The course of tuberculosis infection in hyper-susceptible mice carrying the H2ᵛ haplotype

封面

如何引用文章

全文:

详细

Genetic regulation of the host susceptibility to Mycobacterium tuberculosis (Mtb) and severity of tuberculosis (TB) infection remain incompletely investigated. Identification of particular genes and involved in TB control and immune reactions regulated by these genes is essential for our understanding of pathogenesis of the disease, discovery of drug targets and rational vaccine development. We have shown that mice of the B10.SM (H2ᵛ) strain are extremely TB susceptible; meanwhile, the general genome structure of this mouse strain and the H2ᵛ haplotype itself are poorly characterized. We selected a pool of Mit genetic markers differentiating B10.SM mice from Chr. 17-congenic mice of the B10 strain by the PCR products motility in the electrophoresis setting. TB susceptibility of B10 mice is much lower than that of B10.SM. In the model of infection triggered by two different dosed of Mtb (100 and 600 CFU per mouse) administered via respiratory tract we demonstrated that B10.SM mice have significantly shorter survival time and significantly higher lung mycobacterial multiplication compared to B10 mice. We demonstrated (intracellular staining and ELISA) that IFNγ production in the lungs of infected mice of the two strains corresponds well to their disease phenotypes. Thus, more resistant B10 mice possess significantly more lung IFNγ-positive CD4⁺ T cells and a higher level of IFNγ secretion. We have established (B10х B10.SM) F1 hybrids and demonstrated that the post-infection phenotypes of survival time, lung mycobacterial multiplication and IFNγ production in these mice are intermediate compared to parental mice. Thus, we deal with the genetic trait with incomplete dominance expression. These data were confirmed in F2 hybrids by segregation genetic analysis. To characterize the phenotype of B10.SM mice in more detail, we vaccinated these mice with the BCG vaccine before TB challenge. Vaccination significantly prolonged survival time, diminished mycobacterial multiplication in the lungs and the degree of lung tissue pathology. Thus, a high level of susceptibility to primary infection did not interfere with BCG vaccination efficacy. We intend to continue genetic and immunologic analyses of TB-hyper-susceptible B10.SM mice. Experimental data regarding the cause of extreme disturbances in protection against infection are prerequisite for our better understanding causality of the wide spectrum of TB manifestations in human populations, as well as for rational search for novel vaccines and medications against TB infection.

作者简介

P. Baikuzina

Central TB Research Institute; Skolkovo Institute of Science and Technology

Email: mkorotetskaya@gmail.com

Research Assistant, Laboratory for Immunogenetics, Department of Immunology, Technician

俄罗斯联邦, 107564, Moscow, Yauzskaya avenue, 2; Moscow

D. Gorbacheva

Central TB Research Institute; Skolkovo Institute of Science and Technology

Email: mkorotetskaya@gmail.com

Research Assistant, Laboratory for Immunogenetics, Department of Immunology, Moscow Undergraduate Student, Faculty of Bioengineering and Bioinformatics

俄罗斯联邦, 107564, Moscow, Yauzskaya avenue, 2; Moscow

A. Apt

Central TB Research Institute

Email: mkorotetskaya@gmail.com

DSc (Biology), Professor, Head of the Laboratory of Immunogenetics, Immunology Department

俄罗斯联邦, 107564, Moscow, Yauzskaya avenue, 2

Mariya Korotetskaya

Central TB Research Institute; M.V. Lomonosov Moscow State University

编辑信件的主要联系方式.
Email: mkorotetskaya@gmail.com

PhD (Biology), Senior Researcher, Laboratory of Immunogenetics, Department of Immunology, Lecturer, Department of Bioengineering and Bioinformatics

俄罗斯联邦, 107564, Moscow, Yauzskaya avenue, 2; Moscow

参考

  1. Apt A.S., Avdienko V.G., Nikonenko B.V., Kramnik I.B., Moroz A.M., Skamene E. Distinct H-2 complex control of mortality, and immune responses to tuberculosis infection in virgin and BCG-vaccinated mice. Clin. Exp. Immunol., 1993, vol. 94, no. 2, pp. 322–329. doi: 10.1111/j.1365-2249.1993.tb03451.x
  2. Apt A.S., Logunova N.N., Kondratieva T.K. Host genetics in susceptibility to and severity of mycobacterial diseases. Tuberculosis (Edinb.), 2017, vol. 10⁶, pp. 1–8. doi: 10.1016/j.tube.2017.05.004
  3. Artzt K. Relationship of the murine t-haplotypes and the H-2 complex. Surv. Immunol. Res., 1983, vol. 2, no. 3, pp. 278–280. doi: 10.1007/BF02918431
  4. Cooper A.M. Cell-mediated immune responses in tuberculosis. Annu. Rev. Immunol., 2009, vol. 27, pp. 393–422. doi: 10.1146/annurev.immunol.021908.132703
  5. Kramnik I.B., Dietrich W.F., Demant P., Bloom B.R. Genetic control of resistance to experimental infection with virulent Mycobacterium tuberculosis. Proc. Natl Acad. Sci. USA, 2000, vol. 97, no. 15, pp. 8560–8565. doi: 10.1073/pnas.150227197
  6. Lyadova I.V., Eruslanov E.B., Khaidukov S.V., Yeremeev V.V., Majorov K.B., Pichugin A.V., Nikonenko B.V., Kondratieva T.K., Apt A.S. Comparative analysis of T lymphocytes recovered from the lungs of mice genetically susceptible, resistant, and hyperresistant to Myco bacterium tuberculosis-triggered disease. J. Immunol., 2000, vol. 165, no. 10, pp. 5921–5931. doi: 10.4049/jimmunol.165.10.5921
  7. Radaeva T.V., Kondratieva E.V., Sosunov V.V., Majorov K.B., Apt A.S. A human-like TB in genetically susceptible mice followed by the true dormancy in a Cornell-like model. Tuberculosis (Edinb.), 2008, vol. 88, no 6, pp. 576–585. doi: 10.1016/j.tube.2008.05.003
  8. Radaeva T.V., Nikonenko B.V., Mischenko V.V., Averbakh M.M.Jr., Apt A.S. Direct comparison of low-dose and Cornell-like models of chronic and reactivation tuberculosis in genetically susceptible I/St and resistant B6 mice. Tuberculosis (Edinb.), 2005, vol. 85, no. 1-2, pp. 65–72. doi: 10.1016/j.tube.2004.09.014
  9. Snell G.D. Congenic resistant strains of mice. In: Origins of Inbred Mice. Ed. by H.C. Morse. New York: Academic Press, 1978.
  10. Wolrd Health Organization. Global tuberculosis report 2023. URL: https://www.who.int/teams/global-tuberculosis-programme/tb-reports/global-tuberculosis-report-2023

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2. Figure 1. Differences between the B10 and B10.SM mouse strains

下载 (645KB)
3. Figure 2. Communication between the number and level of activation of CD4⁺ T cells with the susceptibility of mice strain B10.SM, and response to BCG vaccination

下载 (447KB)
4. Figure 3. Intermediate susceptibility to infection of hybrids (B10.SM x B10) F1 and F2

下载 (403KB)

版权所有 © Baikuzina P.G., Gorbacheva D.V., Apt A.S., Korotetskaya M.V., 2024

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名 4.0国际许可协议的许可

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».