Научная статья на тему 'Воспаление, индуцированное разными плазмидными типами российских штаммов Yersinia pseudotuberculosis'

Воспаление, индуцированное разными плазмидными типами российских штаммов Yersinia pseudotuberculosis Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
140
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Инфекция и иммунитет
Scopus
ВАК
RSCI
ESCI
Ключевые слова
ПСЕВДОТУБЕРКУЛЕЗ / ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ СКАРЛАТИНОПОДОБНАЯ ЛИХОРАДКА / YERSINIA PSEUDOTUBERCULOSIS / ПЛАЗМИДНЫЕ ТИПЫ / ВОСПАЛЕНИЕ / КЛЕТКИ ВРОЖДЕННОГО ИММУНИТЕТА / ИММУНОСУПРЕССИЯ / PSEUDOTUBERCULOSIS INFECTION / FAR EASTERN SCARLET-LIKE FEVER (FESLF) / PLASMID TYPES / INFLAMMATION / INNATE IMMUNITY CELLS / IMMUNOSUPPRESSION

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Сомова Л.М., Шубин Ф.Н., Дробот Е.И., Ляпун И.Н., Плехова Н.Г.

В 2000-х годах значительно повысился интерес к дальневосточной скарлатиноподобной лихорадке (ДСЛ), регистрирующейся в основном в России и Японии. Это клинико-эпидемическое проявление псевдотуберкулеза у человека связано с конкретной клональной линией возбудителя болезни, характеризующейся определенным плазмидным профилем (pVM82, pYV 48), сиквенстипом (2ST) и аллелем гена yadA (1й аллель). В работе изучены особенности воспалительных изменений, характеризующих плазмид-ассоциированную патогенность возбудителя ДСЛ. Исследована патоморфология органов экспериментальных животных, инфицированных внутрибрюшинно штаммами Y. pseudotuberculosis 4-плазмидных типов: 48+:82+; 48+:82-; 48-:82+; 48-:82-. При заражении животных штаммом Н-5015 (82+:48+) Y. pseudotuberculosis, содержащим две плазмиды с молекулярной массой 82 и 48 MDa, летальность составила 40%. С 3 сут инфекции обнаружена картина диффузной пневмонии с умеренной воспалительной инфильтрацией легочной ткани и изменения в лимфоидных органах, характеризующие иммунодефицит. При заражении штаммом Н-5015 (82+:48-) Y. pseudotuberculosis с одной плазмидой pVM 82 MDa летальность составила 30%. C 3 сут инфекции выявлялась сосудистая реакция в легких и печени, на 5-7 сут усиливались деструктивные изменения стенки сосудов. На этом фоне отмечалась периваскулярная инфильтрация преимущественно мононуклеарными клетками с явлениями очаговой пневмонии, реакция бронх-ассоциированной лимфоидной ткани, минимальные деструктивными изменениями в органах. На 7 сут инфекции в печени обнаружены признаки гранулематозного воспаления в виде мелких скоплений мононуклеарных клеток и околососудистых компактных инфильтратов. Во все сроки инфекции отмечалась гиперплазия ткани лимфоидных органов. При инфекции, вызванной штаммом Н-5013 (48+), летальность составила 80%. Воспалительные изменения с преобладанием мононуклеарных клеток обнаружены уже через 1 сут после заражения с картиной крупноочаговой бронхопневмонии, более выраженной у павших животных. У последних также отмечены признаки выраженной иммуносупрессии в лимфоидных органах. С 3 сут инфекции у всех зараженных животных обнаружена лимфоидная гипоплазия в селезенке и лимфоузлах на фоне патоген-ассоциированного повреждения ткани органов. После заражения бесплазмидным штаммом Н-5013 (48-) летальность cоставила 25%. С 3 сут инфекции имелась незначительная мононуклеарная воспалительная инфильтрация в легких и печени, умеренная гигантоклеточная реакция в пульпе селезенки и рыхлая перинодальная воспалительная инфильтрация лимфатических узлов.Таким образом, при моделировании инфекции, вызванной разными плазмидными типами Y. pseudotuberculosis получены данные о различиях морфогенеза изменений в органах экспериментальных животных, касающиеся динамики и генерализации воспалительной реакции, а также тяжести патоген-ассоциированных повреждений лимфоидной ткани. При наличии в штаммах Y. pseudotuberculosis плазмиды pVM 82, в комплексе с плазмидой вирулентности pYV или без нее, уменьшалась распространенность воспалительной реакции и выраженность иммуносупрессии, проявляющейся делимфатизацией селезенки и лимфатических узлов, по сравнению с инфекцией, вызванной штаммом Y. pseudotuberculosis, несущим единственную плазмиду вирулентности pYV. Сделано предположение о значении плазмиды pVM82, присутствующей в российских штаммах Y. pseudotuberculosis, в ограничении воспалительной реакции, бактериальной диссеминации и тяжести повреждения лимфоидных органов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Сомова Л.М., Шубин Ф.Н., Дробот Е.И., Ляпун И.Н., Плехова Н.Г.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Inflammation induced by different plasmid types of russian Yersinia pseudotuberculosis strains

In the 2000s, a scientific interest to the Far Eastern scarlet-like fever (FESLF) mainly recorded In Russia and Japanwas remarkably increased. Such clinical and epidemic manifestation of human pseudotuberculosis is related to a certain bacterial clonal lineage characterized by a specific plasmid profile (pVM82, pYV48), sequence type (2ST) as well as the yadA gene allele (1st allele). In our study we examined features of inflammatory changes characterizing plasmidassociated pathogenicity of the FESLF pathogen. In addition, organ histopathology in experimental animals infected intraperitoneally with Y. pseudotuberculosis strains of the four plasmid types 48+:82+; 48+:82-; 48-:82+; 48-:82-; and 48-:82was investigated. It was found that the mortality rate in animals infected with Y. pseudotuberculosis H-5015 strain (82+:48+) bearing two plasmids with a molecular weight of 82 and 48 MDa was 40%. A picture of diffuse pneumonia with moderate inflammatory infiltration in pulmonary tissue and changes in lymphoid organs characterizing immunodeficiency we observed as early as 3 days postinfection (p.i.). On the contrary, animals infected with Y. pseudotuberculosis H-5015 strain (82+:48-) bearing a single plasmid 82 MDa pVM, mortality rate was 30%. A vascular reaction in the lungs and liver as well as deteriorated vascular destructive changes were revealed starting from day 3 and on day 5-7 days p.i., respectively, which was paralleled with perivascular infiltration mainly by mononuclear cells and focal pneumonia as well as a reaction of bronchialassociated lymphoid tissue and minimal organ destructive changes. On day 7 p.i., signs of granulomatous inflammation in the liver in a form of small mononuclear cell clusters and perivascular compact infiltrates were found. At all time points, lymphoid organ hyperplasia was noted. In case the infection caused by H-5013 strain (48+), the mortality rate was 80%. Inflammatory changes with dominant mononuclear cells were detected as early as 1 day p.i. associated with a picture of large focal bronchopneumonia, more pronounced in the non-survivor animals, also demonstrating signs of severe immunosuppression in the lymphoid organs. Starting from day 3 p.i., lymphoid hypoplasia in the spleen and lymph nodes was detected in all infected animals paralleled with pathogen-associated tissue damage in various organs. Animals infected with the plasmid-free H-5013 strain 48-) resulted in 25% mortality rate. Moreover, starting from day 3 p.i., a slight mononuclear inflammatory infiltration in the lungs and liver, a moderate giant cell reaction in the splenic pulp, and loose perinodal inflammatory infiltration in the lymph nodes were observed. Thus, while modeling infection caused by different plasmid types of Y. pseudotuberculosis, the data on differences in histopathology of changes in diverse organs regarding dynamics and generalization of the inflammatory response, as well as the severity of pathogen-associated damage in the lymphoid tissue were obtained. In case Y. pseudotuberculosis strains contained pVM82 plasmid with or without virulence plasmid pYV vs. single pYV-positive strains, an area of the inflammatory response as well as severity of immunosuppression manifested by splenic and lymph node delymphatization were decreased. It allowed to suggest that pVM82 plasmid found In Russia-originating Y. pseudotuberculosis strains might be implicated in limiting intensity of inflammatory response, bacterial dissemination and severity of lymphoid organ damage.

Текст научной работы на тему «Воспаление, индуцированное разными плазмидными типами российских штаммов Yersinia pseudotuberculosis»

Short communications

Краткие сообщения

Russian Journal of Infection and Immunity = Infektsiya i immunitet Инфекция и иммунитет

2019, vol. 9, no. 2, pp. 369-374 2019, Т. 9, № 2, с. 369-374

ВОСПАЛЕНИЕ, ИНДУЦИРОВАННОЕ РАЗНЫМИ ПЛАЗМИДНЫМИ ТИПАМИ РОССИЙСКИХ ШТАММОВ YERSINIA PSEUDOTUBERCULOSIS

Л.М. Сомова1, Ф.Н. Шубин1, Е.И. Дробот1, И.Н. Ляпун1, Н.Г. Плехова12

1ФГБНУНИИ эпидемиологии и микробиологии имени Т.П. Сомова, г. Владивосток, Россия 2 ФГБОУВО Тихоокеанский государственный медицинский университет МЗ РФ, г. Владивосток, Россия

Резюме. В 2000-х годах значительно повысился интерес к дальневосточной скарлатиноподобной лихорадке (ДСЛ), регистрирующейся в основном в России и Японии. Это клинико-эпидемическое проявление псевдотуберкулеза у человека связано с конкретной клональной линией возбудителя болезни, характеризующейся определенным плазмидным профилем (pVM82, pYV48), сиквенс-типом (2ST) и аллелем гена yadA (1-й аллель). В работе изучены особенности воспалительных изменений, характеризующих плазмид-ассоциированную па-тогенность возбудителя ДСЛ. Исследована патоморфология органов экспериментальных животных, инфицированных внутрибрюшинно штаммами Yersinia pseudotuberculosis 4 плазмидных типов: 48+:82+; 48+:82-; 48-:82+; 48-:82-. При заражении животных штаммом Н-5015 Т+ (82+:48+) Y. pseudotuberculosis, содержащим две плазмиды с молекулярной массой 82 и 48 MDa, летальность составила 40%. С 3 суток инфекции обнаружена картина диф -фузной пневмонии с умеренной воспалительной инфильтрацией легочной ткани и изменения в лимфоидных органах, характеризующие иммунодефицит. При заражении штаммом Н-5015 Т- (82+:48-) Y. pseudotuberculosis с одной плазмидой pVM82 MDa летальность составила 30%. C 3 суток инфекции выявлялась сосудистая реакция в легких и печени, на 5-7 сутки усиливались деструктивные изменения стенки сосудов. На этом фоне отмечалась периваскулярная инфильтрация преимущественно мононуклеарными клетками с явлениями очаговой пневмонии, реакция бронхо-ассоциированной лимфоидной ткани, минимальные деструктивные изменения в органах. На 7 сутки инфекции в печени обнаружены признаки гранулематозного воспаления в виде мелких скоплений мононуклеарных клеток и околососудистых компактных инфильтратов. Во все сроки инфекции отмечалась гиперплазия ткани лимфоидных органов. При инфекции, вызванной штаммом Н-5013 Т+ (48+), летальность составила 80%. Воспалительные изменения с преобладанием мононуклеарных клеток обнаружены уже через 1 сутки после заражения с картиной крупноочаговой бронхопневмонии, более выраженной у павших животных. У последних также отмечены признаки выраженной иммуносупрессии в лимфоидных органах. С 3 суток инфекции у всех зараженных животных обнаружена лимфоидная гипоплазия в селезенке и лимфоузлах на фоне патоген-ассоциированного повреждения ткани органов. После заражения бесплазмидным штаммом Н-5013 Т- (48-) летальность составила 25%. С 3 суток инфекции имелась незначительная мононуклеарная воспалительная инфильтрация в легких и печени, умеренная гигантоклеточная реакция в пульпе селезенки и рыхлая перинодальная воспалительная инфильтрация лимфатических узлов. Таким образом, при моделировании инфекции, вызванной разными плазмидными типами Y. pseudotuberculosis получены данные о различиях морфогенеза изменений в органах экспериментальных животных, касающиеся динамики и генерализации воспалительной реакции, а также тяжести патоген-ассоциированных повреждений лимфоидной ткани. При наличии в штаммах Y. pseudotuberculosis плазмиды pVM82, в комплексе с плазмидой вирулентности pYV или без нее, уменьшалась распространенность воспалительной реакции и выраженность иммуносупрессии,

Адрес для переписки:

Сомова Лариса Михайловна

690087, Россия, г. Владивосток, ул. Сельская, 1,

ФГБНУ НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.П. Сомова.

Тел.: 8 (423) 244-14-38 (служебн.).

E-mail: l_somova@mail.ru

Библиографическое описание:

Сомова Л.М., Шубин Ф.Н., Дробот Е.И., Ляпун И.Н., Плехова Н.Г. Воспаление, индуцированное разными плазмидными типами российских штаммов Yersinia pseudotuberculosis // Инфекция и иммунитет. 2019. Т. 9, № 2. С. 369-374. doi: 10.15789/2220-7619-20192-369-374

© Сомова Л.М. и соавт., 2019

Contacts:

Larisa M. Somova

690087, Russian Federation, Vladivostok, Selskaya str., 1, Somov Institute of Epidemiology and Microbiology. Phone: +7 (423) 244-14-38 (office). E-mail: l_somova@mail.ru

Citation:

Somova L.M., Shubin F.N., Drobot E.I., Lyapun I.N., Plekhova N.G. Inflammation induced by different plasmid types of russian Yersinia pseudotuberculosis strains // Russian Journal of Infection and Immunity = Infektsiya i immunitet, 2019, vol. 9, no. 2, pp. 369-374. doi: 10.15789/22207619-2019-2-369-374

DOI: http://dx.doi.org/10.15789/2220-7619-2019-2-369-374

проявляющейся делимфатизацией селезенки и лимфатических узлов, по сравнению с инфекцией, вызванной штаммом Y. pseudotuberculosis, несущим единственную плазмиду вирулентности pYV. Сделано предположение о значении плазмиды pVM82, присутствующей в российских штаммах Y. pseudotuberculosis, в ограничении воспалительной реакции, бактериальной диссеминации и тяжести повреждения лимфоидных органов.

Ключевые слова: псевдотуберкулез, дальневосточная скарлатиноподобная лихорадка, Yersinia pseudotuberculosis, плазмидные типы, воспаление, клетки врожденного иммунитета, иммуносупрессия.

INFLAMMATION INDUCED BY DIFFERENT PLASMID TYPES OF RUSSIAN YERSINIA PSEUDOTUBERCULOSIS STRAINS

Somova L.M.a, Shubin F.N.a, Drobot E.I.a, Lyapun I.N.a, Plekhova N.G.ab

a Somov Research Institute of Epidemiology and Microbiology, Vladivostok, Russian Federation b Central Research Laboratory, Pacific State Medical University, Vladivostok, Russian Federation

Abstract. In the 2000s, a scientific interest to the Far Eastern scarlet-like fever (FESLF) mainly recorded in Russia and Japan was remarkably increased. Such clinical and epidemic manifestation of human pseudotuberculosis is related to a certain bacterial clonal lineage characterized by a specific plasmid profile (pVM82, pYV48), sequence type (2ST) as well as the yadA gene allele (1st allele). In our study we examined features of inflammatory changes characterizing plasmid-associated pathogenicity of the FESLF pathogen. In addition, organ histopathology in experimental animals infected intraperitoneally with Y. pseudotuberculosis strains of the four plasmid types 48+:82+; 48+:82-; 48-:82+; and 48-:82- was investigated. It was found that the mortality rate in animals infected with Y. pseudotuberculosis H-5015 strain (82+:48+) bearing two plasmids with a molecular weight of 82 and 48 MDa was 40%. A picture of diffuse pneumonia with moderate inflammatory infiltration in pulmonary tissue and changes in lymphoid organs characterizing immunodeficiency we observed as early as 3 days postinfection (p.i.). On the contrary, animals infected with Y. pseudotuberculosis H-5015 strain (82+:48-) bearing a single plasmid 82 MDa pVM, mortality rate was 30%. A vascular reaction in the lungs and liver as well as deteriorated vascular destructive changes were revealed starting from day 3 and on day 5—7 days p.i., respectively, which was paralleled with perivascular infiltration mainly by mononuclear cells and focal pneumonia as well as a reaction of bronchial- associated lymphoid tissue and minimal organ destructive changes. On day 7 p.i., signs of granulomatous inflammation in the liver in a form of small mononuclear cell clusters and perivascular compact infiltrates were found. At all time points, lymphoid organ hyperplasia was noted. In case the infection caused by H-5013 strain (48+), the mortality rate was 80%. Inflammatory changes with dominant mononuclear cells were detected as early as 1 day p.i. associated with a picture of large focal bronchopneumonia, more pronounced in the non-survivor animals, also demonstrating signs of severe immunosuppression in the lymphoid organs. Starting from day 3 p.i., lymphoid hypoplasia in the spleen and lymph nodes was detected in all infected animals paralleled with pathogen-associated tissue damage in various organs. Animals infected with the plasmid-free H-5013 strain (48-) resulted in 25% mortality rate. Moreover, starting from day 3 p.i., a slight mononuclear inflammatory infiltration in the lungs and liver, a moderate giant cell reaction in the splenic pulp, and loose perinodal inflammatory infiltration in the lymph nodes were observed. Thus, while modeling infection caused by different plasmid types of Y. pseudotuberculosis, the data on differences in histopathology of changes in diverse organs regarding dynamics and generalization of the inflammatory response, as well as the severity of pathogen-associated damage in the lymphoid tissue were obtained. In case Y. pseudotuberculosis strains contained pVM82 plasmid with or without virulence plasmid pYV vs. single pYV-positive strains, an area of the inflammatory response as well as severity of immunosuppression manifested by splenic and lymph node delymphatization were decreased. It allowed to suggest that pVM82 plasmid found in Russia-originating Y. pseudotuberculosis strains might be implicated in limiting intensity of inflammatory response, bacterial dissemination and severity of lymphoid organ damage.

Key words: pseudotuberculosis infection, Far Eastern scarlet-like fever (FESLF), Yersinia pseudotuberculosis, plasmid types, inflammation, innate immunity cells, immunosuppression.

Введение

В 2000-х годах значительно повысился интерес к дальневосточной скарлатиноподобной лихорадке (ДСЛ), регистрирующейся в основном в России и Японии. Это клинико-эпидемичес-кое проявление псевдотуберкулеза у человека связано с конкретной клональной линией возбудителя болезни, характеризующейся определенным плазмидным профилем (рУМ82, рУУ48), сиквенс-типом (2БТ) и аллелем гена yadA (1-й аллель) [13]. Дальневосточная скарлатинопо-

добная лихорадка является генерализованным инфекционным заболеванием, отличающимся от спорадического псевдотуберкулеза в Европе, протекающего часто в форме гастроэнтерита. Идентифицированы ДСЛ-ассоциированные геномные элементы Y. pseudotuberculosis, включающие плазмиды pYV и pVM82, кодирующие спектр факторов патогенности возбудителя [5]. Плазмиды выявлены автором у 99% штаммов Y. pseudotuberculosis серовара 1, и наиболее часто выявляемыми были плазмида вирулентности Y. pseudotuberculosis ^YV) с молекуляр-

ной массой (м.м.) 45-48 MDa, и плазмида с м.м. 82 MDa (pVM82), являющаяся специфичной для российских штаммов Y. pseudotuberculosis. Заболеваемость псевдотуберкулезом в виде эпидемических вспышек (ДСЛ) обусловливает, в основном, плазмидный тип pYV48: pVM82 [3]. Дальневосточные штаммы, несущие эти плазми-ды, продуцируют суперантиген YPMa, Y. pseudo-tuberculosis-производный митоген А, играющий, вероятно, ключевую роль в иммунопатогенезе ДСЛ [6].

Плазмида вирулентности PYV кодирует белок наружной мембраны YadA, являющийся ведущим адгезином иерсиний, а также 7 разновидностей белков наружной мембраны Yops, которые представляют собой комплекс факторов, предназначенных для нейтрализации иммунокомпе-тентных клеток, а также запускающих апоптоз макрофагов и систему секреции III типа [7, 8, 12]. Патогенные виды Yersinia преимущественно нацелены на клетки врожденной иммунной системы и инактивируют их, ослабляя врожденный иммунный ответ [10]. Важно, что Yop-эффекторы, детерминированные плазмидой pYV, позволяют Y. pseudotuberculosis избегать воздействия нейтро-филов, имеющих существенное значение в ограничении диссеминации бактерий [14]. Менее изучена плазмида рVM82 Y. pseudotuberculosis, которая не встречается у других представителей рода Yersinia [5]. Авторами показано, что среди природных штаммов Y. pseudotuberculosis встречается плазмида с м.м. 57 МDа, которая не коррелирует с эпидемичностью штаммов и является фрагментом плазмиды pVM82 вместе с фрагментом ДНК в 25 МDа. Было установлено [1], что в присутствии плазмиды рVM82, содержащей этот фрагмент, подавляется образование антител к ряду основных антигенов Y. pseudotuberculosis. Нами установлены особенности метаболической активности клеток врожденного иммунитета, инфицированных разными плазмидными типами Y. pseudotuberculosis, которые свидетельствуют об угнетении бактерицидной способности фагоцитов [4], что имеет значение в патогенезе данной инфекции.

Цель работы: выявление особенностей воспалительной реакции при псевдотуберкулезе в зависимости от плазмидного спектра возбудителя и поиск дополнительных эффектов, связанных с плазмидой pVM82 Y. рseudotuberculosis.

Материалы и методы

Для воспроизведения экспериментальной инфекции внутрибрюшинно заражали беспородных белых мышей женского пола массой 18-20 г (200 особей). Животные находились на стандартной диете, содержались в боксиро-ванных помещениях с соблюдением всех правил и международных рекомендаций Европейской конвенции.

Использованы штаммы 4 плазмидных типов Y. pseudotuberculosis, полученные из коллекции НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова: 1) штамм Н-5015 Т+ (82+:48+), содержащий две плазмиды pVM82 и pYV, LD50 составила 3,7 х 107, и 2) его изогенный штамм Н-5015 Т- (82+:48 ), содержащий одну плазмиду pVM82; 3) штамм Н-5013 Т+ (48+), содержащий только плазмиду pYV, LD50 составила 1,4 х 108, и 4) его изогенный бесплазмидный штамм Н-5013 Т-(48). Заражающая доза была равна 10-кратной LD50 штаммов, вызывающей системную бактериальную инфекцию [11]. На 1, 3, 5 и 7 сутки после заражения брали кусочки легкого, печени, селезенки и брыжеечные лимфатические узлы, фиксировали их в 10% растворе формалина, забуференного по Лилли, обезвоживали в этаноле возрастающей концентрации и заливали в парафин по общепринятой методике. Гистологические срезы толщиной 3-5 мкм де-парафинировали, окрашивали гематоксилин-эозином.

Результаты

При заражении животных штаммом Н-5015 Т+ (82+:48+) Y. pseudotuberculosis, содержащим две плазмиды с молекулярной массой 82 и 48 MDa, на 5-7 сутки наблюдалась гибель мышей, летальность составила 40%. При гистологическом исследовании с 3 суток инфекции обнаружены диффузная пневмония с полиморфноклеточной (нейтрофилы, макрофаги) инфильтрацией легочной ткани (рис. 1А) и изменения в лимфоидных органах, характеризующие иммунодефицит. Эти изменения, связанные с бактериальной диссеми-нацией, были сильнее выражены у погибших животных. Колонии бактерий визуализировались в виде гомогенных пятен (рис. 1Б, В), что придавало ткани лимфоидных органов (селезенка, лимфоузлы) вид «изъеденных молью» (по терминологии F. Guinet и соавт., 2008) [9]. У павших животных наблюдалось сходство морфологической картины геморрагической пневмонии с поражением легких при Y. pesft's-инфекции.

При инфекции, вызванной штаммом Н-5013 Т+ (48+) Y. pseudotuberculosis, несущим единственную плазмиду вирулентности pYV с молекулярной массой 48 MDa, гибель животных отмечали уже с 1 суток инфекции, летальность составила 80%. Генерализованная воспалительная реакция с преобладанием мононуклеарных клеток обнаружена через 1 сутки после заражения с картиной крупноочаговой бронхопневмонии (рис. 2А), более выраженной у павших мышей, у которых также отмечено выраженное разрежение ткани лимфоидных органов (рис. 2Б). С 3 суток у всех животных обнаружена гипоплазия селезенки и лимфатических узлов.

При заражении штаммом Н-5015 Т- (82+:48 ) Y. pseudotuberculosis, несущим только плазмиду

Рисунок 1. Легкое (А) и селезенка (Б, В) животных, зараженных штаммом Н-5015 Т (82:48+) Y. pseudotuberculosis, 5 сутки после заражения, х200. Окраска гематоксилином и эозином

Figure 1. Histopathology analysis of the lung (A) and spleen (B, C) sections obtained from animals infected with strain H-5015 T+ (82+: 48+) Y. pseudotuberculosis, day 5 p.i. Magnification x200. Stained with hematoxylin and eosin

рУМ82, гибель животных отмечалась с 5 суток после заражения, летальность составила 30%. Патоморфологические изменения выявлялись с 3 суток в виде сосудистой реакции в легких, печени и усилением ее с деструктивным изменением сосудистой стенки на 5—7 сутки наблюдения. На этом фоне отмечались воспалительные изменения с периваскулярной инфильтрацией преимущественно мононуклеарными клетками, явлениями очаговой пневмонии (рис. 3А) и реакцией бронхо-ассоциированной лимфоидной ткани при незначительных деструктивных изменениях в органах. Выраженные изменения наблюдались лишь у павших мышей в виде се-розно-геморрагической пневмонии, вероятно, как проявления инфекционно-токсического шока, с диффузной рыхлой моноцитарно-лим-фоцитарной инфильтрацией легкого. Важно отметить, что в печени воспалительные изменения на 7 сутки имели признаки гранулематозного воспаления в виде мелких скоплений мононук-леарных клеток (рис. 3Б) и компактных околососудистых инфильтратов. Во все сроки инфекции отмечалась гиперплазия ткани лимфоидных органов (рис. 3В, Г). Лишь у павших на 5—7 сутки мышей обнаружена картина септической селезенки с гипоплазией лимфоидных фолликулов при минимальной воспалительной реакции.

После заражения бесплазмидным штаммом Н-5013 Т- (48-) Y. pseudotuberculosis гибель животных наблюдалась на 5-7 сутки инфекции, летальность вставила 25%. С 3 суток после заражения выявлена умеренная сосудистая реакция в органах, незначительная мононуклеарная воспалительная инфильтрация в легких и печени, умеренная гигантоклеточная реакция в пульпе селезенки и рыхлая перинодальная лимфоидная инфильтрация лимфатических узлов. У павших на 5-7 сутки животных обнаружены резкая сосудистая реакция с деструкцией стенки сосудов, геморрагическое пропитывание легочной ткани и минимальная воспалительная реакция, а также лимфоидная гипоплазия в селезенке и лимфатических узлах.

Обсуждение

Полученные результаты свидетельствовали о зависимости гистопатологии псевдотуберкулезной инфекции от плазмидного типа возбудителя. Наибольшая летальность (80%) наблюдалась при инфекции, вызванной одноплазмид-ным штаммом Н-5013 Т+ (48+) Y. pseudotuberculosis, несущим единственную плазмиду вирулентности pYV, которая характеризовалась воспалительными изменениями в органах с преоб-

Рисунок 2. Легкое (А) и селезенка (Б) животных, зараженных штаммом Н-5013 Т (48) Y. pseudotuberculosis, 5 сутки после заражения, х200. Окраска гематоксилином и эозином

Figure 2. Histopathology analysis of the lung (A) and spleen (B) sections obtained from animals infected with strain H-5013 T+ (48+) Y. pseudotuberculosis, day 5 p.i. Magnification x200. Stained with hematoxylin and eosin

ладанием мононуклеарных клеток, начиная с 1 суток после заражения, и развитием с 3 суток инфекции выраженной делимфатизации в селезенке и лимфатических узлах, свидетельствующей о выраженной иммуносупрессии. При инфекции, вызванной двухплазмидным штаммом Н-5015 (82+:48+) Y. pseudotuberculosis, летальность была в 2 раза меньше, по сравнению с одноплазмидным штаммом 5013 Т+ (48+), наблюдались воспалительные изменения с участием нейтрофилов и макрофагов, деструктивные повреждения лимфоидных органов разной степени тяжести у выживших и павших животных. Сходные показатели летальности выявлены нами ранее при оральной инфекции у кроликов, вызванной такими же плазмидными типами Y. pseudotuberculosis, несущими одну плазмиду с молекулярной массой 48 MDa и две плазмиды с массой 48 и 82 MDa [2].

При заражении штаммом Н-5015 Т- (82+:48-) Y. pseudotuberculosis, несущим единственную плазмиду pVM82, патология в органах проявлялась менее острым воспалением с преобладанием мононуклеаров, без гипоплазии лим-фоидных органов, с минимальными некротическими изменениями тканей. Выраженные изменения с явлениями инфекционно-токси-ческого шока, гипоплазией лимфоидных органов при минимальной воспалительной реакции наблюдались лишь у павших животных. Инфицирование бесплазмидным штаммом

Н-5013 Т- (48-) Y. pseudotuberculosis вызвало незначительную органопатологию со слабой воспалительной реакцией без явлений иммуно-супрессии, и лишь у 1/4 животных летальную инфекцию. Можно предположить, что значение плазмиды pVM82, присутствующей в российских штаммах Y. pseudotuberculosis, связано с уменьшением остроты воспалительной реакции, бактериальной диссеминации и тяжести патоген-ассоциированных повреждений лим-фоидных органов. В определенной мере это объясняет редкость септических осложнений и низкую летальность при ДСЛ [2].

Таким образом, при моделировании инфекции, вызванной разными плазмидными типами Y. pseudotuberculosis, получены данные о различиях морфогенеза изменений в органах-мишенях экспериментальных животных, касающиеся динамики и генерализации воспалительной реакции, а также тяжести патоген-ассоциированных повреждений лимфоидной ткани. При наличии в штаммах Y. pseudotuberculosis плазмиды pVM82 в комплексе с плазмидой вирулентности pYV молекулярной массой 48 MDa или без нее, уменьшалась распространенность воспалительной реакции и выраженность иммуносупрессии, проявляющейся делимфатизацией селезенки и лимфатических узлов, по сравнению с инфекцией, вызванной штаммом Y. pseudotuberculosis, несущим единственную плазмиду вирулентности pYV.

Рисунок 3. Легкое (А), печень (Б), селезенка (В) и лимфатический узел (Г) животных, зараженных штаммом Н-5015 Т- (82 :48 ) Y. pseudotuberculosis, 5 сутки после заражения, х200; 2Б, вставка, — х400. Окраска гематоксилином и эозином

Figure 3. Histopathology analysis of the lung (A), liver (B), spleen (C), and lymph node (D) sections obtained from animals infected with strain H-5015 T+ (82+; 48+) Y. pseudotuberculosis, day 5 p.i. Magnification x200; 2B, inset, — x400. Stained with hematoxylin and eosin

Список литературы/References

1. Гинцбург А.Л., Шубин Ф.Н., Шовадаева Г.А., Куличенко А.Н., Янишевский Н.В. Новый признак патогенности, кодируемый плазмидой pVM82 Yersinia pseudotuberculosis // Генетика. 1988. Т. 24, № 9. С. 1562-1571. [Gintsburg A.L., Shubin F.N., Shovadaeva G.A., Kulichenko A.N., Yanishevsky N.V. A new trait of pathogenicity, encoded by pVM82 plasmid of Yersinia pseudotuberculosis. Genetika = Genetics, 1988, vol. 24, no. 9, pp. 1562-1571. (In Russ.)]

2. Исачкова Л.М., Жаворонков А.А., Антоненко Ф.Ф. Патология псевдотуберкулеза. Владивосток: Дальнаука, 1994. 190 с. [Isachkova L.M., Zhavoronkov A.A., Antonenko F.F. Pathology of pseudotuberculosis. Vladivostok: Dal'nauka, 1994.190p. (In Russ.)]

3. Сомов Г.П., Покровский В.И., Беседнова Н.Н., Антоненко Ф.Ф. Псевдотуберкулез. М.: Медицина, 2001. 253 с. [Somov G.P., Pokrovski V.I., Besednova N.N., Antonenko F.F. Pseudotuberculosis. Moscow: Medicina, 2001. 253p. (In Russ.)]

4. Сомова Л.М., Шубин Ф.Н., Дробот Е.И., Плехова Н.Г., Ляпун И.Н. Плазмид-ассоциированная вирулентность Yersinia pseudotuberculosis и инфекционный процесс // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2016. № 6. С. 74-84. [Somova L.M., Shubin F.N., Drobot E.I., Plekhova N.G., Lyapun I.N. Plasmid-associated virulence of Yersinia pseudotuberculosis and infectious process. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii = Journal of Microbiology, Epidemiology andImmunobiology, 2016, no. 6, pp. 74—84. (In Russ.)]

5. Шубин Ф.Н., Гинцбург А.Л., Китаев В.М., Янишевский Н.В., Зенкова З.Г. Анализ плазмидного состава штаммов Yersinia pseudotuberculosis и его применение для типирования возбудителя псевдотуберкулеза // Молекулярная генетика, микробиология, вирусология. 1989. № 6. С. 20-25. [Shubin F.N., Gintsburg A.L., Kitaev V.M., Yanishevski N.V., Zenkova Z.G. Analysis of the plasmid composition of Yersinia pseudotuberculosis strains and its use for typing the causative agent of pseudotuberculosis. Molekulyarnaya genetika, mikrobiologiya, virusologiya = Molecular Genetics, Microbiology, Virology, 1989, no. 6, pp. 20—25(In Russ.)].

6. Amphlett A. Far East scarlet-like fever: a review of the epidemiology, symptomatology, and role of superantigenic toxin: Yersinia pseudotuberculosis-derived mitogen A. Open Forum Infect. Dis., 2016, vol. 3, iss. 1. doi: 10.1093/ofid/ofv202

7. Brodsky I.E., Medzhitov R. Reduced secretion ofYopJ by Yersinia limits in vivo cell death but enhances bacterial virulence. PLoS Pathog., 2008, vol. 4: e1000067.

8. Cornelis G. The type III secretion injectisome, a complex nanomachine for intracellular 'toxin' delivery. Biol. Chem., 2010, vol. 391, no. 7, pp. 745-51. doi: 10.1515/bc.2010.079

9. Guinet F., Ave P., Jones L., Huerre M., Carniel E. Defective innate cell response and lymph node infiltration specifity Yersinia pestis infection. PLoS One, 2008, vol. 3, no. 2: e1688. doi: 10.1371/journal.pone.0001688

10. Marketon M.M., DePaolo R.W., DeBord R.W., Jabre B., Schneewind O. Plaque bacteria target immune cells during infection. Science, 2005, vol. 309, pp. 1739-1741. doi: 10.1126/science.1114580

11. Navarini A.A., Lang K.S., Verschoor A., Recher M., Zinkernagel A.S., Nizet V., Odermatt B., Hengartner H., Zinkernagel R.M. Innate immune-induced depletion of bone marrow neutrophils aggravates systemic bacterial infections. PNAS, 2009, vol. 106, no. 17,pp. 7107-7112. doi: 10.1073/pnas.0901162106

12. Peters K.N., Dhariwala M.O., Hughes-Hanks J.M. Early apoptosis of macrophages modulated by injection ofYersinia pestis YopK promotes progression ofprimary pneumonic plague. PLoS Pathog., 2013, vol. 9, no. 4: e1003324. doi: 10.1371/journal.ppat.1003324

13. Timchenko N.F., Adgamov R.R., Popov A.F., Psareva E.K., Sobyanin K.A., Gintsburg A.L., Ermolaeva S.A. Far East scarletlike fever caused by a few related genotypes of Yersinia pseudotuberculosis. Emerg. Infect. Dis., 2016, vol. 22, no. 3, pp. 503-506. doi: 10.3201/eid2203.150552

14. Westermark L., Fahlgren A., Fallmana M. Yersinia pseudotuberculosis efficiently escapes polymorphonuclear neutrophils during early infection. Infect. Immun, 2014, vol. 82, no. 3,pp. 1181-1191. doi: 10.1128/IAI.01634-13

Авторы:

Сомова Л.М., д.м.н., профессор, главный научный сотрудник лаборатории клеточной биологии и гистопатологии ФГБНУ НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова, г. Владивосток, Россия;

Шубин Ф.Н., д.м.н., профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной эпидемиологии и микробиологии ФГБНУ НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова, Владивосток, Россия; Дробот Е.И., к.б.н., научный сотрудник лаборатории клеточной биологии и гистопатологии ФГБНУ НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова, г. Владивосток, Россия; Ляпун И.Н., к.б.н., научный сотрудник лаборатории клеточной биологии и гистопатологии ФГБНУ НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова, г. Владивосток, Россия; Плехова Н.Г., д.б.н., ведущий научный сотрудник лаборатории клеточной биологии и гистопатологии ФГБНУ НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова, г. Владивосток, Россия; зав. Центральной научно-исследовательской лабораторией ФГБОУ ВО Тихоокеанский государственный медицинский университет МЗ РФ, г. Владивосток, Россия.

Поступила в редакцию 19.06.2018 Отправлена на доработку 26.03.2019 Принята к печати 09.04.2019

Authors:

Somova L.M., PhD, MD (Medicine), Professor, Head Researcher, Laboratory of Cellular Biology and Histopathology, Somov Institute of Epidemiology and Microbiology, Vladivostok, Russian Federation; Shubin F.N., PhD, MD (Medicine), Professor, Leading Researcher, Laboratory of Molecular Epidemiology and Microbiology, Somov Institute of Epidemiology and Microbiology, Vladivostok, Russian Federation;

Drobot E.I., PhD (Biology), Researcher, Laboratory of Cellular Biology and Histopathology, Somov Institute of Epidemiology and Microbiology, Vladivostok, Russian Federation; Lyapun I.N., PhD (Biology), Researcher, Laboratory of Cellular Biology and Histopathology, Somov Institute of Epidemiology and Microbiology, Vladivostok, Russian Federation; Plekhova N.G., PhD, MD (Biology), Leading Researcher, Laboratory of Cellular Biology and Histopathology, Somov Institute of Epidemiology and Microbiology, Vladivostok, Russian Federation; Head of the Central Research Laboratory, Pacific State Medical University, Vladivostok, Russian Federation.

Received 19.06.2018 Revision received 26.03.2019 Accepted 09.04.2019

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.