СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИТОКИНОВ В СУПЕРНАТАНТАХ НЕЙТРОФИЛОВ, СТИМУЛИРОВАННЫХ СУПЕРНАТАНТАМИ S. AUREUS, ИМЕЮЩИМИ И НЕ ИМЕЮЩИМИ ГЕН SPA

DOI: 10.22138/2500-0918-2022-19-3-273-281

УДК 616.24-002:579.861.2

Л.О. Фомина¹, В.А. Гриценко², А.И. Файзуллина¹

¹ Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт иммунологии и физиологии Уральского отделения Российской академии наук,
г. Екатеринбург, Российская Федерация;
² Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Оренбургский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук,
г. Оренбург, Российская Федерация

Резюме. В работе представлены результаты определения цитокинов методом мультиплексного анализа в супернатантах нейтрофилов крови доноров, стимулированных супернатантами Staphylococcus aureus, в зависимости от наличия или отсутствия у бактерий гена стафилококкового белка А (spа). Индикация цитокинов осуществлялась методом мультиплексного анализа с помощью наборов компании БиоРад (США) для определения 17 цитокинов человека (G-CSF, GM-CSF, INF-γ, TNF-alfa, MCP-1,MIP-1beta, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7,IL-8, IL-10, IL-12p70, IL-13, IL-17A) после 1 часа инкубации супернатантов стафилококка с нейтрофилами.
Показано, что S. aureus, у которых имелся ген стафилококкового белка А (spа), значительно стимулировали секрецию нейтрофилами G-CSF (ростовой фактор), IL-12p70, IL-17A, IFN-gamma, IL-13, IL-1b, IL-4, IL-6, IL-7, TNF-alfa (провоспалительные цитокины), MCP-1 (хемокин), но при этом существенно снижали секрецию IL-10 (противовоспалительный цитокин), IL-8, MIP-1beta (хемокины). Практически идентично действовали и супернатанты S. aureus, у которых не было SPA, IFN-gamma под их действием повышался менее значительно, а IL-1b, наоборот, более значительно по сравнению с супернатантами S. aureus, имеющими ген стафилококкового белка А. Установлено, что супернатанты всех изученных клинических изолятов S. aureus, обладающих выраженной способностью продуцировать цитокиноподобные вещества, вне зависимости от наличия/отсутствия у них гена spа влияют на способность нейтрофилов секретировать цитокины.
Таким образом, наличие у S. aureus цитокиноподобной активности отражается на ответной реакции нейтрофилов секретировать пул цитокинов, в частности, провоспалительных интерлейкинов, некоторых хемокинов и ростовых факторов, при контакте фагоцитарных клеток с супернатантами стафилококков. Это указывает на то, что взаимодействие нейтрофилов с внеклеточными цитокиноподобными продуктами S. aureus может существенно модулировать воспалительный процесс.

Ключевые слова: нейтрофилы, цитокины, Staphylococcus aureus, ген SPA, цитокиноподобные вещества, мультиплексный анализ

Конфликт интересов отсутствует.
Контактная информация автора, ответственного за переписку:
Фомина Людмила Олеговна
fomina454@yandex.ru
Дата поступления 23.05.2022 г.
Образец цитирования:
Фомина Л.О., Гриценко В.А., Файзуллина А.И. Сравнительный анализ определения цитокинов в супернатантах нейтрофилов, стимулированных супернатантами S.aureus, имеющими и не имеющими ген SPA. Вестник уральской медицинской академической науки. 2022, Том 19, №3, с. 273–281, DOI: 10.22138/2500-0918-2022-19-3-273-281

ЛИТЕРАТУРА
1. Гриценко В.А., Мавзютов А.Р., Пашкова Т.М., Карташова О.Л., Тяпаева Я.В., Белозерцева Ю.П. Генетический профиль Staphylococcus aureus, выделенных от бактерионосителей и больных с инфекционно-воспалительной патологией. Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. 2018. 4: 56-62. DOI: 10.36233/0372-9311-2018-4-56-62
2. Гриценко В.А., Аминин Д.Л., Зурочка А.В., Зурочка В.А., Иванов Ю.Б. Некоторые биологические эффекты иммуномодуляторов естественного и синтетического происхождения in vitro как основа создания новых лекарственных средств для борьбы с эндогенными инфекциями. Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН, 2012. Т. 3, С. 1–17. [Электронный ресурс] (URL: http://elmag.uran.ru/magazine/Numbers/2012–3/Articles/15GricenkoVA-ADL-ZAV. pdf).
3. Гусев Е.Ю., Зотова Н.В., Лазарева М.А. Цитокиновый ответ и другие отличительные особенности критических фаз системного воспаления при сепсисе. Медицинская иммунология. 2014;16(2):173-182. DOI: 10.15789/1563-0625-2014-2-173-182
4. Зурочка А.В., Зурочка В. А.,Добрынина М.А., Зуева Е.Б., Дукардт В.В., Гриценко В.А., Тяпаева Я.В., Черешнев В.А. Феномен наличия уникальной комбинации иммунобиологических свойств у синтетического аналога активного центра гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (ГМ-КСФ). Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН, 2016. Т. 2, 30c. [Электр. ресурс] (URL: http://elmag.uran.ru:9673/magazine/Numbers/2016–2/Articles/ZAV-2016–2.pdf).
5. Зурочка А.В., Дукардт В.В., Зурочка В.А., Добрынина М.А., Зуева Е.Б., Тяпаева Я.В., Гриценко В.А. Бактерии как продуценты цитокиноподобных веществ. Российский иммунологический журнал, 2017. Т. 11 (20), 3, С. 374-376.
6. Зурочка А.В., Зурочка В.А., Добрынина М.А., Зуева Е.Б., Тяпаева Я.В., Дукардт В.В., Гриценко В.А. Цитокиновая и антицитокиновая активность стафилококков. Методические особенности. Российский иммунологический журнал, 2017. T. 11 (20), 4, C. 707-709. eLIBRARY ID: 34982752.
7. Зурочка А.В., Дукардт В.В., Зурочка В.А., Добрынина М.А., Зуева Е.Б., Тяпаева Я.В., Гриценко В.А. Стафилококки как продуценты цитокиноподобных веществ. Российский иммунологический журнал, 2017. T. 11 (20), 2, С. 134-136. eLIBRARY ID: 29826626
8. Зурочка А.В., Зурочка В.А., Фомина Л.О., Файзуллина А.И., Добрынина М.А., Гриценко В.А. Оценка цитокиноподобной активности Staphylococcus aureus в зависимости от наличия генетических детерминант стафилококкового белка А. Российский иммунологический журнал, 2019. Т.-13 (22), №.-3, С1162-1167. DOI: 10.31857/S102872210007247-6.
9. Зурочка А.В. Гриценко В.А., Зурочка В.А., Добрынина М.А., Черешнев В.А. Гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (ГМ-КСФ) и его синтетические аналоги: иммунобиологические эффекты и клиническое применение. — Екатеринбург: УрО РАН, 2021. – 288 с. ISBN 978-5-7691-2549-2.
10. Зурочка А.В., Хайдуков С.В., Кудрявцев И.В., Черешнев В.А. Проточная цитометрия в биомедицинских исследованиях. – Екатеринбург: РИО УрО РАН, 2018. – 720 с. ISBN 978-5-7691-2497-6.
11. Медик В.А., Токмачев М.С., Фишман Б.Б. Статистика в медицине и биологии. «Теоретическая статистика». Под ред. Комарова Ю.М. – Москва: Медицина, 2000. – 412 с. ISBN 5-225-04630-4.
12. Файзуллина А.И., Зурочка А.В. Сравнительная оценка неспецифической активности цитокинпродуцирующих штаммов Staphylococcus aureus, имеющих и не имеющих ген белка А, при иммуноферментном анализе. Российский иммунологический журнал, 2020. Т. 23, №. 2, С.163-168. DOI: 10.46235/1028-7221-270-ECA.
13. Фомина Л.О., Зурочка В.А., Симбирцев А.С, Гриценко В.А. Влияние времени культивирования Staphylococcus aureus на продукцию ими цитокино-подобных веществ, детектируемых методом иммуноферментного анализа. Российский иммунологический журнал, 2018. Т. 12 (21), №.3, С. 454-459. DOI: 10.31857/S102872210002427-4.
14. Фомина Л.О., Файзуллина А.И., Зурочка В.А., Добрынина М.А., Симбирцев А.С., Гриценко В.А. Сравнительная оценка цитокиноподобной активности Staphylococcus aureus мультиплексным и иммуноферментным анализом. Российский иммунологический журнал, 2018. Т. 12 (21), №.3, С. 460-465. DOI: 10.31857/S102872210002428-5.
15. Fournier, B. Recognition of Staphylococcus aureus by the innate immune system / B. Fournier, D.J. Philpott. Clinical Microbiology Reviews, 2005, Vol. 18, No. 3, pp. 521-540. DOI: 10.1128/CMR.18.3.521-540.2005.
16. Cronin U.P., Girardeaux L., O’Meara E.,. Wilkinson M.G. Protein A-Mediated Binding of Staphylococcus spp. to Antibodies in Flow Cytometric Assays and Reduction of This Binding by Using Fc Receptor Blocking Reagent. ASM Journals. Applied and Environmental Microbiology, 2020. Vol. 86, No. 17, pdf. DOI: 10.1128/AEM.01435-20.
17. Macoto Kuroda et al. Whole genome sequencing of meticillin-resistant Staphylococcus aureus. The Lancet, 2001. Vol.357(9264), pp. 1225-1240. DOI: 10.1016/S0140-6736(00)04403-2.
18. Molne L., Verdrengh M., Tarkowski A. Role of neutrophil leukocytes in cutaneous infection caused by Staphylococcus aureus. Infection and immunity, 2000. Vol. 68(11), pp. 6162-6167. DOI: 10.1128/iai.68.11.6162-6167.2000.
19. Petrocola G, Nobile G, Rindi S, Speziale P. Staphylococcus aureus Manipulates Innate Immunity through Own and Host-Expressed Proteases. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 2017, Vol.7: 166. DOI: 10.3389/fcimb.201700166.
20.Rigby KM, DeLeo FR. Neutrophils in innate host defense against Staphylococcus aureus infections. Seminars in Immunopathology, 2012, Vol 34(2), pp. 237-259. DOI: 10.1007/s00281-011-0295-3.

Авторы
Фомина Людмила Олеговна
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт иммунологии и физиологии Уральского отделения Российской академии наук
Аспирант
Российская Федерация, 620049, г. Екатеринбург, ул. Первомайская, 106
fomina454@yandex.ru

Гриценко Виктор Александрович
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Оренбургского федерального исследовательского центра УрО РАН
Д.м.н., профессор, главный научный сотрудник
Российская Федерация, 460000, Оренбург, ул. Пионерская, 11
vag59@mail.ru

Файзуллина Анастасия Ирековна
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт иммунологии и физиологии Уральского отделения Российской академии наук
Аспирант
Российская Федерация, 620049, г. Екатеринбург, ул. Первомайская, 106
anafaz@mail.ru