Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology

Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии

0372-93112686-7613

Central Research Institute for Epidemiology

13880

Articles

Статьи

Research Article

PSEUDOMONAS AERUGINOSA RECOMBINANT PROTEINS: EFFECT ON MICE CYTOKINE PROFILE

РЕКОМБИНАНТНЫЕ БЕЛКИ PSEUDOMONAS AERUGINOSA: ВЛИЯНИЕ НА ЦИТОКИНОВЫЙ ПРОФИЛЬ МЫШЕЙ

Soldatenkova

A. V

Солдатенкова

А. В

Geiderova

L. A

Гейдерова

Л. А

Akhmatova

N. K

Ахматова

Н. К

Mikhailova

N. A

Михайлова

Н. А

Mechnikov Research Institute of Vaccines and Sera, Moscow, RussiaНИИ вакцин и сывороток им. И.И.Мечникова, Москва

15122013

906

NO6 (2013)

№6 (2013)

808709062023

2013

Soldatenkova A.V., Geiderova L.A., Akhmatova N.K., Mikhailova N.A.

Солдатенкова А.В., Гейдерова Л.А., Ахматова Н.К., Михайлова Н.А.

https://creativecommons.org/licenses/by/4.0

https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/13880

Aim. Study cytokine-mediated immune response in mice vaccinated with Pseudomonas aeruginosa recombinant antigen preparations. Materials and methods. Cytokine-mediated immune response was studied in mice vaccinated with membrane recombinant proteins OprF, OprL, a hybrid recombinant protein OprF-I consisting of sequences of OprF and OprI proteins and a recombinant atoxic form of exotoxin A with a deletion of106 amino acid sequences (recombinant anatoxin - aTox) of P. aeruginosa. Results. An induction of a wide specter of studied cytokines was detected in the mice. The highest level was observed for IL-1 and IL-6 after administration of recombinant proteins OprL, OprF, OprF-I, aTox. OprF-I actively stimulated production of IL-2 that is a factor of growth and differentiation of lymphocytes, natural killers and cytotoxic lymphocytes; as well as IL-5, IL-10, TNF-a and IFN-y. Recombinant protein OprF-I facilitated induction of IL-6, IL-17, TNF-a and IFN-y, whereas aTox - expression of IL-1, IL-2, IFN-y. Recombinant protein OprL induced IL-17 synthesis to the most extent and TNF-a and IL-10 - moderately. Conclusion. The P. aeruginosa recombinant proteins obtained during intraperitoneal administration to mice facilitated formation of immune response with the direction of induction in both Th1 and Th2 pathways.

Цель. Изучение цитокин-опосредованного иммунного ответа у мышей, вакцинированных рекомбинантными антигенными препаратами Pseudomonas aeruginosa. Материалы и методы. Изучен цитокин-опосредованный иммунный ответ у мышей, вакцинированных мембранными рекомбинантными белками OprF, OprL, гибридным рекомбинантным белком OprF-I, состоящим из последовательностей белков OprF и OprI, и рекомбинантной атоксичной формой экзотоксина А с делецией 106 аминокислотных последовательностей (рекомбинантный анатоксин- aTox) P. aeruginosa. Результаты. Выявлено, что у мышей индуцировался широкий спектр исследуемых цитокинов. Наиболее высокий уровень наблюдали в отношении IL-1 и IL-6 при введении рекомбинантных белков OprL, OprF, OprF-I, aTox. OprF-I активно стимулировал продукцию IL-2, являющегося фактором роста и дифференцировки лимфоцитов натуральных киллеров и цитотоксических лимфоцитов; а также IL-5, IL-10, TNF-a и IFN-у. Рекомбинантный белок OprF-I способствовал индукции IL-6, IL-17, TNF-a и IFNy, в то время как aTox - экспрессии IL-1, IL-2, IFN-y. Рекомбинантный белок OprL в наибольшей степени индуцировал синтез IL-17 и умеренно TNF-a и IL-10. Заключение. Полученные рекомбинантные белки P. aeruginosa при внутрибрюшинном введении мышам способствовали формированию иммунного ответа с индукцией направленности как по Th1, так и Th2 пути.

Th1/Th2P. aeruginosa recombinant proteinsrecombinant anatoxincytokinesTh1/Th2

рекомбинантные белки P. aeruginosaрекомбинантный анатоксинцитокины

Гатыпова Е.В., Злыгостев С.А., Калошин А.А., Михайлова Н.А. Исследование иммунобиологических свойств рекомбинантного белка OprL наружной мембраны Pseudomonas aeruginosa. Вестник РАМН. 2009, 4: 25-28.

Егорова Н.Б., Ахматова Н.К., Чертов И.В. и др. Влияние разных методов введения антигенов условно патогенных бактерий на субпопуляционную структуру и функциональную активность иммунокомпетентных клеток селезенки, кишечника и регионарных лимфатических узлов. Молекулярная медицина. 2009, 5: 48-54.

Калошин А.А., Исаков М.А., Михайлова Н.А., Вертиев Ю.В. Получение рекомбинантной атоксической формы экзотоксина А Pseudomonas aeruginosa. БЭБИМ. 2012, 134 (9): 330335.

Калошин А.А., Михайлова Н.А., Леонова Е.И. Получение гибридного белка OprF-OprI Pseudomonas aeruginosa. Журн. микробиол. 2012, 3: 35-43.

Chen K., Cerutti A. Vaccination strategies to promote mucosal antibody responses. Immunity. 2010, 33: 479-491.

Chen K., McAleer J.P., Lin Y et al. Th17 cells mediate clade-specific, serotype-independent mucosal immunity. Immunity. 2011, 35: 997-1009.

Cohen T.S., Prince A. Cystic fibrosis: a mucosal immunodeficiency syndrome. Nat. Med. 2012, 18 (4): 509-519.

Donta S.T., Peduzzi P., Cross A.S. et al. Immunoprophylaxis against Klebsiella and Pseudomonas aeruginosa infections. The federal hyperimmune immunoglobulin trial study group. J. Infect. Dis. 1996, 174: 537-543.

Doring G., Meisner C., Stern M. A double-blind randomized placebo-controlled phase III study of a Pseudomonas aeruginosa flagella vaccine in cystic fibrosis patients. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2007, 104: 11020-11025.

10.

Fisher J.T., Zhang Y, Engelhardt J.F Comparative biology ofcystic fibrosis animal models. Methods Mol. Biol. 2011, 742: 311-334.

11.

Kaloshin A.A., Gatypova E.V, Mikhailova N.A. Obtaining recombinant forms of outer membrane protein (OprF) of Pseudomonas aeruginosa and assessment of their immunogenic properties. Appl. Biochemistry and Microbiology. 2011, 47 (8): 780-788.

12.

Koh AY, Priebe G.P., Ray C. et al. Inescapable need for neutrophils as mediators of cellular innate immunity to acute Pseudomonas aeruginosa pneumonia. Infect. Immun. 2009, 77: 5300-5310.

13.

Krause A., Whu WZ., Xu Y et al. Protective anti-Pseudomonas aeruginosa humoral and cellular mucosal immunity by AdC7-mediated expression of the P. aeruginosa protein OprF Vaccine. 2011, 29: 2131-2139.

14.

Krause K., Metz M., Makris M. et al. The role of interleukin-1 in allergy-related disorders. Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol. 2012, 12 (5): 477-484.

15.

Leal I.S., Florido M., Andersen P., Appelberg R. Interleukin-6 regulates the phenotype of the immune response to a tuberculosis subunit vaccine. Immunol. 2001, 103: 375-381.

16.

Mueller-Ortiz S.L., Drouin S.M., Wetsel R.A. The alternative activation pathway and complement component C3 are critical for a protective immune response against Pseudomonas aeruginosa in a murine model of pneumonia. Infect. Immun. 2004, 72: 2899-2906.

17.

Nieuwenhuis E.E., Matsumoto T., Exley A. et al. CD1d-dependent macrophage-mediated clearance of Pseudomonas aeruginosa from lung. Nat. Med. 2002, 8: 588-593.

18.

Pier G.B., Boyer D., Preston M. et al. Human monoclonal antibodies to Pseudomonas aeruginosa alginate that protect against infection by both mucoid and nonmucoid strains. J. Immunol. 2004, 1736: 5671-5678.

19.

Priebe G.P., Walsh R.L, Cederroth T.A. et al. IL-17 is a critical component of vaccine-induced protection against lung infection by lipopolysaccharide-heterologous strains of Pseudomonas aeruginosa. J. Immunol. 2008, 181: 4965-4975.

20.

Sharma A., Krause A., Worgall, S. Recent developments for Pseudomonas vaccines. Hum. Vac. 2011, 7: 999-1011.

21.

Shupp J.W, Pavlovich A.R., Jeng J.C. et al. Epidemiology ofbloodstream infections in burn-injured patients: a review of the national burn repository. J. Burn Care Res. 2010, 31: 521-528.

22.

Sorichter S., Baumann U., Baumgart A. et al. Immune responses in the airways by nasal vaccination with systemic boosting against Pseudomonas aeruginosa in chronic lung disease. Vaccine. 2009, 27: 2755-2759.

23.

Sun H.Y., Fujitani S., Quintiliani R. et al. Pneumonia due to Pseudomonas aeruginosa: part II: antimicrobial resistance, pharmacodynamic concepts, and antibiotic therapy. Chest. 2011, 139: 1172-1185.

24.

Tan H.L., Regamey N., Brown S. et al. The Th17 pathway in cystic fibrosis lung disease. Am. J. Resp. Crit. Care Med. 2011, 184: 252-258.

25.

Worgall S. 40 years on: have we finally got a vaccine for Pseudomonas aeruginosa? Future Microbiology 2012, 7 (12): 1333-1335.

26.

Wu W, Huang J., Duan B. et al. Th17-stimulating protein vaccines confer protection against Pseudomonas aeruginosa pneumonia. Am. J. Resp. Crit. Care Med. 2012, 186: 420-427.