Russian Journal of ImmunologyRussian Journal of ImmunologyРоссийский иммунологический журнал1028-72212782-7291Russian Society of Immunology93010.46235/1028-7221-455-EONSHORT COMMUNICATIONSКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯEffects of NOD1 and NOD2 agonists polymuramyl as well as NOD2 agonist glucosaminylmuramyldipeptide on phenotype of neutrophile granulocyte CD64-CD16+CD32+CD11b+, CD16+CD62L+CD63-, CD16+CD62L+CD63+ subsetsЭффекты влияний агониста NOD1 и NOD2 – полимурамила и агониста NOD2 – глюкозаминилмурамилдипептида на фенотип субпопуляций CD64-CD16+CD32+CD11b+, CD16+CD62L+CD63-, CD16+CD62L+CD63+ нейтрофильных гранулоцитовNesterovaI. V.НестероваИ. В.
Russian Federation

Nesterova Irina V. - PhD, MD (Medicine), Professor, Chief Research Associate, Department of Clinical and Experimental Immunology and Molecular Biology, Central Research Laboratory; Professor, Department of Allergology and Immunology

117513, Moscow, Leninsky ave, 123, bldg 1, apt 593

Phone: 7 (916) 187-73-41

Нестерова Ирина Вадимовна - д.м.н., профессор, главный научный сотрудник отдела клинической и экспериментальной иммунологии и молекулярной биологии Центральной научно-исследовательской лаборатории; профессор кафедры аллергологии и иммунологии

117513, Москва, Ленинский пр., 123, корп. 1, кв. 593

Тел.: 8 (916) 187-73-41

inesterova1@yandex.ruChudilovaG. A.ЧудиловаГ. А.
Russian Federation

PhD (Biology), Associate Professor, Head, Department of Clinical and Experimental Immunology and Molecular Biology, Central Research Laboratory

Krasnodar

к.б.н., доцент, заведующая отелом клинической и экспериментальной иммунологии и молекулярной биологии Центральной научноисследовательской лаборатории

г. Краснодар

PavlenkoV. N.ПавленкоВ. Н.
Russian Federation

Postgraduate Student, Department of Clinical Immunology, Allergology and Laboratory Diagnostics

Krasnodar

аспирант кафедры клинической иммунологии, аллергологии и лабораторной диагностики ФПК и ППС

г. Краснодар

KovalevaS. V.КовалеваС. В.
Russian Federation

PhD (Medicine), Associate Professor, Senior Research Associate, Department of Clinical Experimental Immunology and Molecular Biology

Krasnodar

к.м.н., доцент, старший научный сотрудник отдела клинической и экспериментальной иммунологии и молекулярной биологии Центральной научно-исследовательской лаборатории

г. Краснодар

TarakanovV. A.ТаракановВ. А.
Russian Federation

PhD, MD (Medicine), Professor, Head, Department of Surgical Diseases of Childhood

Krasnodar

д.м.н., профессор, заведующий кафедрой хирургических болезней детского возраста

г. Краснодар

BarovaN. K.БароваН. К.
Russian Federation

PhD (Medicine), Assistant Professor, Department of Surgical Diseases of Childhood

Krasnodar

к.м.н., ассистент кафедры хирургических болезней детского возраста

г. Краснодар

Kuban State Medical UniversityФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФPeoples’ Friendship University of RussiaФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»151020202344114182510202025102020Copyright ©; 2020, Nesterova I.V., Chudilova G.A., Pavlenko V.N., Kovaleva S.V., Tarakanov V.A., Barova N.K.Copyright ©; 2020, Нестерова И.В., Чудилова Г.А., Павленко В.Н., Ковалева С.В., Тараканов В.А., Барова Н.К.2020Nesterova I.V., Chudilova G.A., Pavlenko V.N., Kovaleva S.V., Tarakanov V.A., Barova N.K.Нестерова И.В., Чудилова Г.А., Павленко В.Н., Ковалева С.В., Тараканов В.А., Барова Н.К.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://rusimmun.ru/jour/article/view/930

Antimicrobial activity of neutrophilic granulocytes (NG) is based on effective recognition and elimination of microbial pathogens, as well as on complex intracellular signal transduction pathways interconnecting these processes. NG dysfunction leads to emergence of atypical infectious and inflammatory diseases recalcitrant to standard interventions, which requires new vector platforms aimed at restoring normal NG functioning and overcoming antibiotic resistance. Moreover, we emphasize about special interest paid to the NOD1 and NOD2 agonist polymuramyl and NOD2 agonist glucosaminylmuramyldipeptide. Objective of the study was to compare effects triggered by NOD1 and NOD2 agonist polymuramyl and NOD2 agonist glucosaminylmuramyldipeptide on phenotype of neutrophilic granulocyte subsets CD64- CD16+CD32+CD11b+, CD16+CD62L+CD63-, CD16+CD62L+CD63+ in the in vitro system. 64 samples of peripheral blood (PC) collected from 8 apparently healthy children (4 boys and 4 girls) aged 3 to 9 years were examined by flow cytometry (FC 500, Beckman Coulter, USA) assessing NG surface receptors CD64, CD16, CD32, CD11b, CD62L, CD63 with MonAb (Beckman Coulter International S. A., France) by analyzing NG number (%) expressing receptors examined, density of receptor expression measured as mean fluorescence intensity (MFI). For this, there were assessed intact peripheral blood NG from apparently healthy children (comparison group) as well as those exposed to polymuramyl (PM) (at concentration of 10-6 g/l) or glucosaminylmuramyl-dipeptide (GMDP) (at concentration of 10-6 g/l) for 60 minutes at 37 °С temperature. Comparative analysis of surface receptor expression was performed on CD64-CD16+CD32+CD11b+, CD16+CD62L+CD63- and CD16+CD62L+CD63+ NG subsets that suggested about positive transformation of activation parameters in circulating NG exposed to NOD1 and NOD2 agonist polymuramyl as well as NOD2 agonist glucosaminylmuramyldipeptide. At the same time, similar effects of varying intensity were revealed manifested as increased count of NG subsets CD16+CD62L+CD63+ bearing increased level of CD16 and reduced CD62L expression, as well as differences uncovered as significantly increased expression of surface membrane molecules CD16 and CD11b in CD64-CD16+CD32+CD11b+ NG subset from apparently healthy children exposed to polymuramyl as well as increased surface CD32 expression after incubation with GMDP.

Антимикробная активность нейтрофильных гранулоцитов (НГ) основана на эффективном распознавании и устранении микробных патогенов, а также на сложных внутриклеточных сигнальных трансдукторных путях, связывающих эти процессы друг с другом. Дисфункция НГ приводит к возникновению нетипично протекающих инфекционно-воспалительных заболеваний, трудно поддающихся лечению с использованием стандартных приемов, что требует новых векторных подходов, направленных как на восстановление нормального функционирования НГ, так и на преодоление антибиотикорезистентности. Определенный интерес с нашей точки зрения представляет агонист NOD1 и NOD2 – полимурамил и агонист NOD2 – глюкозаминилмурамилдипептид. Целью исследования явилось сравнительное изучение особенностей влияний субстанций агониста NOD1 и NOD2 – полимурамила и агониста NOD2 – глюкозаминилмурамилдипептида на фенотип субпопуляций нейтрофильных гранулоцитов CD64-CD16+CD32+CD11b+, CD16+CD62L+CD63-, CD16+CD62L+CD63+ в системе in vitro. Исследовано 64 образца периферической крови (ПК) 8 условно здоровых детей (4 мальчиков и 4 девочек) в возрасте от 3 до 9 лет. Методом проточной цитометрии (FC 500, Beckman Coulter, США) оценивали поверхностные мембранные рецепторы НГ CD64, CD16, CD32, CD11b, CD62L, CD63 с МКАТ (Beckman Coulter International S.A., Франция) по параметрам: количество НГ (%), экспрессирующих изучаемые рецепторы, плотность экспрессии рецептора по интенсивности флуоресценции (MFI). Оценка проведена: на интактных НГ ПК условно здоровых детей (группа сравнения); после инкубации НГ ПК с пролимуромилом (в концентрации 10-6 г/л); после инкубации НГ ПК с глюкозаминилмурамилдипептидом (ГМДП) (в концентрации 10-6 г/л). Инкубирование проводили в течение 60 минут при температуре 37 °С. Сопоставительный анализ различий в рецепторном оснащении субпопуляций CD64-CD16+CD32+CD11b+НГ и CD16+CD62L+CD63-НГ, CD16+CD62L+CD63+НГ свидетельствует о позитивной трансформации активационных характеристик циркулирующих НГ под влиянием субстанций агониста NOD1 и NOD2 – полимурамила и агониста NOD2 – ГМДП. При этом выявлены их сходные эффекты разной степени интенсивности, проявляющиеся в увеличении количества НГ субпопуляции CD16+CD62L+CD63+НГ с повышенным уровнем экспрессии CD16 и сниженным CD62L и различия, проявляющиеся значимым повышением экспрессии поверхностных мембранных молекул CD16 и CD11b субпопуляции CD64-CD16+CD32+CD11b+НГ на НГ условно здоровых детей под влиянием полимурамила и повышением экспрессии CD32 поверхностных мембранных молекул под влиянием ГМДП.

neutrophiluc granulocytessubpopulationpolymuramylglucosaminilmuramildipeptide agonistNOD1NOD2нейтрофильные гранулоцитысубпопуляцииполимурамилглюкозаминилмурамилдипептидагонист NOD1NOD21. Нестерова И.В., Колесникова Н.В., Чудилова Г.А., Ломтатидзе Л.В., Ковалева С.В., Евглевский А.А., Нгуен Т.З.Л. Новый взгляд на нейтрофильные гранулоциты: переосмысление старых догм (часть 2) // Инфекция и иммунитет, 2018. Т. 8, № 1. С. 7-18. [Nesterova I.V., Kolesnikova N.V., Chudilova G.A., Lomtatidze L.V., Kovaleva S.V., Evlevsky A.A., Nguyen T.Z.L. A new look at neutrophilic granulocytes: rethinking old dogmas (Part 2). Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2018, Vol. 8, no. 1, рр. 7-18. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-2018-1-7-18.2. Alyami H.M., Finoti L.S., Teixeira H.S., Aljefri A., Kinane D.F., Benakanakere M.R. Role of NOD1/NOD2 receptors in Fusobacterium nucleatum mediated NETosis. Microb. Pathog., 2019, Vol. 131, pp. 53-64.3. Chamaillard M., Hashimoto M., Horie Y., Masumoto J., Qiu S., Saab L., OguraY., Kawasaki A., Fukase K., Kusumoto Sh., Valvano M.A., Foster S.J., Mak T.W., Nuñez G., Inohara N. An essential role for NOD1 in host recognition of bacterial peptidoglycan containing diaminopimelic acid. Nat. Immunol., 2003, Vol. 4, no. 7, pp. 702-707.4. Dagil Y.A., Arbatsky N.P., Pashenkov M.V., Alkhazova B.I., L’vov V.L., Mazurov D.V. The dual NOD1/ NOD2 Agonism of muropeptides containing a meso-diaminopimelic acid residue. PLoS ONE, 2016, Vol. 11, no. 8, e0160784. doi: 10.1371/journal.pone.0160784.5. Ekman A.-K., Cardell L.O. The expression and function of Nod-like receptors in neutrophils. Immunology, 2010, Vol. 130, no. 1, pp. 55-63.6. Girardin S.E., Boneca I.G., Viala J., Chamaillard M., Labigne A., Thomas G., Philpott D.J., Sansonetti P.J. Nod2 is a general sensor of peptidoglycan through muramyl dipeptide (MDP) detection. J. Biol. Chem., 2003, Vol. 278, no. 11, pp. 8869-8872.7. Mastej K., Adamiec R. Neutrophil surface expression of CD11b and CD62L in diabetic microangiopathy. Acta Diabetol., 2008, Vol. 45, no. 3, pp. 183-190.8. Meshcheryakova E., Makarov E., Philpott D., Andronova T., Ivanov V. Evidence for correlation between the intensities of adjuvant effects and NOD2 activation by monomeric, dimeric and lipophylic derivatives of N-acetylglucosaminy N-acetylmuramyl peptides. Vaccine, 2007, Vol. 25, no. 23, pp. 4515-4520.9. Metelitsa L.S., Gillies S.D., Super M., Shimada H., Reynolds C.P., Seeger R.C. Antidisialoganglioside/ granulocyte macrophage-colony-stimulating factor fusion protein facilitates neutrophil antibody-dependent cellular cytotoxicity and depends on FcgammaRII (CD32) and Mac-1 (CD11b/CD18) for enhanced effector cell adhesion and azurophil granule exocytosis. Blood, 2002, Vol. 99, no. 11, pp. 4166-4173.10. Moreira L.O., Zamboni D.S. NOD1 and NOD2 signaling in infection and inflammation. Front. Immunol., 2012, Vol. 3, 328. doi: 10.3389/fimmu.2012.00328.