb |