APPLICATION OF A BIOFLUORESCENT STRAIN OF YERSINIA PESTIS AND FLOW CYTOMETRY TO ASSESS THE PHAGOCYTIC ACTIVITY OF BLOOD LEUKOCYTES IN AN IN VITRO TEST
- Авторы: Кравцов А.Л.1, Буданова А.А.1, Клюева С.Н.1, Кожевников В.А.1, Бугоркова С.А.1
-
Учреждения:
- ФКУН Российский противочумный институт «Микроб» Роспотребнадзора, Саратов, Россия
- Раздел: КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
- Дата подачи: 08.07.2024
- Дата принятия к публикации: 24.07.2025
- URL: https://rusimmun.ru/jour/article/view/17010
- DOI: https://doi.org/10.46235/1028-7221-17010-AOA
- ID: 17010
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Резюме
Фагоцитарная активность (ФА) лейкоцитов крови по отношению к Yersinia pestis отражает состояние клеточного противочумного иммунитета у людей и лабораторных животных. Целью настоящей работы явилась оценка стимулирующего эффекта противочумной вакцинации на ФА лейкоцитов периферической крови в тесте in vitro c использованием проточной цитометрии и биофлуоресцентного штамма Y. pestis EV НИИЭГpTurboGFP-B (КМ2115), экспрессирующего зеленый флуоресцирующий белок GFP. Материалы и методы. Исследовали лейкоциты в 100 мкл цельной гепаринизированной крови мышей, морских свинок и людей, привитых и не привитых живой чумной вакциной. Фагоцитарную реакцию моделировали путем добавления живых клеток штамма КМ2115 в кровь, разведенную физиологическим раствором, и результат учитывали через 15 мин методом проточной цитометрии, определяя в гейте гранулоцитов долю активных фагоцитов, обладающих интенсивной флуоресценцией в зеленой области спектра. Анализ проводили согласно протоколу, разработанному нами ранее в опытах с убитым чумным микробом, меченым красителем ФИТЦ. Результаты. Получены экспериментальные данные, свидетельствующие о возможности использования биофлуоресцентного штамма Y. pestis для быстрого определения ФА гранулоцитов методом проточной цитометрии в микрообъемах цельной крови человека и животных без длительного предварительного окрашивания микроба флуоресцирующим красителем. Для клеток крови привитых против чумы людей и животных зарегистрированы повышенные значения фагоцитарных индексов, что согласуется с данными о стимулирующем эффекте противочумной вакцинации на фагоцитарную функцию лейкоцитов. По данным проточной цитометрии, активные фагоциты крови мышей контрольной группы флуоресцировали в зеленой области спектра после контакта in vitro c живыми клетками штамма КМ 2115 интенсивнее фагоцитов морских свинок и человека, что могло быть связано с видовой особенностью состава мышиных лейкоцитарных протеаз и, как следствие, с повышенной экспрессией белка GFP в бактериях, поглощенных мышиными фагоцитами. Заключение. Применение биофлуоресцентного штамма упрощает процедуру моделирования взаимодействия клеток макроорганизма с чумным микробом и последующую оценку ФА нейтрофилов в образцах цельной периферической крови, что может быть использовано для характеристики напряженности клеточного поствакцинального противочумного иммунитета в тесте in vitro.
Об авторах
Александр Леонидович Кравцов
ФКУН Российский противочумный институт «Микроб» Роспотребнадзора, Саратов, Россия
Email: kravzov195723@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9016-6578
доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник отдела иммунологии
Россия, 410005, Россия, г. Саратов, ул. Университетская, 46Ангелина Андреевна Буданова
ФКУН Российский противочумный институт «Микроб» Роспотребнадзора, Саратов, Россия
Email: rusrapi@microbe.ru
ORCID iD: 0000-0002-5092-432X
кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела иммунологии
Россия, 410005, Россия, г. Саратов, ул. Университетская, 46Светлана Николаевна Клюева
ФКУН Российский противочумный институт «Микроб» Роспотребнадзора, Саратов, Россия
Email: klyueva.cvetlana@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5550-6063
кандидат биологических наук, научный сотрудник отдела иммунологии
Россия, 410005, Россия, г. Саратов, ул. Университетская, 46Виталий Александрович Кожевников
ФКУН Российский противочумный институт «Микроб» Роспотребнадзора, Саратов, Россия
Email: rusrapi@microbe.ru
ORCID iD: 0000-0001-7267-7027
младший научный сотрудник отдела иммунологии
Россия, 410005, Россия, г. Саратов, ул. Университетская, 46Светлана Александровна Бугоркова
ФКУН Российский противочумный институт «Микроб» Роспотребнадзора, Саратов, Россия
Автор, ответственный за переписку.
Email: rusrapi@microbe.ru
ORCID iD: 0000-0001-7548-4845
доктор медицинских наук, главный научный сотрудник отдела иммунологии
Россия, 410005, Россия, г. Саратов, ул. Университетская, 46Список литературы
- Каральник Б.В., Дерябин П.Н., Денисова Т.Г., Пономарева Т.С., Жунусова Г.Б., Закарян С.Б., Мухамедьярова Р.Б. Выявление иммунной памяти на первом этапе антигенспецифического клеточного ответа при повторном введении живой чумной вакцины // Эпидемиология и вакцинопрофилактика, 2019. Т. 18, № 6. С. 2633. [Karalnik B.V., Deryabin P.N., Denisova T.G., Ponomareva T.S., Zunussova G.B., Zakaryan S.B.,Vuchamedyarova R.B. Revelation of immune memory at the first stage of antigenspecific cell response aftersecond introduction of the live plague vaccine. Epidemiologiya i vaktsinoprofilaktika = Epidemiology and Vaccinal Preventation, 2019, Vol. 18, no. 6, pp. 26-33 (In Russ.)]
- Клюева С.Н., Кравцов А.Л., Бугоркова С.А., Щуковская Т.Н., Кожевников В.А., Гончарова А.Ю. Фагоцитарная и цитокинпродуцирующая активность лейкоцитов крови мышей линии ВALB/c, привитых против чумы на фоне иммуномодуляции полиоксидонием // Российский иммунологический журнал, 2019.Т. 13 (22), № 4. С. 1412-1420. [Klyueva S.N., Kravtsov A.L., Bugorcova S.N., Schukovskaya T.N., Kozhevnikov V.A., Goncharova A.Yu. Blood leukocyte phagocytic and cytokine producing activity of antiplague vaccinated BALB/c mice against the background of immunomodulation by polyoxidonium. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Immunology, 2019, Vol. 13 (22), no. 4, pp. 1412-1420 (In Russ.)] doi: 10.31857/S102872210007044-3.
- Кравцов А.Л., Клюева С.Н., Кожевников В.А., Кудрявцева О.М., Бугоркова С.А. Влияние противочумной вакцинации на фагоцитарную активность гранулоцитов крови человека // Российский иммунологический журнал, 2021. Т.24, № 1, С.113-122. [Kravtsov A.L., Klyueva S.N., Kozhevnikov V.A., Kudryavtseva O.M., S.A. Bugorkova Effect of antiplague vaccination on phagocytic activity of human blood granulocytes. Russian Journal of Immunology/Rossiyskiy Immunologicheskiy Zhurnal, 2021, Vol. 24, no. 1, pp. 123-132 (in Russ.)] doi: 10.46235/1028-7221-166-EOA.
- Куклева Л.М., Тучков И.В., Оглодин Е.Г., Девдариани З.Л., Морозов О.А., Кузнецов О.С., Германчук В.Г., Ерошенко Г.А. Получение штамма Yersinia pestis, продуцирующего флуоресцентный белок GFP, и перспективы его использования // Проблемы особо опасных инфекций. 2019, № 4. С. 61–66. [Kukleva L.M., Tuchkov I.V., Oglodin E.G., Devdariani Z.L., Morozov O.A., Kuznetsov O.S., Germanchuk V.G., Eroshenko G.A. Construction of Yersinia pestis Strain Producing Fluorescent Protein GFP and Prospects of Its Usage. Problemy Osobo Opasnykh Infektsii = Problems of Particularly Dangerous Infections. 2019; 4:61–66 (In Russ)] doi: 10.21055/0370-1069-2019-4-61-66.
- Основные требования к вакцинным штаммам чумного микроба: Методические указания. - М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2002.- 63с. [Basic requirements for vaccine strains of the plague microbe: Guidelines. - M.: Federal Center for State Sanitary and Epidemiological Surveillance of the Ministry of Health of Russia, 2002.- 63 p.]
- Ashe B.M., Zimmerman M. Comparison of the neutral proteinases from polymorphonuclear leukocytes of several experimental animal species. Bichem., Int. 1982, Vol.5, no.4, pp.487-494. https://doi.org/10.1111/j.1365-3083.2012.02767.x
- Bi Y., Wang X., Han Y., Guo Z., Yang R. Yersinia pestis versus Yersinia pseudotuberculosis: effects on host macrophages. Scandinavian Journal of Immunology, 2012, Vol.76, no.6, pp. 541-551.
- Dudte S.C., Hinnebusch B.J., Shannon J.G. Characterization of Yersinia pestis interactions with human neutrophils in vitro. Front Cell Infect. Microbiol., 2017, no. 7, pp. 358-365.
- Gupta-Wright A., Tembo D., Jambo K., Chimbayo E., Mvaya L., Caldwell S., Russell D.G., Mwandumba H.C. Functional analysis of phagocyte activity in whole blood from HIV/Tuberculosis – infected individuals using a novel flow cytometry based assay. Front Immunol., 2017, no. 8, 1222. doi: 10.3389/fimmu.2017.01222.
- Jansen W.T.M., Väkeväinen Anttila M., Käyhty H., Nahm M., Bakker N., Verhoef J., Verheul A.F. Comparison of a classical phagocytosis assay and a flow cytometry assay for assessment of the phagocytic capacity of sera from adults vaccinated with pneumococcal conjugate vaccine. Clin. Diag. Lab. Immunol., 2001, Vol. 8, no. 2, pp. 245-250.
- Rosales C., Uribe-Querol E. Neutrophil activation by antibody receptors. In book: Neutrophis. Ed. Khajah M. London: Intechopen limited, 2019. 85p. doi: 10.5772/intechopen.80666.
- Shannon J.G., Hinnebusch B.J. Antibody opsonization enhances early interactions between Yersinia pestis and neutrophils in the skin and draining lymph nodes in a mouse model of bubonic plague. Infection and Immunity, 2021, Vol.89, no.1, e00061-20. doi: 10.1128/IAI.00061-20.
- Silva M.T. Bacteria-induced phagocyte secondary necrosis as a pathogenicity mechanism. J. Leuk. Biology, 2010, Vol. 88, no. 5, pp. 885-96. doi: 10.1189/jlb.0410205.
- Spinner J.L., Cundiff J.A., Kobayashi S.D. Yersinia pestis type III secretion system dependent inhibition of human polymorphonuclear leukocyte function. Infect. Immun., 2008, Vol. 76, no. 8, pp. 3754-3760.
- Weinrauch Y., Drujan D., Shapiro S.D. et al. Neutrophil elastase targets virulence factors of enterobacteria. Nature, 2002, Vol. 417, pp. 91-94.
Дополнительные файлы
