Alkalen Fosfataz-Bazli Virüs Odağı (ALPspot) Saptama Testi Geliştirilmesi: Enfeksiyoz Rotavirüs Titresinin Belirlenmesi

ovine rotavirus (BRV), buzağılarda neonatal ishalin başlıca nedenidir ve süt ve hayvancılık üretiminde önemli ekonomik kayıplara neden olur. Doku kültürü bulaşıcı dozu (TCID50), neredeyse bir asır önce virüs titrelerini ölçmek için tasarlanmış sitopatik etki (CPE) tabanlı bir mikroskobik inceleme testidir. Virüsleri çoğaltırken hücre kültürlerinde CPE'leri indüklemediğinde virüs titrelerini belirlemek zordur ve daha doğru ve güvenilir yöntemlerin geliştirilmesi gerekir. Yeni doğan buzağılardan dışkı örnekleri toplandı ve BRV'yi saptamak için bir RT-PCR testi yapıldı. BRV suşlarını fekal süspansiyonlardan izole etmek için hücre kültür virüs izolasyon yöntemi uygulandı ve ELISA ile doğrulandı. Alkalin fosfataz temelli virüs odak (ALPSpot) testini geliştirmek ve doğrulamak için izole edilen BRV suşları kullanıldı. Alkalin fosfatazla konjuge antikorları katalize eden kromojenik bir substratın eklenmesinden sonra virüs odakları görünür hale getirildi. Tek adımlı RT-PCR testi ile toplam 17 dışkı örneği Rotavirüs için pozitif test edildi. Hücre kültürü virüs izolasyon çalışmaları yoluyla 6 BRV izolatı başarıyla izole edildi ve ELISA'da pozitif test edildi (Cut-off: 0.247). Test duyarlılığı, TCID50 titre yöntemine kıyasla daha yüksek bir korelasyon oranı (R2=0.9833) ile ölçülmüştür ve virüs titresi açısından TCID50 ve ALPSpot yöntemi arasında istatistiki anlamlı bir fark bulunmadı. Ayrıca ALPSpot, TCID50 ile karşılaştırıldığında en düşük virüs titresini dahi tespit edebildi. ALPSpot testi, duyarlı hücre kültürlerinde BRV titrelerini ölçmek için indüklenmiş CPE gerektirmeyen güvenilir ve doğru bir yöntemdir ve küçük modifikasyonlarla koruma çalışmalarında aşı ile indüklenen veya pasif olarak aktarılan nötralize edici antikorları belirlemek için kullanılabilir. Bu çalışmada BRV titresi tespiti için ALPSpot saptama testi geliştirilerek optimize edilmesi tarif edildi.

The Development of an Alkaline Phosphatase-Based Virus Spot (ALPSpot) Detection Assay: Determination of Infectious Rotavirus Titer

Bovine rotavirus (BRV) is major cause of neonatal diarrhea in calves and cause substantial economic loss in dairy and livestock production. The tissue culture infectious dose (TCID50) is a cytopathic effect (CPE)-based microscopic examination assay designed to measure virus titers almost a century ago. It is difficult to determine the virus titers when replicating viruses do not induce CPEs in cell cultures and more accurate and reliable methods need to be developed. Fecal samples were obtained from newborn calves and a RT-PCR assay was performed to detect BRV. A cell culture isolation method was performed to isolate BRV strains in fecal suspensions and confirmed by ELISA. All BRV strains were employed to develop and validate ALPSpot assay. Spots become visible after the addition of a chromogenic substrate that catalyzes alkaline phosphatase- conjugated antibodies. A total of 17 fecal samples tested positive for BRV in one-step RT-PCR. Only 6 BRV isolates were successfully rescued through cell culture virus isolation studies and tested positive in ELISA (Cut- off: 0.247). Assay sensitivity was measured with a higher correlation rate (R2=0.9833) when compared to the TCID50 titer method and there are no significant differences between TCID50 and ALPSpot methods in terms of virus titer. In addition, ALPSpot also determines the lowest virus titer when compared to TCID50. In this study, an alkaline phosphatase spot (ALPSpot) detection assay has been optimized to determine BRV titers.

___

  • 1. Dhama K, Chauhan RS, Mahendran M, et al. Rotavirus diarrhea in bovines and other domestic animals. Vet Res Commun 2009; 33: 1-23.
  • 2. Renaud DL, Rot C, Marshall J, et al. The effect of Cryptosporidium parvum, rotavirus, and coronavirus infection on the health and performance of male dairy calves. J Dairy Sci 2021; 104: 2151-2163.
  • 3. Berber E, Çanakoğlu N, Sözdutmaz İ, et al. Seasonal and Age-Associated Pathogen Distribution in Newborn Calves with Diarrhea Admitted to ICU. Vet Sci 2021; 8: 128.
  • 4. Martella V, Bányai K, Matthijnssens J, et al. Zoonotic aspects of rotaviruses. Vet Microbiol 2010; 140: 246-255.
  • 5. Matthijnssens J, Ciarlet M, Rahman M, et al. Recommendations for the classification of group A rotaviruses using all 11 genomic RNA segments. Arch Virol 2008; 153: 1621-1629.
  • 6. Crawford SE, Mukherjee SK, Estes MK, et al. Trypsin cleavage stabilizes the Rotavirus VP4 spike. J Virol 2001; 75: 6052-6061.
  • 7. Urasawa T, Urasawa S, Taniguchi K. Sequential passages of human rotavirus in MA-104 cells. Microbiol Immunol 1981; 25: 1025-1035.
  • 8. Li T, Lin H, Yu L, et al. Development of an enzyme-linked immunospot assay for determination of rotavirus infectivity. J Virol Methods 2014; 209: 7-14.
  • 9. Smith EM, Estes MK, Graham DY, et al. A plaque assay for the Simian Rotavirus SA11. J Gen Virol 1979; 43: 513- 519.
  • 10. Butchaiah G. Infectivity assay of bovine rotavirus: evaluation of plaque and end-point methods in comparison with immunofluorescent cell assay. Acta Virol 1988; 32: 60-64.
  • 11. Butchaiah G, Lund E. Plaque assay of bovine rotavirus. Acta Vet Scand 1983; 24: 362-373.
  • 12. Madin SH, Andriese PC, Darby NB. The in vitro cultivation of tissues of domestic and laboratory animals. Am J Vet Res 1957; 18: 932-941.
  • 13. Kärber G. Beitrag zur kollektiven Behandlung pharmakologischer Reihenversuche. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol 1931; 162: 480-483.
  • 14. Spearman CE. The method of 'right and wrong cases' ('constant stimuli') without Gauss's formulae. J Psychol 2 1908; 2: 227-242.
  • 15. Yang DP, Goldberg KM, Ma XD, et al. Development of a fluorescent focus identification assay using serotype- specific monoclonal antibodies for detection and quantitation of rotaviruses in a tetravalent rotavirus vaccine. Clin Diagn Lab Immunol 1998; 5: 780-783.
  • 16. Gao Z, Hou L, Xu M, et al. Enhanced Colorimetric Immunoassay Accompanying with Enzyme Cascade Amplification Strategy for Ultrasensitive Detection of Low- Abundance Protein. Sci Rep 2014; 4: 3966.
  • 17. Guo J, Gao M, Song Y, et al. An Allosteric-probe for detection of alkaline phosphatase activity and its application in immunoassay. Front Chem 2018; 6: 618.
  • 18. Chomczynski P, Sacchi N. Single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol- chloroform extraction. Anal Biochem 1987; 162:156-159.
  • 19. Iturriza Gómara M, Kang G, Mammen A, et al. Characterization of G10P[11] rotaviruses causing acute gastroenteritis in neonates and infants in Vellore, India. J Clin Microbiol 2004; 42: 2541-2547.
  • 20. Arnold M, Patton JT, McDonald SM. Culturing, storage, and quantification of rotaviruses. Curr Protoc Microbiol 2009; 15: 1-24.
  • 21. Ramakrishnan MA. Determination of 50% endpoint titer using a simple formula. World J Virol 2016; 5: 85-86.
  • 22. Beck NK, Callahan K, Nappier SP, et al. Development of a spot-titer culture assay for quantifying bacteria and viral indicators. J Rapid Methods Autom Micribiol 2009; 17: 455-464.
  • 23. Lei C, Yang J, Hu J, et al. On the Calculation of TCID(50) for Quantitation of Virus Infectivity. Virol Sin 2021; 36: 141-144.
  • 24. DiStefano DJ, Gould SL, Munshi S, et al. Titration of human-bovine rotavirus reassortants using a tetrazolium- based colorimetric end-point dilution assay. J Virol Methods 1995; 55: 199-208.
  • 25. Schwarz B-A, Bange R, Vahlenkamp TW, et al. Detection and quantitation of group A rotaviruses by competitive and real-time reverse transcription-polymerase chain reaction. J Virol Methods 2002; 105: 277-285.
  • 26. Scherrer R, Feynerol C, L'Haridon R. ELISA for the detection of rotavirus and rotavirus/antibody complexes in faeces. In: Leeuw PWd, Guinee PAM (Editors). Laboratory Diagnosis in Neonatal Calf and Pig Diarrhoea. Current Topics in Veterinary Medicine and Animal Science. 1st Edition, The Hague, Boston and London: Martinus Nijhoff Publishers 1980: 40-48.
  • 27. Khamrin P, Maneekarn N, Peerakome S, et al. Molecular characterization of a rare G3P[3] human rotavirus reassortant strain reveals evidence for multiple human- animal interspecies transmissions. J Med Virol 2006; 78: 986-994.
  • 28. Reed LJ, Muench H. A simple method of estimating fifty per cent endpoints. Am J Epidemiol 1938; 27: 493-497. 29. Cruz DJ, Shin HJ. Application of a focus formation assay for detection and titration of porcine epidemic diarrhea virus. J Virol Methods 2007; 145: 56-61.
  • 30. Wu BR, Mahony JB, Chernesky MA. A new immune complex dot assay for detection of rotavirus antigen in faeces. J Virol Methods 1990; 29: 157-166.
  • 31. Kang W, Shin E-C. Colorimetric focus-forming assay with automated focus counting by image analysis for quantification of infectious hepatitis C Virions. PLOS ONE 2012; 7: e43960.
  • 32. Berber E, Canakoglu N, Yoruk MD, et al. Application of the pseudo-plaque assay for detection and titration of Crimean-Congo hemorrhagic fever virus. J Virol Methods 2013; 187: 26-31.
  • 33. Canakoglu N, Berber E, Ertek M, et al. Pseudo-plaque reduction neutralization test (PPRNT) for the measurement of neutralizing antibodies to Crimean- Congo hemorrhagic fever virus. Virol J 2013; 10: 6.
  • 34. Darling AJ, Boose JA, Spaltro J. Virus assay methods: Accuracy and validation. Biologicals 1998; 26: 105-110
Fırat Üniversitesi Sağlık Bilimleri Veteriner Dergisi-Cover
  • ISSN: 1308-9323
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Yayıncı: Prof.Dr. Mesut AKSAKAL
Sayıdaki Diğer Makaleler

Malatya İlindeki Koyunculuk İşletmelerinin Yapısal Özellikleri ve Yetiştiricilerin Sosyo-Ekonomik Durumu

Abdurrahman KÖSEMAN, İbrahim ŞEKER, Selim KUL

Periferal Dolaşımdaki T Helper/T Sitotoksik Hücre Oranının Bazı Hastalıkların Prognozu Üzerine Etkileri

Hakan KEÇECİ, Murat UZTİMÜR

Dilate Kardiyomyopatili Kangal Irkı Köpeklerde M Mod ve Benek Takibi Ekokardiyografi Verilerinin KarĢılaĢtırılması

Osman Safa TERZİ

Fırat Üniversitesi Öğrencilerinin Hayvanlara Yönelik Empati Kapasitelerini Etkileyen Faktörler Üzerine Bir AraĢtırma

Tuncay VURAL, Abdullah ÖZEN, Çağrı ÇOBAN, Yusuf Sefa DEDEOĞLU

M1/M2 Liver Macrophage Polarization After Antigenic Stimulation with Lipopolysaccharide (LPS) in Rats

Nalan KAYA TEKTEMUR, Dürrin Özlem DABAK, Nida ÇAYLAN, Neriman ÇOLAKOĞLU

Yüksek Yağlı Diyetle Beslenen Sıçanlarda Maca Kök Ekstraktının Böbrek Dokusu Bazı Moleküler Parametreleri Üzerine Etkileri

Füsun ERTEN

Lutein/Zeaksantin İzomerlerinin (L/Zi) Musklin Sinyal Yolağı Üzerine Etkisi

Kazım ŞAHİN, Füsun ERTEN, Beşir ER

Metotreksat Uygulanan Ratlarda Arjinin Silikat İnositol Kompleksinin Kemik Hasarı Üzerine Etkileri

Mehmet TUZCU, Tansel Ansal BALCI, Beşir ER, Zeynep TUZCU, Mehmet ERDOĞAN

Parvoviral Enteritli Köpeklerde Sistemik İnflamasyonun Şiddeti İle Serum Demir, Total Demir Bağlama Kapasitesi ve Albümin Konsantrasyonu Arasındaki İlişkinin Araştırılma

Kenan Çağrı TÜMER, Sümeyye BABACAN, Mehmet ÇALIŞKAN

Alkalen Fosfataz-Bazli Virüs Odağı (ALPspot) Saptama Testi Geliştirilmesi: Enfeksiyoz Rotavirüs Titresinin Belirlenmesi

Engin BERBER