Comparing humoral immune response in adult measles patients and measles vaccinated subjects

Cover Page

Cite item

Abstract

 

Introduction. The implementation of the WHO Measles Elimination Program has yielded serious results, but in recent years an increase in the incidence rate of this infection has been observed. In particular, according to the WHO, in 2019 vs. 2018 measles morbidity was elevated by 3-fold worldwide. While investigating measles outbreaks among patients, apart from unvaccinated subjects, a substantial group of adults vaccinated in childhood was distinguished. The aim of this work was to examine the characteristics of humoral measles immunity in adult measles patients as well as subjects after measles vaccination. Materials and methods. 50 adult measles patients aged 20 to 55 years were examined. In all patients, the diagnosis was confirmed clinically and by laboratory assays by detecting measles IgM antibodies. The second group consisted of 50 conditionally healthy seronegative age-matched adults, vaccinated with the live measles vaccine (Microgen, Russia). Peripheral blood samples were collected from the cubital vein in total volume of 4 ml on 6±1 day after the onset of rash in patients as well as 6 weeks after vaccination. Specific measles antibodies and their avidity were determined by ELISA using the commercial Avidity: Anti-Measles Viruses ELISA/IgG kit (Euroimmun, Germany). Results. It was shown that people aged 20—35 years more likely suffered from measles than elderly. And it was in this age group that healthy measles seronegative individuals were more abundant. Among vaccinees, 44% responded to vaccination with the primary type of immune response, and 56% responded with the secondary type, while among measles patients, 34% and 66% responded with the primary and secondary type, respectively, as follows from the spectrum of specific IgG subclasses and the antibody avidity assay. The secondary type of immune response indicates that these subjects were apparently vaccinated against measles in childhood, but lost with time long-lived plasma cells producing protective antibodies. While comparing the parameters of specific humoral immunity in groups with acute measles infection (day 6 from the onset of rash) and early convalescents (3 weeks after the onset of rash), it was shown that the level of specific IgG increased threefold in early convalescents (p < 0.01) compared with those at acute phase. The level of specific IgA, on the contrary, decreased from 73.44 (69—75.3) Me/ml to 48.64 (45—56.4) Me/ml, but remained very high. At the same time, the spectrum of specific IgG subclasses shifted from primary immune response (high IgG3 and low IgG1) to secondary response (low IgG3 and high IgG1), which is typical for the response of emerging memory B cells.

About the authors

A. P. Toptygina

Gabrichevsky Institute of Epidemiology and Microbiology; Lomonosov Moscow State University

Author for correspondence.
Email: toptyginaanna@rambler.ru

Anna P. Toptygina - PhD, MD (Medicine), Head of the Laboratory of Cytokines, Gabrichevsky Institute of Epidemiology and Microbiology; Professor of the Immunology Department, Lomonosov Moscow State University.

125212, Moscow, Admiral Makarov str., 10.

Phone: +7 (495) 452-18-01. Fax: +7 (495) 452-18-30

Russian Federation

Yu. Yu. Andreev

Gabrichevsky Institute of Epidemiology and Microbiology

Email: thatsforlife@mail.ru

PhD Student, Laboratory of Cytokines, Gabrichevsky Institute of Epidemiology and Microbiology.

Moscow.

Russian Federation

M. A. Smerdova

Gabrichevsky Institute of Epidemiology and Microbiology

Email: smerdova@ngs.ru

PhD Student, Laboratory of Cytokines, Gabrichevsky Institute of Epidemiology and Microbiology.

Moscow.

Russian Federation

L N. Navruzova

Central Research Institute of Epidemiology

Email: luna-chka@mail.ru

PhD Student, Central Research Institute of Epidemiology.

Moscow.

Russian Federation

V V. Maleev

Central Research Institute of Epidemiology

Email: maleyev@pcr.ru

RAS Full Member, PhD, MD (Medicine), Professor, Advisor to the Director for Scientific Work, Central Research Institute of Epidemiology.

Moscow.

Russian Federation

References

  1. Костинов М.П., Филатов Н.Н., Журавлев П.И., Гладкова Л.С., Полищук В.Б., Шмитько А.Д., Пахомов Д.В., Хромова Е.А., Васильева Г.В., Тихонова И.А., Рыжов А.А., Благовидов Д.А., Костинова А.М. Уровень коллективного иммунитета к вирусу кори у сотрудников отдельной больницы в рамках государственной программы элиминации кори // Инфекция и иммунитет. 2020. Т. 10, № 1. С. 129-136. doi: 10.15789/2220-7619-LOM-690
  2. Костинов М.П., Шмитько А.Д., Соловьева И.Л., Сависько А.А., Полищук В.Б., Рыжова А.А., Черданцев А.П. Необходима ли третья доза вакцины против кори — взгляд иммунолога // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2016. № 5. С. 88-94.
  3. Рубис Л.В. Результаты изучения коллективного иммунитета к кори у лиц в возрасте старше 35 лет // Инфекция и иммунитет. 2020. Т. 10, № 2. С. 381-386. doi: 10.15789/2220-7619-ASO-1302
  4. Самойлович Е.О., Семейко Г.В., Ермолович М.А., Глинская И.Н., Высоцкая В.С. Популяционный иммунитет к кори в республике Беларусь в условиях многолетней вакцинации // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2020. Т. 19, № 1. С. 43-50. doi: 10.31631/2073-3046-2020-19-1-43-50
  5. Сармометов Е.В., Мокова Н.М., Вольдшмидт Н.Б., Сергевнин В.И., Цвиркун О.В., Метелкина Н.А. Оценка напряженности противокоревого иммунитета у медицинских работников г. Перми // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2011. № 4. С. 45-48.
  6. Смердова М.А., Андреев Ю.Ю., Топтыгина А.П. Особенности иммунного ответа на вакцинацию против кори у серонегативных взрослых // Российский иммунологический журнал. 2019. Т. 13 (22), № 2. С. 1021-1023. doi: 10.31857/S102872210006485-8
  7. Смердова М.А., Топтыгина А.П., Андреев Ю.Ю., Сенникова С.В., Зеткин А.Ю., Клыкова Т.Г., Беляков С.И. Гуморальный и клеточный иммунитет к антигенам вирусов кори и краснухи у здоровых людей // Инфекция и иммунитет. 2019. Т. 9, № 3-4. С. 607-611. doi: 10.15789/2220-7619-2019-3-4-607-611
  8. Сонис А.Г., Гусякова О.А., Гильмиярова Ф.Н., Ерещенко А.А., Игнатова Н.К., Кузьмичева В.И., Бородина И.А., Неняйкин С.С. Характеристика напряженности противокоревого иммунитета в зависимости от возраста // Инфекция и иммунитет. 2020. Т. 10, № 2. С. 375-380. doi: 10.15789/2220-7619-PoR-1173
  9. Сылка О.И., Харсеева Г.Г., Леонова И.А. Напряженность иммунитета к вирусу кори у населения г. Ростова-на-Дону // Журнал фундаментальной медицины и биологии. 2013. № 1. С. 41-43.
  10. Топтыгина А.П. Общие закономерности формирования и поддержания специфического гуморального иммунного ответа на примере ответа на вирусы кори и краснухи // Инфекция и иммунитет. 2014. Т. 4, № 1. С. 7—14. doi: 10.15789/2220-7619-2014-1-7-14
  11. Топтыгина А.П., Алешкин В.А. Созревание специфического гуморального ответа у детей, привитых вакциной «Приорикс». Иммунология. 2008. Т. 29, № 6. С. 350—353.
  12. Топтыгина А.П., Алешкин В.А. Сопоставление первичного и вторичного гуморального иммунного ответа на вакцинацию «Приорикс» // Инфекция и иммунитет. 2013. Т. 3, № 4. С. 359—364. doi: 10.15789/2220-7619-2013-3-359-364
  13. Топтыгина А.П., Мамаева Т.А. Динамика синтеза и циркуляции субклассов специфических IgG при иммунном ответе на вакцину против кори, краснухи, эпидемического паротита // Российский иммунологический журнал. 2019. Т. 13 (22), № 1. С. 78—85. doi: 10.31857/S102872210005024-1
  14. Топтыгина А.П., Мамаева Т.А., Алешкин В.А. Особенности специфического гуморального иммунного ответа против вируса кори // Инфекция и иммунитет. 2013. Т. 3, № 3. С. 243—250. doi.org/10.15789/2220-7619-2013-3-243-250
  15. Топтыгина А.П., Пухальский А.Л., Мамаева Т.А., Алешкин В.А. Спектр субклассов противокоревых иммуноглобулинов G у лиц, перенесших корь // Бюллютень экспериментальной биоллогии. 2004. Т. 137, № 3. С. 293—295. doi: 10.1023/B:BEBM.0000031564.27747.b4
  16. Топтыгина А.П., Смердова М.А., Наумова М.А., Владимирова Н.П., Мамаева Т.А. Влияние особенностей популяционного иммунитета на структуру заболеваемости корью и краснухой // Инфекция и иммунитет. 2018. Т. 8, № 3. С. 341—348. doi: 10.15789/2220-7619-2018-3-341-348
  17. Cherry J.D., Zahn M. Clinical characteristics of measles in previously vaccinated and unvaccinated patients in California. Clin. Infect. Dis., 2018, vol. 67, no. 9, pp. 1315-1319. doi: 10.1093/cid/ciy286
  18. Griffin D.E. Measles vaccine. Viral Immunol., 2018, vol. 31, no. 2, pp. 86-95. doi: 10.1089/vim.2017.0143
  19. Haralambieva I.H., Kennedy R.B., Ovsyannikova I.G., Schaid D.J., Poland G.A. Current perspectives in assessing humoral immunity after measles vaccination. Expert Rev. Vaccines, 2019, vol. 18, no. 1, pp. 75-87. doi: 10.1080/14760584.2019.1559063
  20. Mitchell L.A., Tingle A.J., Decarie D., Lajeunesse C. Serologic responses to measles, mumps, and rubella (MMR) vaccine in healthy infants: failure to respond to measles and mumps components may influence decisions on timing of the second dose of MMR. Can. J. Public Health, 1998, vol. 89, no. 5, pp. 325-328.
  21. Seward J.F., Orenstein W.A. A rare event: a measles outbreak in a population with high 2-dose measles vaccine coverage. Clin. Infect. Dis., 2012, vol. 55, no. 3, pp. 403-405. doi: 10.1093/cid/cis445
  22. Tischer A., Gassner M., Richard J.-L., Suter-Riniker F., Mankertz A., Heininger U. Vaccinated students with negative enzyme immunoassay results show positive measles virus- specific antibody levels by immunofluorescence and plaque neutralization test. J. Clin. Virol., 2007, vol. 38, pp. 204-209. doi: 10.1016/j.jcv.2006.12.017
  23. Voigt E.A., Ovsyannikova I.G., Haralambieva I.H., Kennedy R.B., Larrabee B.R., Schaid D.J., Poland G.A. Genetically defined race, but not sex, is associated with higher humoral and cellular immune responses to measles vaccination. Vaccine, 2016, vol. 34, no. 41, pp. 4913-4919. doi: 10.1016/j.vaccine.2016.08.060.
  24. WHO. Measles and Rubella surveillance data. 2019. URL: https://www.who.int/immunization/monitoring_surveillance/burden/vpd/surveillance_type/active/measles_monthlydata/en (20.12.2019)

Supplementary files

There are no supplementary files to display.


Copyright (c) 2021 Toptygina A.P., Andreev Y.Y., Smerdova M.A., Navruzova L.N., Maleev V.V.

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

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies