Journal of microbiology, epidemiology and immunobiologyJournal of microbiology, epidemiology and immunobiologyЖурнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии0372-93112686-7613Central Research Institute for Epidemiology24810.36233/0372-9311-2018-1-58-67ORIGINAL RESEARCHESОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯBACTERICIDAL EFFECT OF HUMAN SERUM ON BORRELIA MIYAMOTOI, CAUSATIVE AGENT OF IXODES TICK-BORNE BORRELIOSIS (ITBB-BM)БАКТЕРИЦИДНОЕ ДЕЙСТВИЕ СЫВОРОТКИ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА НА BORRELIA 'MIYAMOTOI, ВОЗБУДИТЕЛЯ ИКСОДОВОГО КЛЕЩЕВОГО БОРРЕЛИОЗА (ИКБ-БМ)PlatonovA. E.ПлатоновА. Е.
Russian Federation
KoetsveldJ. ..
Russian Federation
StukolovaO. A.СтуколоваО. А.
Russian Federation
DolgovaA. S.ДолговаА. С.
Russian Federation
KolyasnikovaN. M.КолясниковаН. М.
Russian Federation
ToporkovaM. G.ТопорковаМ. Г.
Russian Federation
SarksyanD. S.СарксянД. С.
Russian Federation
Central Research Institute of EpidemiologyЦентральный НИИ эпидемиологииAcademic Medical Centre, University of AmsterdamChumakov Federal Scientific Center for Research and Development of Immunobiological PreparatiosФедеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П.ЧумаковаMedical Association «New Hospital»000 МО «Новая больница»Izhevsk State Medical AcademyИжевская государственная медицинская академия28022018951586710042019Copyright ©; 2018, Platonov A.E., Koetsveld J..., Stukolova O.A., Dolgova A.S., Kolyasnikova N.M., Toporkova M.G., Sarksyan D.S.Copyright ©; 2018, Платонов А.Е., Koetsveld J..., Стуколова О.А., Долгова А.С., Колясникова Н.М., Топоркова М.Г., Сарксян Д.С.2018Platonov A.E., Koetsveld J..., Stukolova O.A., Dolgova A.S., Kolyasnikova N.M., Toporkova M.G., Sarksyan D.S.Платонов А.Е., Koetsveld J..., Стуколова О.А., Долгова А.С., Колясникова Н.М., Топоркова М.Г., Сарксян Д.С.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/248

Aim. Our aim was to study the bactericidal effect of human serum on Borrelia miyamotoi in vitro. Materials and methods. B. miyamotoi spirochetes (strains HT31 and LB-2001) were incubated in non-immune serum of healthy donors (SHD) and in heat inactivated complement-depleted SHD, as well as in serum samples of the patients recovered from ITBB-BM. The viability, that is motility, of borrelia after incubation was investigated by dark-field microscopy. The levels ofserum antibody to B.miyamofoi-specificproteins (GlpQ enzyme and four variable major proteins Vlpl5/16, Vlpl8, Vspl, and Vlp5) were measured by specially designed plane protein microarray. Results. Borrelia fully retain their viability in non-immune SHD, but their motility is partially or completely suppressed by the addition of serum from ITBB-BM convalescents or rabbit antibodies to Д. miyamotoi. The immobilizing effect of the immune serum is substantially inhibited by its heat-inactivation, which indicates that immobilizing effect is mediated by the complement system. Conclusion. Antibody-dependent complement-mediated bactericidal action ofhuman blood serum is probably not the only and 100% effective mechanism for human defense against B. miyamotoi infection, but requires support from cellular immunity.

Цель. Целью данной работы было изучение бактерицидного действия сыворотки крови человека на Borrelia miyamotoi in vitro. Материалы и методы. Спирохеты В. miyamotoi, штаммы НТ31 и LB-2001, инкубировали в неиммунной сыворотке здоровых доноров (СЗД), в СЗД с инактивированной нагреванием системой комплемента, а также в образцах сыворотки крови переболевших ИКБ-БМ. Жизнеспособность (подвижность) боррелий после инкубации контролировали путем темнопольной микроскопии. Уровень сывороточных антител к специфическим белкам В. miyamotoi (ферменту GlpQ и поверхностным белкам Vlpl 5/16, Vlpl 8, Vsp 1, Vlp5) измеряли с помощью специально разработанного планарного белкового иммуночипа. Результаты. Боррелии полностью сохраняют жизнеспособность в неиммунной СЗД, но их подвижность частично или полностью подавляется при добавлении сыворотки крови переболевших ИКБ-БМ или кроличьих антител к В. miyamotoi. Иммобилизирующее действие иммунной сыворотки в существенной степени ингибируется при ее инактивации нагреванием, что указывает на опосредованность этого эффекта системой комплемента. Заключение. Антитело-зависимое комплемент-опосредованное бактерицидное действие сыворотки крови человека, вероятно, не является единственным, 100% эффективным механизмом защиты человека от инфекции В. miyamotoi, но требует поддержки со стороны клеточного иммунитета.

Borrelia miyamotoiin vitroixodes tick-borne borreliosisBorrelia miyamotoiserum bactericidal activityin vitroantibodiescomplement systemиксодовый клещевой боррелиозбактерицидное действие сывороткиантителасистема комплементаБагаутдинова Л.И., Платонов А.Е., Сарксян Д.С., Стуколова О.В., Шипулин Г.А., Малеев В.В., Дударев М.В. Катамнез больных иксодовыми клещевыми боррелиозами, вызванными Borrelia miyamotoi или Borrelia burgdorferi sensu lato. Терапевтический архив. 2016, 88 (11): 43-54.Карань Л.С., Колясникова Н.М., Махнева Н.А. Топоркова М.Г., Надеждина М.В., ЕсаулковаА.Ю., Романенко В.В., Арумова Е.А., Платонов А.Е., Малеев В.В. Применение ПЦР в режиме реального времени для диагностики различных клещевых инфекций. Журн. микробиол. 2010, 3: 72-77.Платонов А.Е. Статистический анализ в медицине и биологии: задачи, терминология, логика, компьютерные методы. М., Издательство РАМН, 2000.Платонов А.Е., Малеев В.В., Карань Л.С. Боррелиозные возвратные лихорадки: забытые и новые. Терапевтический архив. 2010, 82 (11): 74-80.Платонов А.Е., Сарксян Д.С., Малеев В.В. Применение метода «дерева решений» для построения алгоритма дифференциальной диагностики природно-очаговых инфекций. Терапевтический архив. 2013, 85 (11): 21-26.Платонов А.Е., Сарксян Д.С., Карань Л.С., Шипулин Г.А., Гордыгина Е.В., Малинин О.В., Малеев В.В. Состояние системы свертывания крови и микроциркуляторные нарушения при иксодовом клещевом боррелиозе, вызванном Borrelia miyamotoi. Терапевтический архив. 2015, 87 (11): 26-32.ПлатоновА.Е., KoetsveldJ., КолясниковаН.М., СарксянД.С., ТопорковаМ.Г., Шипулин ГА., Hovius J.W. Микробиологическое подтверждение этиологии «иксодового клещевого боррелиоза в безэритемной форме» - инфекции, вызываемой Borrelia miyamotoi. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2017, 92 (1): 29-35.Сарксян Д.С., Платонов А.Е., КараньЛ.С, Малинин И.Е., Халитова Л.И., Шахов В.И., Дударев М.В., Малинин О.В., Малеев В.В. Клинические особенности «нового» клещевого боррелиоза, вызываемого Borrelia miyamotoi. Терапевтический архив. 2012, 84 (11): 34-41.Сарксян Д.С., Малеев В.В., Платонов А.Е., Платонова О.В., Карань Л.С. Рецидивирующее (возвратное) течение заболевания, вызванного Borrelia miyamotoi. Терапевтический архив. 2015, 87 (11): 18-25.СтуколоваО.А., Колясникова Н.М., Сарксян Д.С., Топоркова М.Г., KoetsveldJ., Карань Л.С., Черкашина А.С., Маркелов М.Л., Долгова А.С., Hovius J.W., Шипулин Г.А., Платонов А.Е. Разработка и использование планарного белкового биочипа для серологической диагностики клещевого боррелиоза, вызванного Borrelia miyamotoi. В: Молекулярная диагностика 2017. Под ред. Покровского В.И. Тамбов, ООО фирма «Юлис», 2017, 2:151-152.Barbour A.G. Multiple and diverse vsp and vlp sequences in Borrelia miyamotoi, a hard tick-borne zoonotic pathogen. PLoS One. 2016,11 (1): e0146283.Colombo M.J., Alugupalli K.R. Complement factor H-binding protein, a putative virulence determinant of Borrelia hermsii, is an antigenic target for protective Bib lymphocytes. J. Immunol. 2008, 180 (7): 4858-4864.Gugliotta J.L., Goethert H.K., Berardi V.P, Telford S.R. Meningoencephalitis from Borrelia miyamotoi in an immunocompromised patient. New Engl. J. Med. 2013, 368 (3): 240245.Hovius J.W., de Wever B., Sohne M. et al. A case of meningoencephalitis by the relapsing fever spirochaete Borrelia miyamotoi in Europe. Lancet. 2013, 382 (9892): 658.Koetsveld J., Draga R.O.P., Wagemakers A. et al. In vitro susceptibility of the relapsing fever spirochete Borrelia miyamotoi to antimicrobial agents. Antimicrob. Agents Chemother. 2017, Jul 3. doi: 10.1128/AAC.00535-17.Koetsveld J., Kolyasnikova N.M., Wagemakers A. et al. Development and optimization of an in vitro cultivation protocol allows for isolation of Borrelia miyamotoi from patients with hard tick-borne relapsing fever. Clin. Microbiol. Infect. 2017, 23 (7): 480-484.Krause P.J., Fish D., Narasimhan S., Barbour A.G. Borrelia miyamotoi infection in nature and in humans. Clin! Microbiol. Infect. 2015, 21 (7): 631-639.Platonov A.E., Karan L.S., Kolyasnikova N.M. et al. Humans infected with the relapsing fever spirochete Borrelia miyamotoi, Russia. Emerg. Infect. Dis. 2011 17 (10): 1816-1822.Rottgerding F., Wigemakers A., Koetsveld J. et al. Immune evasion of Borrelia miyamotoi: CbiA, a novel outer surface protein exhibiting complement binding and inactivating properties. Sci. Rep. 2017, 7 (1): 303.Schott M., Grosskinsky S., Brenner C. et al. Molecular characterization of the interaction of Borrelia parkeri and Borrelia turicatae with human complement regulators. Infect. Immun. 2010,78 (5): 2199-2208.Stone B.L., Brissette C.A. Host immune evasion by Lyme and relapsing fever Borreliae: findings to lead future studies for Borrelia miyamotoi. Front. Immunol. 2017,8:12.Teegler A., Herzberger P., Margos G. et al. The relapsing fever spirochete Borrelia miyamotoi resists complement-mediated killing by human serum. Ticks Tick Borne Dis. 2014,5 (6): 898901.Tsao J.I. Reviewing molecular adaptations of Lyme borreliosis spirochetes in the context of reproductive fitness in natural transmission cycles. Vet. Res. 2009,40 (2): 36.Wagemakers A., Koetsveld J., Narasimhan S. et al. Variable major proteins as targets for specific antibodies against Borrelia miyamotoi. J. Immunol. 2016,196 (10): 4185-4195.Wagemakers A., Oei A., Fikrig M.M. et al. The relapsing fever spirochete Borrelia miyamotoi is cultivable in a modified Kelly-Pettenkofer medium, and is resistant to human complement. Parasit. Vectors 2014, 7:418.Wagemakers A., StaarinkP.J., Sprang H., Hovius J.W. Borrelia miyamotoi: a widespread tick-borne relapsing fever spirochete. Trends Parasitol. 2015, 31 (6): 260-269.