Preview

Инфекция и иммунитет

Расширенный поиск

Ремоделлинг фенотипа субпопуляций нейтрофильных гранулоцитов CD64-CD32+CD16+CD11B+Hr CD64+CD32+CD16+CD11B+Hr в созданной de novo экспериментальной модели вирусно-бактериальной инфекции в системе in vitro

https://doi.org/10.15789/2220-7619-ROT-1517

Полный текст:

Аннотация

Поиск новых таргетных терапевтических стратегий, базирующихся на изучении иммунопатогене-тических механизмов возникновения коинфекций, является актуальным и может в дальнейшем способствовать не только оптимизации выбора иммунотропных лекарственных средств, но и достижению позитивной клинико-иммунологической ремиссии нетипично протекающих инфекционных процессов. Ранее нашими исследованиями было установлено, что возвратные вирусно-бактериальные респираторные инфекции ассоциированы дисфункциями нейтрофильных гранулоцитов (НГ) с разной степенью выраженности нарушений их эффекторных свойств. Зачастую дисфункции НГ сопряжены с различными фенотипическими профилями, характеризующимися разными уровнями и плотностью функционально значимых триггерных рецепторов. Целью исследования было уточнение вариантов трансформации фенотипа субпопуляций CD64CD32+CD16+CD11b+Hr, CD64+CD32+CD16+CD11b+Hr в созданной экспериментальной модели вирусно-бактериальной коинфекции in vitro. Исследовано 52 образца периферической крови 13 здоровых взрослых добровольцев в возрасте от 21 до 32 лет. Для воспроизведения условий вирусной, бактериальной и вирусно-бактериальной инфекции образцы инкубировали с формил-метионил-лейцил-фенилаланин (fMLP), двухцепочечной РНК (дцРНК) и совместно, затем определяли фенотипические характеристики субпопуляций CD64-CD32+CD16+CD11b+Hr, CD64+CD32+CD16+CD11b+Hr с использованием конъюгатов МКАТ CD16-ECD, CD64-FITC, CD32-PE, CD11b-PC5 (Beckman Coulter International S.A., Франция). Анализ полученных данных продемонстрировал, что НГ здоровых взрослых лиц представлены мажорной субпопуляцией CD64-CD16+CD32+CD11b+ НГ и минорной субпопуляцией CD64+CD16+CD32+CD11b+ НГ с разной плотностью мембранных молекул. Минорная субпопуляция CD64+CD16+CD32+CD11b+ НГ значительно увеличилась под влиянием дцРНК, fMLP и дцРНК + fMLP по сравнению с интактными образцами. Сравнительный анализ моновлияния иммунотропных субстанций позволил выявить их разные эффекты в отношении действия на поверхностные рецепторные молекулы CD16, CD32 и однонаправленные, но разной интенсивности на CD11b, как в мажорной, так и в минорной субпопуляциях. Преинкубация с дцРНК с последующим добавлением fMLP в группе исследования позволила выявить эффекты совместного стимулирующего влияния субстанций на уровни поверхностных рецепторов обеих субпопуляции НГ. Нами была создана экспериментальная модель вирусно-бактериальной коинфекции в системе in vitro с использованием fMLP и дцРНК и установлены варианты трансформации фенотипа субпопуляций CD64-CD32+CD16+CD11b+Hr и CD64+CD32+CD16+CD11b+Hr Данная модель может быть использована для оценки вариантов трансформации фенотипа других субпопуляций НГ, изучения функциональной активности НГ, особенностей формирования NET, влияния на НГ различных иммунотропных субстанций.

Об авторах

И. В. Нестерова
ФГАБОУ ВО Российский университет дружбы народов Министерства образования и науки России; ФГБОУ ВО Кубанский государственный медицинский университет Минздрава России
Россия

Нестерова Ирина Вадимовна - доктор медицинских наук, профессор кафедры аллергологии и иммунологии, ФГАБОУ ВО РУДН; главный научный сотрудник отдела клинической и экспериментальной иммунологии и молекулярной биологии ЦНИЛ ФГБОУ ВО Кубанский ГМУ.

117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6, Тел.: 8 (916) 187-73-41



Г. А. Чудилова
ФГБОУ ВО Кубанский государственный медицинский университет Минздрава России
Россия

Кандидат биологических наук, доцент кафедры клинической иммунологии, аллергологии и лабораторной диагностики ФПК и ППС, зав. отелом клинической и экспериментальной иммунологии и молекулярной биологии ЦНИЛ.

Краснодар



Т. В. Русинова
ФГБОУ ВО Кубанский государственный медицинский университет Минздрава России
Россия

Кандидат биологических наук, научный сотрудник отдела клинико-экспериментальной иммунологии и молекулярной биологии ЦНИЛ.

Краснодар



В. Н. Павленко
ФГБОУ ВО Кубанский государственный медицинский университет Минздрава России
Россия

Аспирант кафедры клинической иммунологии, аллергологии и лабораторной диагностики ФПК и ППС, лаборант-исследователь отдела клинико-экспериментальной иммунологии и молекулярной биологии ЦНИЛ.

Краснодар



Я. А. Юцкевич
ФГБОУ ВО Кубанский государственный медицинский университет Минздрава России

Младший научный сотрудник отдела клинико-экспериментальной иммунологии и молекулярной биологии ЦНИЛ.

Краснодар



Н. К. Барова
ФГБОУ ВО Кубанский государственный медицинский университет Минздрава России
Россия

Кандидат медицинских наук, ассистент кафедры хирургических болезней детского возраста.

Краснодар



В. А. Тараканов
ФГБОУ ВО Кубанский государственный медицинский университет Минздрава России

Доктор медицинских наук, профессор, зав. кафедрой хирургических болезней детского возраста.

Краснодар



Список литературы

1. Абакумова Т.В., Генинг Т.П., Долгова Д.Р., Антонеева И.И., Песков А.Б., Генинг С.О. Фенотип циркулирующих нейтрофилов на разных стадиях неоплазии шейки матки // Медицинская иммунология. 2019. Т. 21, № 6. С. 1127—1138. doi: 10.15789/1563-0625-2019-6-1127-1138

2. Балмасова И.П., Малова Е.С., Сепиашвили Р.И. Вирусно-бактериальные коинфекции как глобальная проблема современной медицины // Вестник РУДН. Серия: Медицина. 2018. Т. 22, № 1. С. 29—42. doi: 10.22363/2313-0245-2018-22-1-29-42

3. Балмасова И.П., Сепиашвили Р.И., Малова Е.С., Ефратова Е.П., Ющук Н.Д. Коинфекция вирусами иммунодефицита человека и гепатита С как модель иммунного ответа на патогены иммунотропного действия // Аллергология и иммунология. 2019. Т. 20, № 1. С. 5—9.

4. Долгушин И.И., Мезенцева Е.А., Савочкина А.Ю., Кузнецова Е.К. Нейтрофил как «многофункциональное устройство» иммунной системы // Инфекция и иммунитет. 2019. Т. 9, № 1. С. 9—38 doi: 10.15789/2220-7619-2019-1-9-38

5. Долгушин И.И. Нейтрофильные гранулоциты: новые лица старых знакомых // Бюллетень сибирской медицины. 2019. Т. 18 (1). С. 30—37. doi: 10.20538/1682-0363-2019-1-30-37

6. Егоров А.Ю. Проблема бактериальных осложнений при респираторных вирусных инфекциях // Microbiology Independent Research Journal. 2018. Т. 5, № 1. С. 1—11. doi: 10.18527/2500-2236-2018-5-1-1-11

7. Ивардава М.И. Место иммуномодуляторов в лечении острой респираторной инфекции у часто болеющих детей // Вопросы современной педиатрии. 2011. Т. 10, № 3. С. 103—107.

8. Киселева Е.П. Новые представления о противоинфекционном иммунитете // Инфекция и иммунитет. 2011. Т. 1, № 1. С. 9—14. doi: 10.15789/2220-7619-2011-1-9-14

9. Лобзин Ю.В., Рычкова С.В., Скрипченко Н.В., Усков А.Н., Федоров В.В. Динамика инфекционной заболеваемости у детей в Российской Федерации в 2017—2018 годах // Медицина экстремальных ситуаций. 2019. Т. 21, № 3. С. 340—350.

10. 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 1 // Инфекция и иммунитет. 2017. Т. 7, № 3. С. 219—230. doi: 10.15789/2220-7619-2017-3-219-230

11. 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. doi: 10.15789/2220-7619-2018-1-7-18

12. Нестерова И.В., Колесникова Н.В., Чудилова Г.А., Ломтатидзе Л.В., Ковалева С.В., Евглевский А.А. Нейтрофильные гранулоциты: новый взгляд на «старых игроков» на иммунологическом поле // Иммунология. 2015. Т. 36, № 4. С. 257— 265.

13. Нестерова И.В., Нгуен Т.З., Халтурина Е.О., Хайдуков С.В., Гурьянова С.В. Модулирующие эффекты глюкозаминил-мурамилдипептида на трансформированный фенотип субпопуляции IFNa/eR1+IFNYr+TLR4+ нейтрофильных гранулоцитов пациентов с хроническими герпесвирусными инфекциями в эксперименте in vitro // Российский иммунологический журнал. 2018. Т. 12 (21), № 3. С. 379—384.

14. Пинегин Б.В., Дагиль Ю.А., Воробьева Н.В., Пащенков М.В. Влияние азоксимера бромида на формирование внеклеточных нейтрофильных ловушек // Русский медицинский журнал. 2019. Т. 27, № 1 (II). С. 42—46.

15. Bourgoin P., Biechele G., Ait Belkacem I., Morange P.E., Malergue F. Role of the interferons in CD64 and CD169 expressions in whole blood: relevance in the balance between viral- or bacterial-oriented immune responses. Immun. Inflamm. Dis., 2020, vol. 8, no. 1, pp. 106—123. doi: 10.1002/iid3.289

16. Bournazos S., Wang T.T., Ravetch J.V. The role and function of Fcy receptors on myeloid cells. Microbiol. Spectr., 2016, vol. 4, no. 6. doi:10.1128/microbiolspec.MCHD-0045-2016

17. Brinkmann V., Reichard U., Goosmann C., Fauler B., Uhlemann Y., Weiss D.S., Weinrauch Y., Zychlinsky A. Neutrophil extracellular traps kill bacteria. Science, 2004, vol. 303, no. 5663, pp. 1532—1535. doi: 10.1126/science.1092385

18. Cortjens B., Ingelse S.A., Calis J.C., Vlaar A.P., Koenderman L., Bem R.A. van Woensel J.B. Neutrophil subset responses in infants with severe viral respiratory infection. Clin.Immunol., 2017, vol. 176, pp. 100—106. doi: 10.1016/j.clim.2016.12.012

19. Dumitru C.A., Moses K., Trellakis S., Lang S., Brandau S. Neutrophils and granulocytic myeloid-derived suppressor cells: immunophenotyping, cell biology and clinical relevance in human oncology. Cancer Immunol. Immunother., 2012, vol. 61, no. 8, pp. 1155-1167. doi: 10.1007/s00262-012-1294-5

20. El-Madbouly A.A., El Sehemawy A.A., Eldesoky N.A., Abd Elgalil H.M., Ahmed A.M. Utility of presepsin, soluble triggering receptor expressed on myeloid cells-1, and neutrophil CD64 for early detection of neonatal sepsis. Infect. Drug Resist., 2019, vol. 12, pp. 311-319. doi: 10.2147/IDR.S191533

21. El-Raggal N.M., El-Barbary M.N., Youssef M.F., El-Mansy H.A. Neutrophil-surface antigens CD11b and CD64 expression: a potential predictor of early-onset neonatal sepsis. Egypt J. Pediatr. Allergy Immunol., 2004, vol. 2, no. 2, pp. 90-100. doi: 10.1097/INF.0b013e318256fb07

22. Griffiths Е.С., Pedersen A.B., Fenton A., Petchey O.L. The nature and consequences of coinfection in humans. J. Infect., 2011, vol. 63, no. 3, pp. 200-206. doi: 10.1016/j.jinf.2011.06.005

23. Grunwell J.R., Giacalone V.D., Stephenson S. Margaroli C., Dobosh B.S., Brown M.R., Fitzpatrick A.M., Tirouvanziam R. Neutrophil dysfunction in the airways of children with acute respiratory failure due to lower respiratory tract viral and bacterial coinfections. Scient. Rep., 2019, vol. 9: 2874. doi: 10.1038/s41598-019-39726-w

24. Hoffmeyer F., Witte K., Schmidt R.E. The high-affinity FcyRI on PMN: regulation of expression and signal transduction. Immunology, 1997, vol. 92, pp. 544-552. doi: 10.1046/j.1365-2567.1997.00381.x

25. Ishikawa H., Fukui T., Ino S., Sasaki H., Awano N., Kohda Ch., Tanaka K. Influenza virus infection causes neutrophil dysfunction through reduced G-CSF production and an increased risk of secondary bacteria infection in the lung. Virology, 2016, vol. 499, pp. 23-29. doi: 10.1016/j.virol.2016.08.0252016

26. Kwon Y.S., Park S.H., Kim M.A., Kim H.J., Park J.S., Lee M.Y., Lee C.W., Dauti S., Choi W.I. Risk of mortality associated with respiratory syncytial virus and influenza infection in adults. BMC Infect. Dis., 2017, vol. 17 (1): 785. doi: 10.1186/s12879-017-2897-4

27. Lande R., Ganguly D., Facchinetti V., Frasca L., Conrad C., Gregorio J., Meller S., Chamilos G., Sebasigari R., Riccieri V., Bassett R., Amuro H., Fukuhara S., Ito T., Liu Y.J., Gilliet M. Neutrophils activate plasmacytoid dendritic cells by releasing self-DNA-peptide complexes in systemic lupus erythematosus. Sci. Transl. Med., 2011, vol. 3, no. 73: 73ra19. doi: 10.1126/sci-translmed.3001180

28. Lau D., Mollnau H., Eiserich J.P., Freeman B.A., Daiber A., Gehling U.M., Brummer J., Rudolph V., Munzel T., Heitzer T., Meinertz T., Baldus S. Myeloperoxidase mediates neutrophil activation by association with CD11b/CD18 integrins. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2005, vol. 102, no. 2, pp. 431-436. doi: 10.1073/pnas.0405193102

29. Li S., Huang X., Chen Z., Zhong H., Peng Q., Deng Y., Qin X., Zhao J. Neutrophil CD64 expression as a biomarker in the early diagnosis of bacterial infection: a metaanalysis. Int. J. Infect. Dis., 2013, vol. 17, no. 1, pp. 12-23. doi: 10.1016/j.ijid.2012.07.017

30. Mantovani A., Cassatella M., Costantini C., Jaillon S. Neutrophils in the activation and regulation of innate and adaptive immunity. Nat. Rev. Immunol, 2011, vol. 11, pp. 519-531. doi: 10.1038/nri3024

31. Nailwal H., Chan F.K. Necroptosis in anti-viral inflammation. Cell Death Differ., 2019, vol. 26, no. 1, pp. 4-13. doi: 10.1038/s41418-018-0172-x

32. Nimmerjahn F., Ravetch J.V. Fc gamma receptors as regulators of immune responses. Nat. Rev. Immunol., 2008, vol. 8, no. 1, pp. 34-47.

33. Penaloza H.F., Salazar-Echegarai F.J., Bueno S.M. Interleukin 10 modulation of neutrophil subsets infiltrating lungs during Streptococcus pneumoniae infection. Biochem. Biophys. Rep., 2018, vol. 13, pp. 12-16. doi: 10.1016/j.bbrep.2017.11.004

34. Rollet-Labelle E., Gilbert C., Naccache P.H. Modulation of human neutrophil responses to CD32 cross-linking by serine/threo-nine phosphatase inhibitors: cross-talk between serine/threonine and tyrosine phosphorylation. J. Immunol., 2000, vol. 164, no. 2, pp. 1020-1028. doi: 10.4049/jimmunol.164.2.1020

35. Sharma-Chawla N., Sender V., Kershaw O., Gruber A.D., Volckmar J., Henriques-Normark B., Stegemann-Koniszewski S., Bruder D. Influenza A Virus infection predisposes hosts to secondary infection with different Streptococcus pneumoniae serotypes with similar outcome but serotype-specific manifestation. Infect. Immun., 2016, vol. 84, no. 12, pp. 3445-3457. doi: 10.1128/IAI.00422-16

36. Tamassia N., Cassatella M.A., Bazzoni F. Fast and accurate quantitative analysis of cytokine gene expression in human neutrophils. Methods Mol. Biol., 2014, vol. 1124, pp. 451-467. doi: 10.1007/978-1-62703-845-4_279

37. Tang F.S.M., Van Ly D., Spann K., Reading P.C., Burgess J.K., Hartl D., Baines K.J., Oliver B.G. Differential neutrophil activation in viral infections: enhanced TLR-7/8-mediated CXCL8 release in asthma. Respirology, 2016, vol. 21, no. 1, pp. 172-179. doi: 10.1111/resp.12657

38. Tan T.L., Ahmad N.S., Nasuruddin D.N., Ithnin A., Tajul Arifin K., Zaini I.Z., Wan Ngah W.Z. CD64 and group II secretory phospholipase A2 (sPLA2-IIA) as biomarkers for distinguishing adult sepsis and bacterial infections in the emergency department. PLoS One, 2016, vol. 11, no. 3: e0152065. doi: 10.1371/journal.pone.0152065

39. Unkeless J.C., Shen Z., Lin C.W., De Beus E. Function of human Fc gamma RIIA and Fc gamma RIIIB. Semin. Immunol., 1995, vol. 7, no. 1, pp. 37-44. doi: 10.1016/1044-5323(95)90006-3

40. Van Spriel А.В., Leusen J.H., van Egmond M.W. Mac-1 (CD11b/CD18) is essential for Fc receptor-mediated neutrophil cytotoxicity and immunologic synapse formation. Blood, 2001, vol. 97, no. 8, pp. 2478-2486. doi: 10.1182/blood.V97.8.2478

41. Youinou P., Durand V., Renaudineau Y., Pennec Y.L., Saraux A., Jamin C. Pathogenic effects of anti-Fc gamma receptor IIIb (CD16) on polymorphonuclear neutrophils in non-organ-specific autoimmune diseases. Autoimmun. Rev., 2002, vol. 1, no. 1-2, pp. 13-19. doi:10.1016/s1568-9972(01)00002-7


Дополнительные файлы

Для цитирования:


Нестерова И.В., Чудилова Г.А., Русинова Т.В., Павленко В.Н., Юцкевич Я.А., Барова Н.К., Тараканов В.А. Ремоделлинг фенотипа субпопуляций нейтрофильных гранулоцитов CD64-CD32+CD16+CD11B+Hr CD64+CD32+CD16+CD11B+Hr в созданной de novo экспериментальной модели вирусно-бактериальной инфекции в системе in vitro. Инфекция и иммунитет. 2021;11(1):101-110. https://doi.org/10.15789/2220-7619-ROT-1517

For citation:


Nesterova I.V., Chudilova G.A., Rusinova T.V., Pavlenko V.N., Yutskevich Ya.A., Barova N.K., Tarakanov V.A. Phenotype remodeling in neutrophilic granulocyte subsets CD64-CD32+CD16+CD11B+NG, CD64+CD32+CD16+CD11B+NG in de novo experimental model of viral-bacterial infection in vitro. Russian Journal of Infection and Immunity. 2021;11(1):101-110. https://doi.org/10.15789/2220-7619-ROT-1517

Просмотров: 239


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


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