Антицитокиновая активность и продукция цитокиноподобных веществ грамотрицательными бактериями, выделенными от больных с инфекционно-воспалительными послеоперационными осложнениями

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. На течение и исход любого инфекционно-воспалительного процесса влияют цитокины, которые обеспечивают регуляцию иммунного ответа макроорганизма при внедрении возбудителя. В то же время установлено, что микроорганизмы разных видов обладают антицитокиновой активностью (АЦА), т. е. способны инактивировать те или иные про- и противовоспалительные цитокины, а также могут продуцировать цитокиноподобные вещества (ЦПВ). Указанные особенности бактериальных патогенов способны повлиять на локальный цитокиновый баланс в инфицированных тканях макроорганизма, повышая риск возникновения инфекционно-воспалительных осложнений.

Цель. Характеристика АЦА и способности к продукции ЦПВ у грамотрицательных бактерий, выделенных от больных с инфекционно-воспалительными послеоперационными осложнениями.

Материалы и методы. В работе использовано 42 клинических изолята грамотрицательных бактерий разных видов (Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Citrobacter freundii, C. braakii, Pseudomonas aeruginosa, P. putida, Stenotrophomonas maltophilia), выделенных от больных с инфекционно-воспалительными послеоперационными осложнениями. Выделение чистых культур бактерий осуществляли бактериологическим методом, а их видовую идентификацию проводили по прямому белковому профилированию с помощью масс-спектрометра MALDI TOF MS серии Microflex LT (BrukerDaltonics, Германия) и программного обеспечения MaldiBioTyper 3.0. АЦА бактерий в отношении интерлейкина-4 (IL-4), IL-8, IL-1Ra, фактора некроза опухоли альфа (TNF-α) и продукцию ЦПВ определяли методом иммуноферментного анализа. Уровни АЦА и продукции ЦПВ рассчитывали с учётом доли инактивации или продукции соответствующих цитокинов в опыте относительно контроля, выражая в пг/мл.

Результаты. Охарактеризованы межродовые, межвидовые и внутривидовые/межштаммовые различия в распространённости и выраженности АЦА в отношении IL-1Ra, IL-4, IL-8 и TNF-α, а также продукции ЦПВ соответствующих цитокинов у клинических изолятов грамотрицательных микроорганизмов (представители семейства Enterobacteriaceae и группа неферментирующих бактерий), выделенных при инфекционно-воспалительных осложнениях у больных хирургического профиля.

Выявленная вариабельность по распространённости и выраженности АЦА и способности к продукции определённых ЦПВ вносит существенный вклад в формирование фенотипического разнообразия и, очевидно, патогенного потенциала возбудителей инфекционно-воспалительных осложнений у пациентов хирургического профиля. Изученные клинические штаммы грамотрицательных бактерий были способны как ингибировать противовоспалительные цитокины (IL-1Ra и IL-4) и провоспалительные иммуномодуляторы (IL-8 и TNF-α), так и продуцировать в среду вещества, сходные по действию с этими регуляторными молекулами. Такое разнообразие цитокин-ассоциированных характеристик патогенов способно внести существенные «помехи» в цитокин-опосредованную регуляцию воспалительного процесса инфекционной этиологии.

Заключение. Результаты проведённого исследования в перспективе могут быть использованы для разработки алгоритмов прогнозирования риска развития инфекционно-воспалительных осложнений при оперативных вмешательствах.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Ольга Александровна Пашинина

Оренбургский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: olga25mikro@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9944-3095
SPIN-код: 9638-7336

канд. биол. наук

Россия, Оренбург

Татьяна Михайловна Пашкова

Оренбургский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук

Email: pashkova070782@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8075-8249
SPIN-код: 5146-6190

д-р биол. наук

Россия, Оренбург

Ольга Львовна Карташова

Оренбургский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук

Email: labpersist@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1487-7546
SPIN-код: 9315-1070

д-р биол. наук

Россия, Оренбург

Людмила Олеговна Фомина

Институт иммунологии и физиологии Уральского отделения Российской академии наук

Email: fomina454@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8130-8979
SPIN-код: 2678-7689
Россия, Екатеринбург

Виктор Александрович Гриценко

Оренбургский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук

Email: vag59@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2086-5170
SPIN-код: 7107-1300

д-р мед. наук

Россия, Оренбург

Список литературы

  1. Mrugova TM, Gritsenko VA, Ageevets VA, et al. Biological properties and genetic characteristics gram-negative bacteria isolated from patients in a multidisciplinary hospital. Bulletin of the Orenburg Scientific Center of the Ural Branch of the RAS. 2019;(3):11. doi: 10.24411/2304-9081-2019-13027 EDN: QOWSGK
  2. Simbirtsev AS. Cytokines — classification and biologic functions. Cytokines and Inflammation. 2004;3(2):16–22. EDN: HRRMZV
  3. Kochkina E, Sycheva M, Pashkova T, Kartashova O. Anti-cytokine activity of genus Enterococcus bacteria isolated from animals. Bulletin of the BSSA named after V.R. Filippov. 2019;57(4):25–31. doi: 10.34655/bgsha.2019.57.4.004 EDN: YYELFD
  4. Pashinina OA, Pashkova TM, Kartashova OL, Morozova NV. Anticytokine activity of Candida spp. and their ability to produce cytokine-like substances. Russian Journal of Immunology. 2023;26(1):57–62. doi: 10.46235/1028-7221-1150-AAO EDN: OLWVPU
  5. Popova LP, Pashkova TM, Morozova NV, et al. Anticytokine activity of E. coli strains, isolated from urine with urolithiasis. Russian Journal of Immunology. 2019;13(2–1):474–476. doi: 10.31857/S102872210006935-3 EDN: TBUUHU
  6. Kartashova OL, Pashkova TM, Pashinina OA, Morozova NV. Anticytokine activity and the ability to produce cytokine-like substances of Staphylococci isolated from the prostatic secretions in men with symptoms of urogenital infection. Russian Journal of Immunology. 2021;24(2):257–260. doi: 10.46235/1028-7221-995-AAA EDN: HNHYJS
  7. Porat R, Clark BD, Wolff SM, Dinarello CA. Enhancement of growth of virulent strains of Escherichia coli by interleukin-1. Science. 1991;254(5030):430–432. doi: 10.1126/science.1833820 EDN: BKQLMT
  8. Högbom M, Ihalin R. Functional and structural characteristics of bacterial proteins that bind host cytokines. Virulence. 2017;8(8):1592–1601. doi: 10.1080/21505594.2017.1363140 EDN: VDYMBG
  9. Mahdavi J, Royer PJ, Sjölinder HS, et al. Pro-inflammatory cytokines can act as intracellular modulators of commensal bacterial virulence. Open Biol. 2013;3(10):130048. doi: 10.1098/rsob.130048
  10. Bukharin OV, Perunova NB, Chaynikova IN, et al. Anti-cytokine activity of microorganisms. Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology. 2011;88(4):56–61. EDN: TLFYYV
  11. Kutsevalova OY, Rozenko DA, Kozel YY, et al. Etiological characteristics in causative agents of infectious complications in cancer patients. Antibiotics and Chemotherapy. 2022;67(5–6):30–38. doi: 10.37489/0235-2990-2022-67-5-6-30-38 EDN: NXHHET
  12. Kutsevalova OYu, Kozel YuYu, Panova NI, Rozenko DA. Pathogens of infectious complications and problems of their resistance today. Advances in medical mycology. 2023;24:116–120. (In Russ.) EDN: SUTQJG
  13. Bondarenko TA, Danilova EI, Chainikova IN, et al. Antipeptide activity of intestinal microsymbyonts for the state of intestinal homeostasis estimation. Russian Journal of Immunology. 2018;12(3):222–226. doi: 10.31857/S102872210002385-8 EDN: YYCPET
  14. Wu L, Estrada O, Zaborina O, et al. Recognition of host immune activation by Pseudomonas aeruginosa. Science. 2005;309(5735):774–777. doi: 10.1126/science.1112422
  15. Sugawara E, Nestorovich EM, Bezrukov SM, Nikaido H. Pseudomonas aeruginosa porin OprF exists in two different conformations. J Biol Chem. 2006;281(24):16220–16229. doi: 10.1074/jbc.M600680200
  16. Fito-Boncompte L, Chapalain A, Bouffartigues E, et al. Full virulence of Pseudomonas aeruginosa requires OprF. Infect Immun. 2011;79(3):1176–1186. doi: 10.1128/IAI.00850-10
  17. Moriel DG, Heras B, Paxman JJ, et al. Molecular and structural characterization of a novel Escherichia coli interleukin receptor mimic protein. mBio. 2016;7(2):e02046. doi: 10.1128/mBio.02046-15
  18. Dunin-Horkawicz S, Kopec KO, Lupas AN. Prokaryotic ancestry of eukaryotic protein networks mediating innate immunity and apoptosis. J Mol Biol. 2014;426(7):1568–1582. doi: 10.1016/j.jmb.2013.11.030

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Структура клинических штаммов энтеробактерий и неферментирующих грамотрицательных бактерий (НГОБ) с учётом наличия у них антицитокиновой активности (АЦА) в отношении отдельных цитокинов и способности к продукции определённых цитокиноподобных веществ (ЦПВ).

Скачать (222KB)

© Пашинина О.А., Пашкова Т.М., Карташова О.Л., Фомина Л.О., Гриценко В.А., 2024

Ссылка на описание лицензии: https://eco-vector.com/for_authors.php#07