Effect of synthetic analogue of ZP2 peptide, an active center of GM-CSF, upon antilysozyme activity of Candida

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

Our aim was to analyze the effects of the ZP2 peptide, a synthetic analogue of active center of GM-CSF, upon antilysozyme activity (ALA) of Candida.

32 vaginal isolates of Candida spp were used in the work. Five species have been isolated from the vaginal secretions of the conditionally healthy pregnant women taken within a screening program. To study the effect of ZP2 on the ALA of the Candida fungi, the fungal cells were co-cultured with a ZP2 solution in Saburo broth medium at 37 oC for 24 hours. Thereafter, ALA of fungi was determined by photometric method.

It was found that the ZP2 peptide caused a decreased expression of ALA of vaginal Candida spp. Isolates, i.e., loss of ALA in the isolates of C. glabrata, C. tropicalis, C. krusei and some isolates of C. albicans, as well as a decreased level of ALA in C. kefir and other C. albicans isolates. Thus, the synthetic analogue of ZP2 peptide (active center of GM-CSF) showed an inhibitory effect upon the antilysozyme activity of Candida.

Full Text

Введение

Антилизоцимная активность (АЛА) – один из факторов персистенции, обеспечивающих толерантность микроорганизмов к действию лизоцима человека и животных.

У дрожжеподобных грибов рода Candida АЛА встречается практически в 100% случаев [3, 8]. Распространенность и выраженность данного признака были изучены у грибов, выделенных при разных заболеваниях и из различных биотопов тела человека, при этом выявлено, что присутствие грибов с высоким уровнем АЛА способствует длительному течению инфекционного процесса и может быть критерием его хронизации [9, 10, 12, 14]. Рядом авторов показано влияние факторов различного генеза на выраженность АЛА у грибов рода Candida [15, 16, 17]. Однако влияние синтетического аналога активного центра гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (ГМ-КСФ) – пептида ZP2 на антилизоцимную активность грибов рода Candida ранее не исследовалось.

В то же время известно, что данный пептид ZP2 обладает широким спектром биологического действия [5, 7]. В частности, установлены его модифицирующие эффекты на способность S. aureus формировать биопленки [4], а также показано его влияние на антицитокиновую активность ряда микроорганизмов и их способность к продукции цитокиноподобных веществ [6, 11].

Вышеизложенное указывает на актуальность изучения влияния синтетического пептида ZP2 на биологические свойства грибов рода Candida, в том числе, на их антилизоцимную активность и другие факторы персистенции.

Цель – проанализировать характер влияния синтетического аналога активного центра ГМ- КСФ – пептида ZP2 на антилизоцимную активность грибов рода Candida.

Материалы и методы

В работе использовали 32 вагинальных изолята Candida spp. пяти видов (C. albicans, C. glabrata, C. tropicalis C. krusei, C.kefir), выделенных из отделяемого влагалища от условно-здоровых беременных в рамках регламентированного скрининга. Выделение грибов осуществляли по [13], видовую идентификацию изолятов грибов проводили общепринятым методом на основании морфологических и биохимических свойств.

Для изучения влияния ZP2 на АЛА грибов рода Candida проводили культивирование 1 мл взвеси грибов в физиологическом растворе с 1 мл раствора ZP2 концентрацией 0,1 мкг/мл в 2 мл бульона Сабуро при 37 °С в течение 24 ч. Контролем служили пробы без добавления раствора ZP2. Затем контрольные и опытные пробы центрифугировали в течение 15 мин при 3000 об/мин, сливали надосадочную жидкость, добавляли к осадку 2 мл бульона Сабуро и ресуспензировали. Далее отбирали по 150 мкл взвеси для оценки уровня АЛА грибов, которую определяли фотометрическим методом [2]. Полученные данные были обработаны методами вариационной статистики [1].

Результаты и обсуждение

Установлено, что представители всех изученных видов грибов рода Candida проявляли АЛА, но с разной частотой. Инактивировать лизоцим были способны 100% изолятов C. glabrata и C. krusei, 86% – C. albicans, 75% – C. tropicalis и 50% – C. kefir.

Максимальный уровень АЛА отмечен у C. kefir (0,52±0,04 мкг/мл), минимальный – у C. tropicalis (0,18±0,01 мкг/мл), у C. albicans, C. glabrata и C. krusei выраженность АЛА составила 0,39±0,01, 0,33±0,01 и 0,24±0,02 мкг/мл соответственно.

В результате проведения опытов in vitro установлено, что синтетический пептид ZP2 вызывал потерю способности инактивировать лизоцим у изолятов C. glabrata, C. tropicalis и C. krusei, а также у 50% штаммов C. albicans. На распространенность признака у C. kefir пептид влияния не оказывал.

 

ТАБЛИЦА 1. Влияние пептида zp2 на антилизоцимную активность (ала) грибов рода candida

TABLE 1. Effect of peptide zp2 on the antilysozyme activity (ala) of candida spp.

 

Распространенность, % / Prevalence, %

Выраженность, мкг/мл / Expression, mcg/mL

Контроль / Control

Опыт / Experience

Контроль / Control

Опыт / Experience

C. albicans (n = 16)

86

43

0,39±0,01

0,27±0,03*

C. glabrata (n = 4)

100

0

0,33±0,02

0

C. tropicalis (n = 4)

75

0

0,18±0,01

0

C. krusei (n = 4)

100

0

0,24±0,01

0

C. kefir (n = 4)

50

50

0,52±0,04

0,24±0,02*

Примечание. * – p < 0,01.

Note. *, p < 0.01.

 

При анализе влияния синтетического пептида ZP2 на выраженность антилизоцимного признака у вагинальных изолятов Candida spp. установлено достоверное снижение уровня АЛА у грибов всех изученных видов. Так, у C. albicans отмечено уменьшение выраженности АЛА в 1,5 раза с 0,39±0,01 до 0,27±0,03 мкг/мл, а у C. kefir – в 2,1 раза с 0,52±0,04 до 0,24±0,02 мкг/мл (p < 0,01) (табл. 1).

Заключение

Впервые охарактеризовано влияние синтетического аналога активного центра гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (ГМ-КСФ) – пептида ZP2 на антилизоцимную активность штаммов грибов рода Candida, выделенных из репродуктивного тракта условно-здоровых беременных. Установлено, что пептид ZP2 оказывал модифицирующее действие на антилизоцимную активность грибов рода Candida, снижая как распространенность, так и выраженность АЛА.

Полученные материалы открывают возможность применения пептида ZP2 в качестве вещества, которое может быть эффективно в терапии инфекций, вызванных персистирующими штаммами грибов рода Candida, а также для коррекции вагинальной микрофлоры при носительстве грибов данного рода.

×

About the authors

Olga A. Pashinina

Institute of Cellular and Intracellular Symbiosis, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Branch of Orenburg Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: olga25mikro@mail.ru

PhD (Biology), Senior Research Associate, Laboratory of Persistence and Symbiosis of Microorganisms

Russian Federation, Orenburg

Olga L. Kartashova

Institute of Cellular and Intracellular Symbiosis, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Branch of Orenburg Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: labpersist@mail.ru

PhD, MD (Biology), Associate Professor, Leading Research Associate, Laboratory of Persistence and Symbiosis of Microorganisms

Russian Federation, Orenburg

Tatiana M. Pashkova

Institute of Cellular and Intracellular Symbiosis, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Branch of Orenburg Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: labpersist@mail.ru

PhD, MD (Biology), Leading Research Associate, Laboratory of Persistence and Symbiosis of Microorganisms

Russian Federation, Orenburg

Viktor A. Gritsenko

Institute of Cellular and Intracellular Symbiosis, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Branch of Orenburg Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: vag59@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Professor, Chief Research Associate, Laboratory of Persistence and Symbiosis of Microorganisms

Russian Federation, Orenburg

References

  1. Ашмарин И.П., Воробьев А.А. Статистические методы в микробиологических исследованиях. Л.: Гос. изд-во мед. лит., 1962. 180 с. [Ashmarin I.P., Vorobyev A.A. Statistical methods in microbiological research]. Leningrad: State Publishing House of Medical Literature, 1962. 180 p.
  2. Бухарин О.В. Персистенция патогенных бактерий. М.: Медицина, 1999. 365 c. [Bukharin O.V. Persistence of pathogenic bacteria]. Moscow: Meditsina, 1999. 365 p.
  3. Валышев А.В., Перунова Н.Б., Валышева И.В., Карташова О.Л., Бухарин О.В. Факторы персистенции дрожжеподобных грибов рода Candida // Успехи медицинской микологии, 2003. Т. 1. С. 53. [Valyshev A.V., Perunova N.B., Valysheva I.V., Kartashova O.L., Buharin O.V. Persistence factors of yeast-like fungi of the genus Candida. Uspekhi meditsinskoy mikologii = Advances in Medical Mycology, 2003, Vol. 1, p. 53. (In Russ.)]
  4. Гриценко В.А., Зурочка В.А., Зурочка А.В., Добрынина М.А., Зуева Е.Б., Тяпаева Я.В., Белозерцева Ю.П., Курлаев П.П. Влияние синтетического пептида активного центра гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (ГМ-КСФ) на формирование биопленок клиническими изолятами стафилококков // Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН, 2015. № 4. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://elmag.uran.ru:9673/ magazine/Numbers/2015-4/Articles/VAG-2015-4.pdf. [Gritsenko V.A., Zurochka V.A., Zurochka A.V., Dobrynina M.A., Zueva E.B., Tyapaeva Ya.V., Belozertseva Yu.P., Kurlaev P.P. The effect of a synthetic peptide of the active center of granulocyte-macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) on the formation of biofilms by clinical isolates of staphylococci. Byulleten Orenburgskogo nauchnogo tsentra UrO RAN = Bulletin of the Orenburg Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2015, no. 4. [Electronic resource]. Access mode: http://elmag.uran.ru:9673/ magazine/Numbers/2015-4/Articles/VAG-2015-4.pdf (In Russ.)]
  5. Зурочка А.В., Гриценко В.А., Зурочка В.А., Добрынина М.А., Черешнев В.А. Гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (ГМ-КСФ) и его синтетические аналоги: иммунобиологические эффекты и клиническое применение. Екатеринбург: УрО РАН, 2021. 288 с. [Zurochka A.V., Gritsenko V.A., Zurochka V.A., Dobrynina M.A., Chereshnev V.A. Granulocyte-macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) and its synthetic analogues: immunobiological effects and clinical application]. Yekaterinburg: Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2021. 288 p.
  6. Зурочка В.А., Зурочка А.В., Дукардт В.В., Зуева Е.Б., Добрынина М.А., Тяпаева Я.В., Гриценко В.А. Влияние синтетического пептида активного центра GM-CSF на продукцию бактериями цитокиноподобных веществ в бульонных культурах // Медицинская иммунология, 2017. Т. 19, Специальный выпуск. Экспериментальные модели. С. 33-34. [Zurochka V.A., Zurochka A.V., Ducardt V.V., Zueva E.B., Dobrynina M.A., Tyapaeva Ya.V., Gritsenko V.A. Effect of GM-CSF active site synthetic peptide for products with bacteria of cytokine-like substances in broth culture. Meditsinskaya Immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2017, Vol. 19, Special issue. Experimental models, pp. 33-34. (In Russ.)]
  7. Зурочка А.В., Зурочка В.А., Добрынина М.А., Гриценко В.А. Иммунобиологические свойства гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора и синтетических пептидов его активного центра // Медицинская иммунология, 2021. Т. 23, № 5. С. 1033-1056. [Zurochka A.V., Zurochka V.A., Dobrynina M.A., Gritsenko V.A. Immunobiological properties of granulocyte-macrophage colony-stimulating factor and synthetic peptides of its active center. Meditsinskaya Immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2021, Vol. 23, no. 5, pp. 1033-1056. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-IPO-2216.
  8. Капустина О.А., Логачева Л.Е., Карташова О.Л. Видовой состав и биологические свойства грибов рода Candida, выделенных из разных биотопов тела человека // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. – 2009. № 4 (24). С. 179-181. [Kapustina O.A., Logacheva L.E., Kartashova O.L. Species composition and biological properties of fungi of the genus Candida isolated from different biotopes of the human body. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Bulletin of the Orenburg State Agrarian University, 2009, no. 4 (24), pp. 179-181. (In Russ.)]
  9. Кузьмина Д.А., Новикова В.П., Шабашова Н.В., Оришак Е.А. Candida spp. и микробиоценоз полости рта у детей с декомпенсированной формой кариеса. // Проблемы медицинской микологии, 2011. Т. 13, № 1. С. 23-27. [Kuzmina D.A., Novikova V.P., Shabashova N.V., Orishak E.A. Candida spp. and microbiocenosis of the oral cavity in children with decompensated caries. Problemy meditsinskoy mikologii = Problems of Medical Mycology, 2011, Vol. 13, no. 1, pp 23-27. (In Russ.)]
  10. Пашинина О.А., Карташова О.Л., Пашкова Т.М., Попова Л.П. Характеристика биопрофилей Candida albicans, выделенных у здоровых лиц и при патологии // Проблемы медицинской микологии, 2015. Т. 17, № 3. С. 46-49. [Pashinina O.A., Kartashova O.L., Pashkova T.M., Popova L.P. Characteristics of bioprofiles of Candida albicans isolated from healthy individuals and in pathology. Problemy meditsinskoy mikologii = Problems of Medical Mycology, 2015, Vol. 17, no. 3, pp. 46-49. (In Russ.)]
  11. Пашинина О.А., Карташова О.Л., Пашкова Т.М., Гриценко В.А., Зурочка А.В. Влияние синтетического аналога активного центра ГМ-КСФ – пептида ZP2 на антицитокиновую активность грибов рода Candida и их способность к продукции цитокиноподобных веществ // Вестник Уральской медицинской академической науки, 2022. Т. 19, № 3. С. 263-272. [Pashinina O.A., Kartashova O.L., Pashkova T.M., Gritsenko V.A., Zurochka A.V. Influence of a synthetic analogue of the active center of GM-CSF – peptide ZP2 on the anticytokine activity of fungi of the genus Candida and their ability to produce cytokine-like substances. Vestnik Ural`skoy meditsinskoy akademicheskoy nauki = Bulletin of the Ural Medical Academic Science, 2022, Vol. 19, no. 3, pp. 263-272. (In Russ.)]
  12. Пашинина О.А., Карташова О.Л., Уткина Т.М., Потехина Л.П. Характеристика биологических свойств клинических изолятов Candida albicans // Проблемы медицинской микологии, 2014. Т. 16, № 3. С. 91-93. [Pashinina O.A., Kartashova O.L., Utkina T.M., Potekhina L.P. Characterization of the biological properties of clinical isolates of Candida albicans. Problemy meditsinskoy mikologii = Problems of Medical Mycology, 2014, Vol. 16, no. 3, pp. 91-93. (In Russ.)]
  13. Реброва Р.Н. Грибы рода Candida при заболеваниях негрибковой этиологии. М.: Медицина, 1989. 128 c. [Rebrova R.N. Candida fungi in diseases of non-fungal etiology]. Moscow: Meditsina, 1989. 128 p.
  14. Свиридов М.А., Долгушин И.И., Карташова О.Л. Оценка персистентных характеристик Candida albicans // Медицинская наука и образование Урала, 2008. № 4. С. 104-105. [Sviridov M.A., Dolgushin I.I., Kartashova O.L. Evaluation of persistent characteristics of Candida albicans. Meditsinskaya nauka i obrazovanie Urala = Medical Science and Education of the Urals, 2008, no. 4, pp. 104-105. (In Russ.)]
  15. Уткина Т.М., Потехина Л.П., Карташова О.Л. Антимикробное и антиперсистентное действие растительных экстрактов различных видов полыни южной Сибири // Сибирский медицинский журнал (Иркутск), 2014. Т. 126, № 3. С. 93-96. [Utkina T.M., Potekhina L.P., Kartashova O.L. Antimicrobial and antipersistent action of plant extracts of various types of wormwood from southern Siberia. Sibirskiy meditsinskiy zhurnal (Irkutsk) = Siberian Medical Journal (Irkutsk), 2014, Vol. 126, no 3, pp. 93-96. (In Russ.)]
  16. Уткина Т.М., Потехина Л.П., Карташова О.Л., Ткачев А.В. Регуляция персистентных свойств микроорганизмов экстрактами хвойных растений // Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН, 2013. № 3. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/ download/elibrary_20450180_31990182.pdf [Utkina T.M., Potekhina L.P., Kartashova O.L., Tkachev A.V. Regulation of persistent properties of microorganisms by extracts of coniferous plants. Byulleten Orenburgskogo nauchnogo tsentra UrO RAN = Bulletin of the Orenburg Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2013, no. 3. [Electronic resource]. Access mode: https://www.elibrary.ru/ download/elibrary_20450180_31990182.pdf (In Russ)]
  17. Филиппова Ю.В., Бондаренко Т.А., Панфилова Т.В., Железнова А.Д., Сарычева Ю.А., Токарева А.А. Влияние тритерпеноида милиацина на антилизоцимную активность микроорганизмов // Российский иммунологический журнал, 2019. Т. 13 (22), № 2. С. 602-604. [Filippova Yu.V., Bondarenko T.A., Panfilova T.V., Zheleznova A.D., Sarycheva Yu.A., Tokareva A.A. Influence of the triterpenoid miliacin on the antilysozyme activity of microorganisms. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Immunology, 2019, Vol. 13 (22), no. 2, pp. 602-604. (In Russ.)]

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Pashinina O.A., Kartashova O.L., Pashkova T.M., Gritsenko V.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № 77 - 11525 от 04.01.2002.


This website uses cookies

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

About Cookies