Влияние бактерий биопленок UPEC и их супернатантов на секрецию миелопероксидазы и катепсина G нейтрофилами и мононуклеарами периферической крови человека
- Авторы: Масленникова И.Л.1
-
Учреждения:
- ФГБУН «Пермский федеральный исследовательский центр» Уральского отделения Российской академии наук
- Выпуск: Том 28, № 3 (2025)
- Страницы: 415-420
- Раздел: КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
- URL: https://journal-vniispk.ru/1028-7221/article/view/319878
- DOI: https://doi.org/10.46235/1028-7221-17128-EOU
- ID: 319878
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Способность уропатогенных Escherichia coli (UPEC) образовывать биопленки является одним из факторов, обусловливающих рецидивы при инфекциях мочевыводящих путей. Миелопероксидаза (МПО) и катепcин G фагоцитов образуют противомикробную защиту при воспалении. Не исключено существование перекрестных взаимодействий между бактериями UPEC, внеклеточным матриксом биопленок и эффекторными клетками иммунной системы. Цель исследования – оценить секрецию МПО и катепсина G нейтрофилами и мононуклеарами периферической крови человека при взаимодействии с клетками биопленок и их супернатантами референтного и клинического UPEC. В работе использовали нейтрофилы и мононуклеарные клетки периферической крови здоровых мужчин (n = 6), выделенных на двойном градиенте фиколл-урографина (1,077 г/мл и 1,112 г/мл). Референтный штамм E. coli DL82 (fimH, papC, papGII, sfa, hlyA, usp, fyuA, iucD,iroCD, iroN) и клинический изолят E. coli R44 (fimH) (106 кл/мл) выращивали в 96-луночных полистироловых планшетах на среде LB в течение 24 ч. Супернатант биопленок стерилизовали фильтрацией (0,22 мкм). Клетки бактерий освобождали из биопленок ультразвуком. Нейтрофилы культивировали с бактериями биопленок или их супернатантами в течение 1 ч, затем откручивали при 400 g, супернатант отбирали и замораживали при -20 °С. Активность МПО и катепсина G оценивали с использованием О-фенилендиамин дигидрохлорида и N-бензоил-L-тирозин этилового эфира, соответственно, по оптической плотности в супернатантах нейтрофилов и мононуклеарных клеток. Статистическая обработка проведена с использованием программы Excel. Показано, что секреция МПО нейтрофилами увеличивалась при взаимодействии с супернатантами биопленок E. coli DL82 в отличие от супернатантов E. coli R44. Клетки биопленок E. coli DL82 и E. coli R44 не влияли на секрецию МПО. Секреция МПО мононуклеарными клетками периферической крови человека оставалась на уровне контроля при действии клеток и супернатантов UPEC. Контакт нейтрофилов с бактериями и супернатантами штамма E. coli R44 приводил к уменьшению концентрации катепсина G в среде по сравнению с контролем. Экзометаболиты бактериальных биопленок UPEC, по-видимому, оказывают более значительное влияние на секреторную активность нейтрофилов, чем сами бактерии.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Ирина Леонидовна Масленникова
ФГБУН «Пермский федеральный исследовательский центр» Уральского отделения Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: I.Maslennikova1974@gmail.com
к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории иммунорегуляции, Институт экологии и генетики микроорганизмов
Россия, г. ПермьСписок литературы
- Замолодчикова Т.С., Толпыго С.М., Шойбонов Б.Б., Котов А.В. Катепсин G человека – многофункциональная протеаза иммунитета // Иммунология, 2018. Т. 39, № 2-3. С. 151-157. [Zamolodchikova T.S., Tolpygo S.M., Shoibonov B.B., Kotov A.V. Human catheptsin G – multifunctional immunity protease. Immunologiya = Immunologiya, 2018, Vol. 39, no. 2-3, pp. 151-157. (In Russ.)]
- Масленникова И.Л., Некрасова И.В., Орлова Е.Г., Горбунова О.Л., Ширшев С.В. Взаимодействие нейтрофилов, предобработанных гормонами, с биопленками комменсального и уропатогенного штаммов Escherichia coli in vitro // Инфекция и иммунитет, 2020. Т. 10, № 1. С. 64-72. [Maslennikova I.L., Nekrasova I.V., Orlova E.G., Gorbunova O.L., Shirshev S.V. In vitro interaction of hormone-conditioned neutrophils with commensal and uropathogenic Escherichia coli biofilms. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2020, Vol. 10, no. 1, pp. 64-72. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-IVI-1146.
- Кузнецова М.В., Масленникова И.Л., Некрасова И.В., Ширшев С.В. Влияние супернатантов смешанной культуры Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli на апоптоз, некроз и окислительную активность нейтрофилов // Доклады Академии наук, 2015. Т. 461, № 1. С. 110-113. [Kuznetsova M.V., Maslennikova I.L., Nekrasova I.V., Shirshev S.V. Effect of mixed culture supernatants of Pseudomonas aeruginosa and Escherichia coli on apoptosis, necrosis, and oxidative activity of neutrophils. Doklady Akademii nauk = Reports of the Academy of Sciences, 2015, Vol. 461, no. 1, pp. 112-115. (In Russ.)]
- Abraham S.N., Miao Y. The nature of immune responses to urinary tract infections. Nat. Rev. Immunol., 2015, Vol. 15, no. 10, pp. 655-663.
- Atwal M., Lishman E.L., Austin C.A., Cowell I.G. Myeloperoxidase enhances etoposide and mitoxantrone-mediated DNA damage: a target for myeloprotection in cancer chemotherapy. Mol. Pharmacol., 2017, Vol. 91, no. 1, pp. 49-57.
- Berry M.R., Mathews R.J., Ferdinand J.R., Jing C., Loudon K.W., Wlodek E., Dennison T.W., Kuper C., Neuhofer W., Clatworthy M.R. Renal sodium gradient orchestrates a dynamic antibacterial defense zone. Cell, 2017, Vol. 170, no. 5, pp. 860-874.e19.
- Gao S., Zhu H., Zuo X., Luo H. Cathepsin G and its role in inflammation and autoimmune diseases. Arch. Rheumatol., 2018, Vol. 33, no. 4, pp. 498-504.
- Gigon L., Yousefi S., Karaulov A., Simon H.U. Mechanisms of toxicity mediated by neutrophil and eosinophil granule proteins. Allergol. Int., 2021, Vol. 70, no. 1, pp. 30-38.
- Hung C., Zhou Y., Pinkner J.S., Dodson K.W., Crowley J.R., Heuser J., Chapman M.R., Hadjifrangiskou M., Henderson J.P., Hultgren S.J. Escherichia coli biofilms have an organized and complex extracellular matrix structure. mBio, 2013, Vol. 4, no. 5, e00645-13. doi: 10.1128/mBio.00645-13.
- Kargi H.A., Campbell E.J., Kuhn C. 3rd. Elastase and cathepsin G of human monocytes: heterogeneity and subcellular localization to peroxidase-positive granules. J. Histochem. Cytochem., 1990, Vol. 38, no. 8, pp. 1179-1186.
- Kavanaugh J.S., Leidal K.G., Nauseef W.M., Horswill A.R. Cathepsin G degrades Staphylococcus aureus biofilms. J. Infect. Dis., 2021, Vol. 223, no. 11, pp. 1865-1869.
- Kuznetsova M.V., Maslennikova I.L., Pospelova J.S., Žgur Bertok D., Starčič Erjavec M. Differences in recipient ability of uropathogenic Escherichia coli strains in relation with their pathogenic potential. Infect. Genet. Evol., 2022, Vol. 97, 105160. doi: 10.1016/j.meegid.2021.105160.
- Kuznetsova M.V., Pospelova J.S., Maslennikova I.L., Starčič Erjavec M. Dual-species biofilms: biomass, viable cell ratio/cross-species interactions, conjugative transfer. Int. J. Mol. Sci., 2023, Vol. 24, no. 19, pp. 76-82.
- Melbouci D., Haidar Ahmad A., Decker P. Neutrophil extracellular traps (NET): not only antimicrobial but also modulators of innate and adaptive immunities in inflammatory autoimmune diseases. RMD Open, 2023, Vol. 9, no. 3, e003104. doi: 10.1136/rmdopen-2023-003104.
- Olson P.D., Hunstad D.A. Subversion of host innate immunity by uropathogenic Escherichia coli. Pathogens, 2016, Vol. 5, no. 1, 2. doi: 10.3390/pathogens5010002.
Дополнительные файлы
