Preview

Инфекция и иммунитет

Расширенный поиск

Влияние Fc-фрагментов нормального иммуноглобулина G на развитие гломерулонефрита, индуцированного штаммами Streptococcus pyogenes, связывающими разные классы иммуноглобулинов

https://doi.org/10.15789/2220-7619-IOI-1226

Полный текст:

Аннотация

Постстрептококковый гломерулонефрит, одно из серьезных осложнений острой инфекции, вызванной стрептококками группы А (СГА), остается до настоящего времени в поле зрения клиницистов и исследователей. Ранее мы показали, что клинические (вирулентные) штаммы СГА с документированной нефритогенной активностью были способны связывать Fc-фрагмент мономерных или агрегированных IgG человека и ряда млекопитающих. Кроме того, в экспериментах на кроликах были получены доказательства ведущей роли стрептококковых IgG Fc-связывающих белков в инициации постстрептококкового гломерулонефрита, сходного по иммуноморфологическим проявлениям с заболеванием у человека. Известна также способность нормального IgG и его Fc-фрагментов подавлять развитие экспериментального гломерулонефрита. Целью настоящего исследования являлось изучение блокирующей способности препарата очищенных Fc-фрагментов нормального IgG кролика на развитие гломерулонефрита, индуцированного штаммами S. pyogenes генотипов emm1, emm12 и emm60, связывающими, соответственно, различные формы иммуноглобулинов: мономерный IgG, иммунные комплексы и IgА.

Материалы и методы. Для введения кроликам были использованы штаммы СГА генотипов emm1, emm12 и emm60, инициирующие развитие гломерулонефрита и IgA-нефропатии. Fc-фрагменты были получены путем ферментативного переваривания нормального IgG кролика с последующей очисткой на колонке с Sepharose FF, конъюгированной с протеином G. Для оценки иммуноморфологических изменений в почечной ткани кролика применяли морфометрический анализ.

Результаты. Были выявлены разные по интенсивности и локализации патологические изменения в почечной ткани подопытных животных. Для стрептококков генотипов emm1 и emm12 был характерен постстрептококковый гломерулонефрит, первично проявляющийся отложением IgG или IgG—анти-IgG иммунных комплексов в базальной мембране клубочков. Морфологические изменения оценивались как мембранозно-пролиферативный процесс. Между тем, для IgA-гломерулонефрита были свойственны отложения IgA в мезангиальных клетках клубочков, ведущие к мезангиально-пролиферативному процессу. Внутривенное введение препарата Fc-фрагментов нормального IgG кролика по-разному влияло на патологические изменения: 1) Fc-фрагменты IgG полностью подавляли развитие процесса, индуцированного штаммом генотипа emml; 2) частично подавляли изменения, вызванные штаммом генотипа emml2 и 3) не влияли на процесс, вызванный штаммом генотипа emm60.

Заключение. Приведенные данные указывают на существование различий в механизмах поражения почечных гломерул с участием различных IgFc-рецепторных белков стрептококков группы А. Представляют интерес дальнейшие исследования возможного профилактического или лечебного воздействия Fc-фрагмента IgG на процессы иммунокомплексной природы, осложняющие стрептококковые заболевания.

Об авторах

Л. А. Бурова
ФГБНУ Институт экспериментальной медицины
Россия

Доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник отдела молекулярной микробиологии.

Санкт-Петербург



П. В. Пигаревский
ФГБНУ Институт экспериментальной медицины
Россия

Доктор биологических наук, руководитель отдела общей морфологии.

Санкт-Петербург



В. А. Снегова
ФГБНУ Институт экспериментальной медицины
Россия

Научный сотрудник отдела общей морфологии.

Санкт-Петербург



А. А. Тотолян
ФГБНУ Институт экспериментальной медицины
Россия

Тотолян Артем Акопович - доктор медицинских наук, академик РАН, главный научный сотрудник отдела молекулярной микробиологии.

197376, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, 12, Тел.: 8 (812) 234-68-74



Список литературы

1. Бурова Л.А., Гаврилова Е.А., Пигаревский П.В., Селиверстова В.Г., Нагорнев В.А., Шален К., Тотолян Артем А. Способность стрептококков группы А типа М12 связывать иммунные комплексы и их роль в патогенезе постстрептококкового гломерулонефрита // Медицинская иммунология. 2006. Т. 8, № 5—6. С. 623—630.

2. БуроваЛ.А., Пигаревский П.В., Снегова В.А., Кулешевич Е.В.,Жарков Д.А., Шален К., Тотолян Артем А. Нефритогенная активность Streptococcus pyogenes генотипов emm1 и emm12, различающихся по источнику выделения // Инфекция и иммунитет. 2015. Т. 5, № 3. С. 233-242.

3. Бурова Л.А., Пигаревский П.В., Снегова В.А., Дуплик Н.В., Шален К., Тотолян Артем А. Нефритогенность IgA-связывающих Streptococcus pyogenes. Моделирование IgA гломерулонефрита // Медицинская иммунология. 2016. Т. 18, № 3. С. 221-230.

4. Тотолян Артем А., Бурова Л.А. Fc-рецепторные белки Streptococcus pyogenes и патогенез постинфекционных осложнений // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2014. № 3. С. 78-90

5. Allhorn M., Collin M. Sugar-free antibodies — the bacterial solution to autoimmunity. Ann. NY Acad. Sci., 2009, vol. 1173, pp. 664-669. doi: 10.1111/j.1749-6632.2009.04739.x

6. Akilesh Sh., Huber T.B., Wu H., Wang G., Hartleben B., Kopp J.B., Miner J.J.H., Roopenian D.C., Unanue E.R., Shaw A.S. Podocytes use fcR to clear IgG from the glomerular basement membrane. PNAS, 2008, vol. 105, no. 3, pp. 967-972. doi: 10.1073/pnas.0711515105

7. Anthony R.M., Wermeling F., Ravetch J.V. Novel roles for IgG Fc glycan. Ann. NY Acad. Sci, 2012, vol. 1253, pp. 170-180. doi: 10.1111/j.1749-6632.2011.06305.x170

8. Barabas A.Z., Cole C.D., Lafreniere R., Weir D.M. Immunopathological events initiated and maintained by pathogenic IgG autoantibodies in an experimental autoimmune kidney disease. Autoimmunity, 2012, vol. 45, no. 7, pp. 495-509. doi: 10.3.109/089.934.2012.70281216

9. Burova L.A., Nagornev V.A., Pigarevsky P.V., Gladilina M.M., Seliverstova V.G., Schalen C. Triggering of renal damage in the rabbit by IgGFc-receptor-positive group A streptococci. APMIS, 1998, vol. 106, pp. 277-287.

10. Burova L., Pigarevsky P., Duplik N., Snegova V., Suvorov A., Schalen C., Totolian A. Immune complex binding Streptococcus pyogenes type M12/emm12 in experimental glomerulonephritis. J. Med. Microbiol., 2013, vol. 62, pt 9, pp. 1272-1280. doi: 10.1099/jmm.0.059196-0

11. Collan Y. Morphometry in pathology: another look at diagnostic histopathology. Pathol. Res. Pract., 1984, no. 1, pp. 189-192.

12. Collin M., Shannon O., Bjorck L. IgG glycan hydrolysis by a bacterial enzyme as a therapy against autoimmune conditions. Natl Acad. Sci. USA, 2008, vol. 105, no. 11, pp. 4265-4270. doi: 10.1073/pnas.0711271105

13. Danilova T.A. Fc receptors of endothelial cells of cardiac valves: comparison of IgG Fc binding activity of these receptors and of Fc receptors of group A streptococci. Zh. Mikrobiol. Epidemiol. Immunobiol., 2003, no. 2, pp. 46-51.

14. Gomez-Guerrero C., Duque N., Casado M.T., Pastor C., Blanco J., Mampaso F., Vivanco F., Egido J. Administration of IgG Fc-fragments prevents glomerular injury in experimental immune complex nephritis. J. Immunol., 2000, vol., 164, pp. 2092-2101. doi: 10.4049/jimmunol.164/4.2092

15. Hayes J.M., Frostell H.A., Cosgrave E., Strume W., Potter O., Davey G., Karisson R., Anneren C., Rudd P. Fc gamma receptor glycosylation modulates the binding of IgG glycoforms: a requirement for stable antibody interactions. J. Proteome Res., 2014, vol. 13, no. 12, pp. 5471-5485. doi: 10.1021/pr500414q

16. Hayes J.M., Cosgrave E.F., Struwe W.B., Wormald M., Davey G.P., Jefferis R., Rudd P.M. Glycosylation and Fc receptors. Cur. Top. Microbiol. Immunol, 2014, vol. 382, pp. 165-199. doi: 10.1007/978-3-319-07911-08

17. Haymann J.P., Delarue F., Baud L., Sraer J.D. Aggregated IgG bind to glomerular epithelial cells to stimulate urokinase release through an endocytosis independent process. Nephron Exp. Nephrol, 2004, vol. 98, no. 1, pp. 13-21. doi: 10.1159/000079928

18. Homma H., Tozawa K., Yasui T., ItohY, Hayashi Y., Kohri K. Abnormal glycosylation of serum IgG in patients with IgA nephropathy. Clin. Exp. Nephrol., 2006, vol. 10, no. 3,pp. 180-185. doi: 10.1007/s10157-006-0422-y

19. Monteiro R.C., Leroy V., Launay P., Moura I.C., Arcos-Fajardo M., Benhamou M., Haddad E. Pathogenesis of Berger’s disease: recent advances on the involvement of immunoglobulin A and their receptors. Med. Sci. (Paris), 2003, vol. 19, no. 12, pp. 12331241. doi: 10.1051/medsci/200319121233

20. Monteiro R.C., Moura I.C., Launay P., Tsuge T., Haddad E., Benhamou M., Cooper M.D., Arcos-Fajardo M. Pathogenic significance of IgA receptor interactions in IgA nephropathy. Trends Mol. Med., 2002, vol. 8, no. 10, pp. 464- 468.

21. Nordenfelt P., Waldemarson S., Linder A., Morgelin M., Karlsson C., Malmstrom J., Bjorck L. Antibody orientation at bacterial surfaces is related to invasive infection. Exp. Med., 2012, vol. 209, no. 13, pp. 2367-2381. doi: 10.1084/jem.20120325

22. Okazaki K., Suzuki Y., Otsuji M., Suzuki H., Kihara M., Kajiyama T., Hashimoto A., Nishimura H., Brown R., Hall S., Novak J., Izui S., Hirose S., Tomino Y. Development of a model of early-onset IgA nephropathy. J. Am. Soc. Nephrol., 2012, vol. 23, no. 8, pp. 1364-1374. doi: 10.1681/ASN.2011121160

23. Qu Z., Cui Z., Liu G., Zhao M.H. The distribution of IgG subclass deposition on renal tissues from patients with anti-glomerular basement membrane disease. BMC Immunol., 2013, vol. 14, pp. 19-26. doi: 10.1186/1471-2172-14-19

24. Schmitt R., StAhl A.L., Olin A.I., Kristoffersson A.C., Rebetz J., Novak J., Lindahl G., Karpman D. The combined role of galactose-deficient IgA1 and streptococcal IgA-binding M Protein in inducing IL-6 and C3 secretion from human mesangial cells: implications for IgA nephropathy. J. Immunol., 2014, vol. 93, no. 1, pp. 317-326. doi: 10.4049/jimmunol.1302249.

25. Siberil S., Dutertre C.A., Boix C., Bonnin E., Menez R., Stura E., Jorieux S., Fridman W.H., Teillaud J.L.. Molecular aspects of human Fc gamma R interactions with IgG: functional and therapeutic consequences. Immunol Lett., 2006, vol. 106, no. 2, pp. 111-118. doi: 10.1016/j.imlet.2006.05.009

26. Soderberg J.J., Pawel-Rammingen U. The streptococcal protease IdeS modulates bacterial IgGFc binding and generates 1/2Fc fragments with the ability to prime polymorphonuclear leucocytes. Mol. Immunol., 2008, vol. 45, no. 12, pp. 3347-3353. doi: 10.1016/j.molimm. 2008.04.013

27. Su Y.F., Chuang W.J., Wang S.M., Chen W.Y., Chiang-Ni C., Lin Y.S., Wu J.J., Liu C.C. The deficient cleavage of M protein-bound IgG by IdeS: insight into the escape of Streptococcus pyogenes from antibody-mediated immunity. Mol. Immunol., 2011, vol. 49, no. 1-2, pp. 134-142. doi: 10.1016/j.molimm.2011.08.002

28. Van Timmeren M.M., van der Veen B.S., Stegeman C.A., Petersen A.H., Hellmark T., Collin M., Heeringa P. IgG glycan hydrolysis attenuates ANCA-mediated glomerulonephritis. J. Am. Soc. Nephrol., 2010, vol. 21, no. 7, pp. 1103—1114. doi: 10.1681/ ASN.2009090984

29. Xue J., Zhu L.P., Wei Q. IgG-Fc N-glycosylation at Asn297 and IgA O-glycosylation in the hinge region in health and disease. Glycoconj. J, 2013, vol. 30, no. 8,pp. 735-745. doi: 10.1007/s10719-013-9481-y

30. Yang R., Otten M.A., Hellmark T., Collin M., Bjorck L., Zhao M.H., Daha M.R., Segelmark M. Successful treatment of experimental glomerulonephritis with IdeS and EndoS, IgG-degrading streptococcal enzymes. Nephrol. Dial. Transplant., 2010, vol. 25, no. 8, pp. 2479-2786. doi: 10.1093/ndt/gfq115


Дополнительные файлы

1. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (13KB)    
Метаданные
2. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (13KB)    
Метаданные
3. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (14KB)    
Метаданные
4. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (12KB)    
Метаданные
5. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (2MB)    
Метаданные
6. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (400KB)    
Метаданные
7. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (231KB)    
Метаданные
8. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (15KB)    
Метаданные
9. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (14KB)    
Метаданные
10. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (13KB)    
Метаданные
11. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (13KB)    
Метаданные
12. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (13KB)    
Метаданные
13. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (30KB)    
Метаданные
14. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Посмотреть (238KB)    
Метаданные
15. литиретура
Тема
Тип Прочее
Скачать (30KB)    
Метаданные
16. метаданные
Тема
Тип Прочее
Скачать (13KB)    
Метаданные
17. Подписи авторов
Тема
Тип Прочее
Посмотреть (238KB)    
Метаданные
18. Подписи рисунков
Тема
Тип Прочее
Скачать (16KB)    
Метаданные
19. Резюме
Тема
Тип Прочее
Скачать (16KB)    
Метаданные
20. рис1а
Тема
Тип Прочее
Посмотреть (862KB)    
Метаданные
21. рис1б
Тема
Тип Прочее
Посмотреть (578KB)    
Метаданные
22. рис1в
Тема
Тип Прочее
Посмотреть (519KB)    
Метаданные
23. рис1г
Тема
Тип Прочее
Посмотреть (829KB)    
Метаданные
24. Рис_1
Тема
Тип Прочее
Скачать (1MB)    
Метаданные
25. таблица1
Тема
Тип Прочее
Скачать (15KB)    
Метаданные
26. таблица2
Тема
Тип Прочее
Скачать (14KB)    
Метаданные
27. таблица3
Тема
Тип Прочее
Скачать (14KB)    
Метаданные
28. таблица4
Тема
Тип Прочее
Скачать (14KB)    
Метаданные
29. титульный лист
Тема
Тип Прочее
Скачать (14KB)    
Метаданные
30. резюме рус
Тема
Тип Прочее
Скачать (16KB)    
Метаданные
31. в издательство
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (2MB)    
Метаданные

Для цитирования:


Бурова Л.А., Пигаревский П.В., Снегова В.А., Тотолян А.А. Влияние Fc-фрагментов нормального иммуноглобулина G на развитие гломерулонефрита, индуцированного штаммами Streptococcus pyogenes, связывающими разные классы иммуноглобулинов. Инфекция и иммунитет. 2020;10(1):55-63. https://doi.org/10.15789/2220-7619-IOI-1226

For citation:


Burova L.A., Pigarevsky P.V., Snegova V.A., Totolian A.A. Impact of IgG Fc-fragments on experimental glomerulonephritis induced by Streptococcus pyogenes strain binding various immunoglobulin classes. Russian Journal of Infection and Immunity. 2020;10(1):55-63. (In Russ.) https://doi.org/10.15789/2220-7619-IOI-1226

Просмотров: 88


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2220-7619 (Print)
ISSN 2313-7398 (Online)