CC BY
14
Short communications
Краткие сообщения
Russian Journal of Infection and Immunity = Infektsiya i immunitet Инфекция и иммунитет
2020, vol. 10, no. 3, pp. 551-557 2020, Т. 10, № 3, с. 551-557
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ МОНОЦИТОВ КРОВИ В ОТВЕТ НА МЕТИЦИЛЛИНРЕЗИСТЕНТНЫЕ ШТАММЫ STAPHYLOCOCCUS AUREUS
О.А. Коленчукова1,2, Н.И. Сарматова2, А.В. Мошев1
1 НИИ медицинских проблем Севера ФИЦКНЦ СО РАН, г. Красноярск, Россия
2Институт биологии и биотехнологии Сибирского федерального университета Минобрнауки РФ, г. Красноярск, Россия
Резюме. Цель: оценка фагоцитарной активности моноцитов крови при воздействии метициллинрезистент-ных штаммов Staphylococcus aureus относительно чувствительных штаммов. Объекты: моноциты крови, выделенные у 25 практически здоровых людей в возрасте от 25 до 45 лет и штаммы S. aureus устойчивые и чувствительные к действию оксациллина (метициллина) (MRSA/MSSA) в виде живой суспензии в концентрации 106 КОЕ/мл для индукции фагоцитов. Материалы и методы. Исследование фагоцитарной активности моноцитов проводили методом проточной цитометрии с использованием прямой иммунофлуоресценции цельной периферической крови с использованием моноклональных антител (Beckman Coulter, США), в следующей панели: CD14-PE/CD45-ECD/HLA-DR-PC5/CD16-PC7. Исследование интенсивности «респираторного взрыва» моноцитов осуществляли через определение активности люцигенин- и люминол-зависимой спонтанной и индуцированной хемилюминесценции. Результаты и обсуждение. В результате обнаружено, что при исследовании люминол-зависимой хемилюминесценции моноцитов в ответ на индукцию MRSA относительно MSSA, было выявлено снижение площади кривой в 3,5 раза. В люцигенин-зависимом процессе интенсивность хемилюминесценции при воздействии MRSA относительно MSSA снижена в 6 раз. Индекс активации (ИА) при воздействии MRSA относительно MSSA снижен в 1,1 раза. Снижение ИА доказывает низкий выброс АФК моноцитами в ответ на индукцию MRSA. В результате исследования кислороднезависимого фагоцитоза моноцитов в ответ на воздействие MRSA относительно MSSA было обнаружено снижение фагоцитарного числа, при этом фагоцитарный индекс достоверно повышался. Оценка активности субпопуляционного состава моноцитов при воздействии штаммов MRSA относительно MSSA показала увеличение фагоцитарного индекса субпопуляций CD14lowCD16+-моноцитов и CD14+CD16+-клеток в 1,5 раза, субпопуляций CD14+CD16--моноцитов в 3 раза, при этом фагоцитарное число субпопуляций моноцитов CD14lowCD16+, CD14+CD16+ и CD14+CD16- были снижены (1,4; 1,5; 4 раза соответственно). Заключение. Таким образом, субпопуляции моноцитов в отношении MRSA проявляют разную степень активизации, при повышенной интенсивности «респираторного взрыва». Также можно отметить, что классический тип моноцитов CD14+CD16- в ответ на антиген активируется быстрее при низком фагоцитарном эффекте. Моноциты субпопуляций CD14+CD16+ и CD14lowCD16+ при низкой скорости ответа на MRSA фагоцитируют эффективнее.
Ключевые слова: фагоцитоз, моноциты крови, MRSA, MSSA, хемилюминесценции, респираторный взрыв.
Адрес для переписки:
Коленчукова Оксана Александровна
660022, Россия, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, 3г,
ФГБНУ НИИ медицинских проблем Севера.
Тел.: 8 (391) 228-06-83, 228-06-81, 228-06-62 (служебн.).
Факс: 8 (391) 228-06-83.
E-mail: kalina-chyikova@mail.ru
Библиографическое описание:
Коленчукова О.А., Сарматова Н.И., Мошев А.В. Функциональная активность моноцитов крови в ответ на метициллинрезистентные штаммы Staphylococcus aureus // Инфекция и иммунитет. 2020. Т. 10, № 3. С. 551-557. doi: 10.15789/2220-7619-PA0-1181
© Коленчукова О.А., Сарматова Н.И., Мошев А.В., 2020
Contacts:
Oksana A. Kolenchukova
660022, Russian Federation, Krasnoyarsk, P. Zheleznyaka str., 3g, Scientific Research Institute of Medical Problems of the North. Phone: +7 (391) 228-06-83, 228-06-81, 228-06-62 (office). Fax: +7 (391) 228-06-83. E-mail: kalina-chyikova@mail.ru
Citation:
Kolenchukova O.A., Sarmatova N.I., Moshev A.V. Phagocytic activity of blood monocytes in response to methicillin-resistant strains of Staphylococcus aureus // Russian Journal of Infection and Immunity = Infektsiya i immunitet, 2020, vol. 10, no. 3, pp. 551-557. doi: 10.15789/2220-7619-PAO-1181
DOI: http://dx.doi.org/10.15789/2220-7619-PA0-1181
PHAGOCYTIC ACTIVITY OF BLOOD MONOCYTES IN RESPONSE TO METHICILLIN-RESISTANT STRAINS OF STAPHYLOCOCCUS AUREUS
Kolenchukova O.A.ab, Sarmatova N.I.b, Moshev A.V.a
a Scientific Research Institute of medical problems of the North (SRI MPN), Krasnoyarsk, Russian Federation bKrasnoyarsk Science Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Krasnoyarsk, Russian Federation
Abstract. Current study performed to estimate the phagocytic activity of blood monocytes of varying phenotypes exposed to MRSA and MSSA strains. Objects: Blood monocytes were collected from 25 healthy adults (age: 25—45 years). Live suspensions of MRSA/MSSA strains were used at concentration of 106 colony-forming units (CFU)/mL. Metods. Phagocytic functions were estimated by using fluorescein isothiocyanate (FITC)-labelled MRSA and MSSA strains followed by running flow cytometry on FC 500 series flow cytometer (Beckman Coulter, USA). Whole peripheral blood cells were directly labelled with immunofluorescently tagged monoclonal CD14-PE/CD45-ECD/HLA-DR-PC5/CD16-PC7 antibodies (Beckman Coulter, USA). Respiratory burst intensity was evaluated in monocytes by measuring activity of lucigenin-and luminol-dependent spontaneous and induced chemiluminescence. Monocytes were induced by using live suspension of MRSA/MSSA strains at a concentration of 106 CFU/mL. Results and discussion. While studying luminol-dependent monocyte activities after exposure to MRSA vs. MSSA, it was observed a 3.5-fold decreased curve square, whereas lu-cigenin-dependent chemiluminescence was increased by 6-fold. Compared to MSSA exposure, index of activation (IA) was decreased by 1.1-fold in response to MRSA exposure that was confirmed by lowered release of reactive oxygen species (ROS) from monocytes in response to MRSA exposure. Moreover, IRSS increased by 1.3-fold upon MRSA exposure. Examining monocyte oxygen-independent phagocytosis against MRSA vs. MSSA revealed significantly increased phagocytic number and concomitantly decreased phagocytic index. An evaluation of the activities of various monocyte subsets in response to MRSA vs. MSSA revealed increased phagocytic index by 1.5-fold for CD14lowCD16+ and CD14+CD16+ monocyte subsets as well as 3-fold for CD14+CD16- monocytes. Counts for all phagocytic subsets were decreased (1.4-, 1.5- and 4-fold for CD14lowCD16+, CD14+CD16+ and CD14+CD16- monocytes, respectively). To summarize, intensity of the respiratory burst was lowered upon MRSA exposure and percentage of monocyte subsets. Overall deficiency of superoxide anion production was observed in response to MRSA. In contrast, oxygen-independent event revealed pheno-typic changes in frequency of peripheral blood monocytes upon MRSA exposure. We observed that CD14+CD16- classical monocytes were more rapidly activated. Conclusion. Thus, we concluded that CD14+CD16- monocytes became more rapidly activated but exhibited less effective phagocytosis, whereas CD14+CD16+ and CD14lowCD16+ monocytes were more slowly activated and demonstrated stronger phagocytic activity.
Key words:phagocytosis, blood monocytes, MRSA, MSSA, chemiluminescence, respiratory explosion.
Фагоцитоз является одной из главных систем защиты организма от чужеродных агентов и играет важную роль при гнойно-воспалительных заболеваниях, особенно при стафилококковой инфекции. Активированные моноциты являются мощными эффекторами и запускают механизмы каскадных реакций, обеспечивающих развитие воспаления. Моноциты первыми мобилизуются в очаг воспаления, и от их фагоцитарной активности зависит элиминация возбудителя [1, 5, 16].
Метициллинрезистентный стафилококк (МЯБА) продуцирует в-лактамазы и дополнительно имеет пенициллинсвязывающий белок (ПСБ2а) и следовательно, устойчив ко всем в-лактамным антибиотикам. Наиболее часто именно с ним связанны внутрибольничные (нозокомиальные) инфекции [4]. Известно, что уровень летальности при бактериемиях, вызываемых МЯБА, достоверно выше, чем при инфекциях, обусловленных чувствительными штаммами. Установлено, что при стафилококковой инфекции киллинг бактерий осуществляется в основном с участием кислородза-висимой ферментной системы. При этом, как
показывают результаты исследования, на этапах инициации инфекции реактивность этих бактерицидных систем зависит как от вида, так и от степени вирулентности возбудителя [4, 16]. Вместе с тем известно, что в процессе эволюции стафилококки приобрели способность к угнетению фагоцитарной функции лейкоцитов крови путем блокирования опсонизирующих веществ (комплемента и иммуноглобулина G), а также путем непосредственного токсического действия на фагоциты [7, 13, 17].
Несмотря на интенсивность исследований в данном направлении, остается все еще малоизученным весь спектр происходящих внутриклеточных событий, связанных с изменением фенотипических характеристик и функционирования моноцитов при воздействии бактериальных агентов, в том числе чувствительных и резистентных к действию антибиотиков [8].
Целью исследования является оценка фагоцитарной активности моноцитов крови при воздействии метициллинрезистентных штаммов Staphylococcus aureus относительно чувствительных штаммов.
Материалы и методы
Объектами исследования служили моноциты крови, выделенные у 25 практически здоровых людей в возрасте от 25 до 45 лет, и штаммы S. aureus устойчивые к действию оксациллина/метициллина (MRSA) в виде живой суспензии в концентрации 106 КОЕ/мл. В качестве контроля использовались штаммы S. aureus, чувствительные к действию окса-циллина/метициллина (MSSA), в аналогичной концентрации.
Для выявления метициллинрезистентности S. aureus использовали метод скрининга на агаре. Для проведения скрининга использовали агар Мюллера—Хинтон, содержащий 4% NaCl и 6,0 мкг/мл метициллина.
Микробную взвесь готовили методом прямого суспендирования из нескольких однотипных изолированных колоний стафилококков в стерильном физиологическом растворе и доводили до мутности 0,5 по МакФарланду (1,5 х 108 КОЕ/мл). Инокуляцию чашек с агаром проводили с помощью стерильного ватного тампона. Культуру наносили на ограниченную поверхность (диаметром 10—15 мм). Штаммы S. aureus инкубировали при температуре 35°С в течение 24 ч. После инкубации чашки просматривали. Появление видимого роста на месте нанесения культуры считали проявлением устойчивости данного штамма к оксациллину/метициллину. Исследование проводили при обязательном контроле роста испытуемых культур на агаре Мюллера— Хинтон с 4% NaCl без метициллина (культуры наносили так же, как на агар с метициллином). Параллельно с исследуемыми культурами тестировали также контрольные штаммы мети-циллинчувствительных и метициллинрезис-тентных стафилококков.
Исследование фагоцитарной активности моноцитов проводили методом проточной ци-тометрии с использованием прямой иммуноф-луоресценции цельной периферической крови с использованием моноклональных антител (Beckman Coulter, США), меченных PE или RD1 (phycoerythrin), ECD (phycoerythrin-Texas Red-X), PC5 (phycoerythrin-cyanin 5) и PC7 (phycoerythrin-cyanin 7) в следующей панели: CD14-PE/CD45-ECD/HLA-DR-PC5/CD16-PC7. Распределение антител по каналам флуоресценции проводили в соответствии с принципами формирования панелей для многоцветных цитофлуориметрических исследований [12]. Подготовку образцов периферической крови для анализа осуществляли по стандартной методике [12]. Лизис эритроцитов проводили по безотмывочной технологии с использованием реагента VersaLyse (Beckman Coulter, США).
Анализ окрашенных клеток проводили на проточном цитофлуориметре «FC-500» (Beckman Coulter, США) [12]. В каждой пробе анализировали не менее 50 000 моноцитов. Уровень фагоцитоза определяли методом проточной цито-метрии с помощью FITC-меченных (fluorescein isothiocyanate) бактериальных штаммов MRSA относительно MSSA [17]. Конъюгацию выполняли следующим образом: к бактериальному штамму (разведенному в бикарбонатном буфере, рН = 9,0) добавляли FITC (предварительно растворяли в ДМСО до концентрации 1 мкг/ мл), инкубировали в темноте в течение 1 ч, трижды отмывали и по стандарту мутности доводили концентрацию бактерий до 1 млн/мл. К 100 мкл гепаринизированной крови добавляли 10 мкл FITC-меченной суспензии штаммов и инкубировали 30 мин при температуре 37°С. Для гашения адгезированных FITC-меченных бактерий добавляли раствор трипанового синего (0,2 мг/мл). Подсчитывали процент флуоресцирующих моноцитов (определяли как фагоцитарный индекс — ФИ) и средний уровень флуоресценции клеток (фагоцитарное число — ФЧ) [12].
Исследование интенсивности «респираторного взрыва» моноцитов осуществляли через определение активности люцигенин- и люми-нол-зависимых реакций спонтанной и индуцированной хемилюминесценции. Индукцию моноцитов осуществляли бактериальной культурой MRSA относительно MSSA в концентрации 106 КОЕ/мл. Хемилюминесцентная активность оценивалась в течение 90 мин на 36-канальном хемилюминесцентном анализаторе «CL3606» (Россия) [6, 14]. Определяли следующие характеристики: время выхода на максимум (Tmax), максимальное значение интенсивности (Imax), а также площадь под кривой (S) хемилюминесценции. Усиление хемилюминесценции, оценивали отношением площади индуцированной хемилюминес-ценции к площади спонтанной ^инд.мк^А/ Sспонт.) и ^инд.М88А/^спонт.) определяли как индекс активации (ИАмк^а) и (ИАМ88А). Индекс относительного синтеза супероксид-радикала (ИОСС) является отношением площади лю-минол-зависимой реакции к люцигенин-зави-симому процессу ^люм.^люц.) и определяет уровень синтеза первичных радикалов к вторичным.
Описание выборки производили с помощью подсчета медианы (Ме) и интерквар-тильного размаха в виде 1 и 3 квартилей (Q25 и Q75). Достоверность различий между показателями зависимых выборок оценивали по непараметрическому критерию Вилкоксона. Статистический анализ осуществляли в пакете программ Statistica 6.1 (StatSoft Inc., 2007).
Результаты
Исследование интенсивности «респираторного взрыва» моноцитов включало оценку интенсивности выработки первичных и вторичных форм кислорода. С помощью хемилюминесцент-ного анализа, в котором активатором является люцигенин, определяли способность моноцитов к образованию супероксидного аниона (О-*) и при активации люминолом — образование общего пула свободных радикалов кислорода. Хемилюминесцентное определение функциональной активности моноцитов базировалось на определении базовой активности (спонтанная реакция) и резервных возможностей клеток (при воздействии специфического индуктора в виде бактериальной суспензии МЯБА относительно МББА). Супероксидный анион-радикал образуется в результате ферментативных реакций и относится к первичным радикалам кислорода, являясь источником для вторичных радикалов (Н202,«0Н, 102, НС10) выделяемых фагоцитами.
При исследовании люминол-зависимой активности моноцитов в ответ на индукцию МЯБА относительно МББА было выявлено сни-
жение площади кривой в 3,5 раза (табл. 1). В лю-цигенин-зависимом процессе интенсивность хемилюминесценции при воздействии МЯБА относительно МББА увеличена в 6 раз. ИА при воздействии МЯБА относительно МББА снизился в 1,1 раза. Снижение ИА доказывает низкий выброс активных форм кислорода (АФК) моноцитами в ответ на индукцию МЯБА. ИОСС при стимуляции МЯБА был выше в 1,3 раза относительно МББА.
В результате исследования фагоцитарной активности моноцитов в ответ на воздействие МЯБА относительно МББА было обнаружено снижение фагоцитарного числа, при этом фагоцитарный индекс достоверно повышался. Оценка активности популяционного состава моноцитов при воздействии штаммов МЯБА относительно МББА показала увеличение фагоцитарного индекса популяции СВ141о"СВ16+ — моноцитов и СВ14+СВ16+-клеток в 1,5 раза, популяции СВ14+СВ16-моноцитов — в 3 раза, при этом фагоцитарное число популяции моноцитов СБ141ожСБ16+, СБ14+СБ16+ и СБ14+СБ16-было снижено (в 1,4; 1,5; 4 раза соответственно) (табл. 2).
Таблица 1. Показатели люминол- и люцигенин-зависимой хемилюминесценции моноцитов при воздействии штаммов Staphylococcus aureus, устойчивых и чувствительных к метициллину
Table 1. Indicators of luminol- and lucigenin-dependent chemiluminescence of monocytes under the influence of MRSA and MSSA strains
Показатели Characteristics Спонтанная реакция Spontaneous reaction Индуцированная реакция Induced reaction
MRSA MSSA
N = 25
1 2 3
Люминол-зависимая реакция Luminol-dependent reaction
Tmax (с) 2600 (573-4812) 2242,50 (1082-4740) 2880 (983-4692)
Imax (о.е) 631,5 (173-4190) 1506,5 (230-4666) 602,5 (240-4044)
Smax x 104 (о.е.) 57,5 (34,4-1680) 319,4 (48,6-1620) 91,4 (46,1-1165) P2 = 0,025
ИА IA 1,01 (0,96-1,52) 0,98 (0,9-1,28)
Люцигенин-зависимая реакция Lucigenin-dependent reaction
Tmax (с) 860 (484-2603) 1416 (664-1576) 1609,5 (364-2519)
Imax (о.е) 194 (157-2030) 188 (147-2056) 1133,5 (158-2213) Р2 = 0,036
Smax x 104 (о.е.) 44,9 (37,7-897,5) 33,9 (30,9-837,0) 135,6 (32,7-881,3)
ИА IA 1,10 (1-1,24) 1,21 (0,97-1,65) Р2 = 0,046
ИОСС IRSS 1,5 (1,01-1,4) 1,63 (0,96-4,1) 1,22 (0,72-1,7) Р2 = 0,026
Примечание. MRSA — метициллин-резистентный S. aureus; MSSA — чувствительный к метициллину S. aureus; Tmax — время максимальной активности; Imax — максимальная интенсивность; Smax — площадь под кривой; IA — индекс активации; IRSS — индекс относительного синтеза супероксидных радикалов.
Note. MRSA — methicillin-resistant S. aureus; MSSA — methicillin-susceptible S. aureus; Tmax — time of maximum activity; Imax — maximum intensity; Smax — area under the curve; IA — index of activation; IRSS — index of relative synthesis of superoxide radicals.
Таблица 2. Показатели фагоцитарной активности моноцитов при воздействии штаммов Staphylococcus aureus, устойчивых и чувствительных к метициллину
Table 2. Indicators of phagocytic activities of monocytes upon exposure to MRSA and MSSA strains
Показатели MRSA MSSA P
Characteristics N = 25
Фагоцитарный индекс общей популяции моноцитов, % Phagocytic index of the general population of monocytes, % 34,92 (13,07-44,92) 12,4 (6,855-21,4) < 0,001
Фагоцитарное число общей популяции моноцитов Phagocytic number of the general population of monocytes 55,7 (36,4-73,7) 103 (64,1-128) < 0,001
Фагоцитарный индекс фенотипа CD14lowCD16+, % Phagocytic index of CD14lowCD16+ monocytes, % 42,1 (27,58-60) 30,76 (22,22-40) = 0,002
Фагоцитарный индекс фенотипа CD14CD16+, % Phagocytic index of CD14+CD16+ monocytes, % 50 (25-69,38) 33,33 (15,62-50) = 0,009
Фагоцитарное число фенотипа CD14CD16+ Phagocytic number of CD14+CD16+ monocytes 67,1 (37,7-178) 261 (128-364) < 0,001
Фагоцитарный индекс фенотипа CD14CD16-, % Phagocytic index of CD14+CD16- monocytes, % 36,57 (12,5-48,69) 12 (5,897-18,23) < 0,001
Фагоцитарное число фенотипа CD14CD16- Phagocytic number of CD14+CD16- monocytes 50,8 (31,6-58,7) 63,5 (46-82,5) < 0,001
Примечание. MRSA — метициллин-резистентный S. aureus; MSSA — восприимчивый к метициллину S. aureus. Note. MRSA — methicillin-resistant S. aureus; MSSA — methicillin-susceptible S. aureus.
Обсуждение
Следует отметить, что моноциты периферической крови, рассматривавшиеся долгое время в качестве единой группы клеток, на основании функциональной активности и экспрессии некоторых поверхностных антигенов подразделяются на несколько различных популяций [5, 9, 11, 16]. Так, циркулирующие моноциты по фенотипическим характеристикам можно разделить как минимум на две популяции, различающиеся по уровням экспрессии поверхностных молекул — компонента рецепторного комплекса для бактериального липополисахарида СВ14 и высокоаффинного рецептора Беу СВ16. Клетки, несущие на своей поверхности только СВ14, принято называть «классическими моноцитами», так как в норме они составляют до 95% от общего числа циркулирующих моноцитов. Тогда как моноциты, обладающие фенотипом СВ14+СВ16+, определяются как «неклассические» или «про-воспалительные» [10]. Увеличение количества последних имеет место при различных патологических процессах, включая сепсис, острые и хронические воспалительные заболевания вирусной и бактериальной этиологии и т. д. [11, 15]. В ряде случаев выделяют дополнительную группу моноцитов с фенотипом СВ14ШшСВ16+ или СВ14++СВ16+, которые принято называть «промежуточными» [3]. Популяции моноцитов различаются не только по экспрессии СВ14 и СВ16, но и существенно отличаются друг от друга по своим функциональным свойствам, к числу которых относят профиль синтезируемых цитокинов и хемокинов, способ-
ность к фагоцитозу, а также синтезу и секреции активных форм кислорода и оксида азота [3, 9, 11]. В связи с этим функциональные особенности моноцитов могут также оцениваться и по уровню «респираторного взрыва», который характеризуется хемилюминесцентной активностью клеток при их взаимодействии с антигеном [5, 7].
Исследование показало, что в ответ на воздействие МЯБЛ активируются и захватывают бактериальные частицы в большей степени «классические» моноциты с фенотипом СВ14+СВ16-. В то же время в данной популяции выявлено повышение фагоцитарного индекса при воздействии МЯБЛ относительно МББЛ, при этом обнаружено, что фагоцитарное число снижено. Таким образом, можно отметить, что «классический» тип моноцитов с фенотипом СВ14+СВ16- быстро активируется, при этом эффективность фагоцитоза снижена. «Неклассические» популяции моноцитов СБ14+СБ16+ и СБ141ожСБ16+ также принимают участие в фагоцитозе, но активируются медленнее и процент захваченных частиц намного меньше. Необходимо отметить, что именно популяция моноцитов с фенотипом СВ141о"СВ16+ обладает повышенной способностью мигрировать через эндотелий и дифференцироваться в дендритные клетки, которые инициируют развитие адаптивного иммунитета [3, 9].
Функциональная активность моноцитов осуществляется исходя из их популяционного состава в периферической крови. Популяция «классических» моноцитов представлена крупными клетками с высоким уровнем фагоцитарной активности. «Неклассические» моноциты
определяются как сравнительно небольшие клетки с низкой фагоцитарной и оксидаз-ной активностью и, соответственно, с пониженным уровнем «респираторного взрыва». «Промежуточный» тип моноцитов определяется как «провоспалительный» в связи с активной продукцией провоспалительных цитокинов [2, 8, 11, 14].
При воздействии MRSA значительно изменяется хемилюминесцентная активность моноцитов периферической крови. Обнаружено, что при индукции «респираторного взрыва» с помощью MRSA относительно MSSA снижается работа НАДФН-оксидазы. Также при индукции MRSA снижена интенсивность хе-милюминесценции при снижении индекса активации в люцигенин-зависимой хемилю-минесценции, который характеризует уровень метаболических резервов для синтеза активных форм кислорода [14]. Цитотоксическая активность моноцитов определяется уровнем продукции как первичных (супероксидный
анион), так и вторичных активных форм (гид-роксильный радикал, перекись водорода и др.) кислорода. В люминол-зависимом процессе увеличение площади под кривой моноцитов крови при воздействии MRSA определяет повышенный уровень «респираторного взрыва», что в целом характеризует цитотоксическую активизацию моноцитов крови в ответ на воздействие золотистого стафилококка, устойчивого к метициллину.
Таким образом, при индукции MRSA установлены изменения в фенотипическом составе и интенсивности «респираторного взрыва» моноцитов периферической крови. Уровень выброса вторичных радикалов в общей фракции моноцитов крови при индукции MRSA повышен при снижении выработки первичных кислородных форм, что может привести к дисбалансу метаболизма клетки. Можно предположить, что при индукции золотистым стафилококком (в большей степени MRSA) функциональная активность моноцитов подавлена.
Список литературы/References
1. Коленчукова О.А., Игнатова И.А., Смирнова С.В., Капустина Т.А., Кин Т.Н. Особенности микрофлоры слизистой оболочки носа у больных аллергическим риносинуситом // Вестник оториноларингологии. 2008. Т. 5. С. 33—36. [Kolenchukova О.А., Ignatova I.A., Smirnova S.V., Kapustina Т.А., Kin T.N. Properties of nasal mucosal microflora in patients with allergic rhinosinusitis. Vestnik otorinolaringologii = Bulletin of Otorhinolaryngology, 2008, vol. 5, pp. 33—36. (In Russ.)]
2. Коленчукова O.A., Сарматова Н.И., Механизмы воздействия устойчивых к метициллину штаммов Staphylococcus aureus на функциональное состояние нейтрофильных гранулоцитов // Антибиотики и химиотерапия. 2014. Т. 59, № 11—12. С. 20—23. [Kolenchukova O., Sarmatova N. Mechanisms of influence of methicillin resistant Staphylococcus aureus on functional state of neutrophilic granulocytes. Antibiotiki i khimioterapiia. 2014, vol. 59, no. 11-12, pp. 20—23. (In Russ.)]
3. Appleby L.J., Nausch N., Midzi N., Mduluza T., Allen J.E., Mutapi F. Sources of heterogeneity in humanmonocyte subsets. Immunol. Let., 2013, vol. 1, no. 152, pp. 32-41. doi: 10.1016/j.imlet.2013.03.004
4. Chen Y., Lu S., Zhang Y., Yu J., Deng L., Chen H., Zhang Y., Zhou N., Yuan K., Yu L., Xiong Z., Gui X., Yu Y., Min W. TLR2 agonist Pam3CSK4 enhances the antibacterial functions of GM-CSF induced neutrophils to methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Microb. Pathog., 2019, vol. 130, pp. 204-212. doi: 10.1016/j.micpath.2019.02.030
5. Flack C.E., Zurek O.W., Meishery D.D., Pallister K.B., Malone C.L., Horswill A.R., Voyich J.M. Differential regulation of staphylococcal virulence by the sensor kinase SaeS in response to neutrophil-derived stimuli. Proc. Natl Acad. Sci. USA, 2014, vol. 13, no. 111, pp. 19-25. doi: 10.1073/pnas.1322125111
6. Gordon S. Targeting a monocyte subset to reduce inflammation. Circ. Res., 2012, vol. 12, no. 110, pp. 1546-1548. doi: 10.1161/ RES. 0b013e31825ec26d
7. Hristov M., Schmitz S., Nauwelaers F., Weber C. A flow cytometric protocol for enumeration of endothelialprogenitor cells and monocyte subsets in human blood. J. Immunol. Methods, 2012, vol. 1-2, no. 381, pp. 9-13. doi: 10.1016/j.jim.2012.04.003
8. Kim H.K., Cheng A.G., Kim H.Y., Missiakas D.M., Schneewind O. Nontoxigenic protein A vaccine for methicillin-resistant Staphylococcus aureus infections in mice. J. Exp. Med., 2010, vol. 207, no. 9, pp. 1863-1870. doi: 10.1084/jem.20092514
9. Krogh A.Kh., Haaber J., Bochsen L., Ingmer H., Kristensen A.T. Aggregating resistant Staphylococcus aureus induces hypoco-agulability, hyper fibrinolysis, phagocytosis, and neutrophil, monocyte, and lymphocyte binding in canine whole blood. Vet. Clin. Pathol., 2018, vol. 47, no. 4, pp. 560-574. doi: 10.1111/vcp.12679
10. Kolonitsiou F., Papadimitriou-Olivgeris M., Spiliopoulou A., Drougka E., Jelastopulu E., Anastassiou E.D., Spiliopoulou I. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus ST80 induce lower cytokine production by monocytes as compared to other sequence types. Front Microbiol., 2019, vol. 9:3310. doi: 10.3389/fmicb.2018.03310
11. Lauvau G., Chorro L., Spaulding E., Soudja S.M. Inflammatory monocyte effector mechanisms. Cell Immunol., 2014, vol. 1-2, no. 291, pp. 32-40. doi: 10.1016/j.cellimm.2014.07.007
12. Luider J., Cyfra M., Johnson P., Auer I. Impact of the new Beckman Coulter Cytomics FC 500 5-color flowcytometer on a regional flow cytometry clinical laboratory service. Lab. Hematol., 2004, vol. 10, pp. 102-108. doi: 10.1532/LH96.04121
13. Maecker H., McCoy P., Nussenblatt R. Standardizing immunophenotyping for the human immunologyproject. Nat. Rev. Immunol., 2012, vol. 12, pp. 191-200. doi: 10.1038/nri3158
14. Nocca G., De Sole P., Gambarini G., De Palma F., Parziale V., Giardina B., Lupi A. Alteration of monocyticcell oxidative burst caused by methacrylic monomers present in dental materials: a chemiluminescence study. Luminescence., 2006, vol. 3, no. 21, pp. 202-206. doi: 10.1002/bio.909
15. Palmqvist N., Foster T., Tarkowski A., Josefsson E. Protein A is a virulence factor in Staphylococcus aureus arthritis and septic death. Microbial Pathogenesis, 2002, vol. 5, no. 33, pp. 239-249. doi: 10.1006/mpat.2002.0533
16. Shahkarami F., Rashki A., Rashki Ghalehnoo Z., Jundishapur J. Susceptibility and plasmid profiles of methicillin-resistant Staphylococcus aureus and methicillin-susceptible S. aureus. Microbiol., 2014, vol. 7, no. 7, pp. 37-42.
17. Streh C., Fangradt M., Fearon U., Gaber T., Buttgereit F., Veale D.J. Hypoxia: how does the monocytemacrophagesystem respond to changes in oxygen availability? J. Leukoc. Biol., 2014, vol. 2, no. 95, pp. 233-241. doi: 10.1189/jlb.1212627
Авторы:
Коленчукова О.А., д.б.н., доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярно-клеточной физиологии и патологии ФГБНУ НИИ медицинских проблем Севера, г. Красноярск, Россия;
Сарматова Н.И., к.б.н., доцент кафедры биотехнологии Института биологии и биотехнологии Сибирского федерального университета Минобрнауки РФ, г. Красноярск, Россия;
Мошев А.В., научный сотрудник лаборатории клеточно-молекулярной физиологии и патологии, ФГБНУ ФИЦ Красноярский научный центр СО РАН, обособленное подразделение НИИ медицинских проблем Севера, г. Красноярск, Россия.
Поступила в редакцию 26.07.2019 Отправлена на доработку 18.12.2019 Принята к печати 14.03.2020
Authors:
Kolenchukova O.A., PhD, MD (Biology), Associate Professor, Leading Researcher, Laboratory of Molecular Cell Physiology and Pathology, Scientific Research Institute of Medical Problems of the North, Krasnoyarsk, Russian Federation; Sarmatova N.I., PhD (Biology), Associate Professor, Department of Biotechnology, Institute of Biology and Biotechnology, Siberian Federal University, Ministry of Education and Science of the Russian Federation, Krasnoyarsk, Russian Federation; Moshev A.V., Researcher, Laboratory of Cellular and Molecular Physiology and Pathology, Krasnoyarsk Science Center of the Siberian Branch of the RAS, Scientific Research I nstitute of Medical Problems of the North, Krasnoyarsk, Russian Federation.
Received 26.07.2019 Revision received 18.12.2019 Accepted 14.03.2020
