Journal of microbiology, epidemiology and immunobiologyJournal of microbiology, epidemiology and immunobiologyЖурнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии0372-93112686-7613Central Research Institute for Epidemiology13266ArticlesСтатьиResearch ArticleMODELING OF BRUCELLA PERSISTENCE IN MACROPHAGE-LIKE CELLS IN VITROМОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРСИСТЕНЦИИ БРУЦЕЛЛ В МАКРОФАГОПОДОБНЫХ КЛЕТКАХ IN VITROKulakovYu. KКулаковЮ. КZheludkovM. MЖелудковМ. МZigangirovaN. AЗигангироваН. АGamaleya Research Institute of Epidemiology and Microbiology, Moscow, RussiaНИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н. Ф.Гамалеи, Москва15082009864NO4 (2009)№4 (2009)192309062023Copyright ©; 2009, Kulakov Y.K., Zheludkov M.M., Zigangirova N.A.Copyright ©; 2009, Кулаков Ю.К., Желудков М.М., Зигангирова Н.А.2009Kulakov Y.K., Zheludkov M.M., Zigangirova N.A.Кулаков Ю.К., Желудков М.М., Зигангирова Н.А.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/13266

Aim. To develop model of chronic brucellosis infection in macrophage-like cells in vitro and to study properties of persistence of Brucella in them. Materials and methods. Infection of macrophagelike cells U937 and phagocytes B10.MLM with analysis of B.melitensis 16M intracellular growth and persistence. Results. Dependence of intracellular growth and persistence of B.melitensis 16M strain in macrophages U937 from infection's multiplicity (IM) and activation of U937 cells, but not from preliminary intracellular adaptation of Brucella was demonstrated. Main parameters of infection (IM, centrifugation during phagocytosis, and time of phagocytosis) with B.melitensis 16M strain was modeled and their influence on persistence of the strain in B10.MLM phagocytes was studied. Centrifugation during phagocytosis resulted in development of longlasting persistence of B.melitensis 16M in B10.MLM phagocytes. Differences in persistence of Brucella in B10.MLM phagocytes compared with U937 macrophages were demonstrated. Conclusion. Intracellular persistence of Brucella in B10.MLM phagocytes depends from high antibacterial activity of the latter. Phagocytes B10.MLM could be used in assays for testing chemical compounds' activities against intracellular invasion and persistence of Brucella on early stages of infection.

Цель. Разработка модели хронической бруцеллезной инфекции в макрофагоподобных клетках in vitro и изучение особенностей персистенции в них бруцелл. Материалы и методы. Инфекция макрофагоподобных клеток U937 и фагоцитов B10.MLM с анализом внутриклеточного роста и персистенции B.melitensis 16M. Результаты. Показана зависимость внутриклеточного роста и персистенции штамма Brucella melitensis 16M в макрофагах U937 от множественности инфекции (МИ), активации клеток U937, но не от предварительной внутриклеточной адаптации бруцелл. Смоделированы основные параметры инфекции (МИ, центрифугирование при фагоцитозе и время фагоцитоза) штаммом B.melitensis 16M и изучено их влияние на персистенцию в фагоцитах B10. MLM. Центрифугирование при фагоцитозе приводило к развитию длительной персистенции B.melitensis 16M в фагоцитах B10.MLM. Продемонстрированы различия в персистенции бруцелл в фагоцитах B10.MLM при сравнении с макрофагами U937. Заключение . Внутриклеточная персистенция бруцелл в фагоцитах B10.MLM находится в зависимости от их высокой антибактериальной активности. Фагоциты B10.MLM могут быть использованы в тест-системе для проверки активности химических соединений на внутриклеточную инвазию и персистенцию бруцелл на ранних стадиях инфекции.

Brucella melitensis 16Mintracellular reproductionpersistencemacrophages U937phagocytes B10.MLMвнутриклеточное размножениеперсистенциямакрофаги U937фагоциты B10.MLMЖелудков М.М., Кулаков Ю.К., Алексеева Н.В., Толмачева Т.А. Использование иммуноферментного анализа и полимеразной цепной реакции для оценки персистенции возбудителя бруцеллеза. Журн. микробиол. 2003, 4, 67-71.Зигангирова Н.А., Гинцбург А. Л. Молекулярные подходы к созданию медикаментозных средств для борьбы с хроническими инфекциями. Там же. 2007, 4, 103–109.Зигангирова Н.А., Гинцбург А. Л. Роль апоптоза в регуляции инфекционного процесса. Там же. 2004, 6: 106–113.Кулаков Ю. К., Желудков М. М. Молекулярные основы вирулентности бруцелл. Мол. ген. микробиол. вирусол. 2001, 4: 8-12.Кулаков Ю.К. Желудков М.М. Молекулярные основы персистенции бруцелл. Журн. микробиол. 2006, 4: 72-77.Fernandez-Prada C. M., Zelazowska E.B., Nikolich M. et al. Interactions between Brucella melitensis and human phagocytes: bacterial surface O-polysaccharide inhibits phagocytosis, bacterial killing, and subsequent host cell apoptosis. Infect. Immun. 2003, 71: 2110-2119.Galdiero E., Romano Carratelli C., Vitiello M. et al. HSP and apoptosis in leukocytes from infected or vaccinated animals by Brucella abortus. New Microbiol. 2000, 23: 271.Godfroid J., Cloeckaert A., Liautard J.P. et al. From the discovery of the Malta fever’s agent to the discovery of a marine mammal reservoir, brucellosis has continuously been a reemerging zoonosis. Vet. Res. 2005, 36: 313-326.Gross A., Terraza A., Ouahrani-Bettache S. et al. In vitro Brucella suis infection prevents the programmed cell death of human monocytic cells. Infect. Immun. 2000, 68: 342-351.He Y., Reichow S., Ramamoorthy S. et al. Brucella melitensis triggers time-dependent modulation of apoptosis and down-regulation of mitochondrionassociated gene expression in mouse macrophages. Ibid. 2006, 74 (9): 5035-5046.Pei J., Turse J E., Wu Q., Ficht T.A. Brucella abortus rough mutants induce macrophage oncosis that requires bacterial protein synthesis and direct interaction with the macrophage. Ibid., 74 (5): 2667–2675.Tolomeo M., Di Carlo P., Abbadessa V. et al. Monocyte and lymphocyte apoptosis resistance in acute and chronic brucellosis and its possible implications in clinical management. Clin. Infect. Dis. 2003, 36: 1533-1538.