Journal of microbiology, epidemiology and immunobiologyJournal of microbiology, epidemiology and immunobiologyЖурнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии0372-93112686-7613Central Research Institute for Epidemiology26310.36233/0372-9311-2018-2-30-38ORIGINAL RESEARCHESОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯBACTERICIDAL EFFECT OF HUMAN SERUM ON BORRELIA MIYAMOTOI, CAUSATIVE AGENT OF IXODES TICK-BORNE BORRELIOSISВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕЙТРОФИЛОВ ЧЕЛОВЕКА С BORRELIA MIYAMOTOI, ВОЗБУДИТЕЛЕМ ИКСОДОВОГО КЛЕЩЕВОГО БОРРЕЛИОЗАPlatonovA. E.ПлатоновА. Е.
Russian Federation
KoetsveldJ. ..
Russian Federation
KolyasnikovaN. M.КолясниковаН. М.
Russian Federation
StukolovaO. A.СтуколоваО. А.
Russian Federation
DolgovaA. S.ДолговаА. С.
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 Centre for Research and Development of Immunobiological ProductsФедеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П.ЧумаковаMedical Association «New Hospital»ООО МО Новая больницаIzhevsk State Medical AcademyИжевская государственная медицинская академия28042018952303810042019Copyright ©; 2018, Platonov A.E., Koetsveld J..., Kolyasnikova N.M., Stukolova O.A., Dolgova A.S., Toporkova M.G., Sarksyan D.S.Copyright ©; 2018, Платонов А.Е., Koetsveld J..., Колясникова Н.М., Стуколова О.А., Долгова А.С., Топоркова М.Г., Сарксян Д.С.2018Platonov A.E., Koetsveld J..., Kolyasnikova N.M., Stukolova O.A., Dolgova A.S., Toporkova M.G., Sarksyan D.S.Платонов А.Е., Koetsveld J..., Колясникова Н.М., Стуколова О.А., Долгова А.С., Топоркова М.Г., Сарксян Д.С.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/263

Aim. In this paper we investigate the impacts of co-incubation of Borrelia miyamotoi with neutrophils. Materials and methods. Spirochetes B. miyamotoi, strain HT31, were incubated 3 hours at 37°C with neutrophils of healthy donors (5*106 cells/ml) in a 1:1 ratio. The incubation medium contained also non-immune serum of healthy blood donors (SHD) and, in some experiments, high-immune serum of patients recovered from ITBB-BM (S-ITBB-BM). The proportion of neutrophils that bound borrelia, as well as the number and viability (mobility) of free borrelia, was estimated by dark-field microscopy. Results. Free-swimming borrelia remain viable in SHD or heat-inactivated S-ITBB-BM, but about 10% of borrelia are associated with neutrophils. In S-ITBB-BM with neutrophils, the proportion of viable borrelia among free ones decreases by approximately 10% compared to S-ITBB-BM without neutrophils; in addition about 15% of bor-relia become bound by neutrophils. If chemoattractant fMLP was added, the proportion of neutrophils binding borrelia increases to 25%, and the proportion of immobilized non-bound bor-relia reaches 40%. Conclusion. Although neutrophils are able to destroy borrelia with or without direct contact, under model conditions the combined effect of blood neutrophils and high-immune human serum does not provide 100% elimination of B. miyamotoi.

Цель. Исследованы последствия инкубации Borrelia miyamotoi с нейтрофилами. Материалы и методы. Спирохеты B. miyamotoi штамма HT31 инкубировали 3 часа при 37оС с нейтрофилами здоровых доноров (5*106 клеток/мл) в пропорции 1:1. Среда инкубации содержала также неиммунную сыворотку крови здоровых доноров (СЗД) и в ряде экспериментов высокоиммунную сыворотку крови переболевших ИКБ-БМ (С-ИКБ-БМ). Методом темнопольной микроскопии оценивали долю нейтрофилов, связавших боррелии, а также количество и жизнеспособность (подвижность) свободных боррелий. Результаты. В СЗД или С-ИКБ-БМ, инактивированной нагреванием, свободно плавающие боррелии остаются жизнеспособными, но около 10% боррелий оказывается связанными с нейтрофилами. В С-ИКБ-БМ с нейтрофилами доля свободных жизнеспособных боррелий снижается приблизительно на 10% по сравнению с С-ИКБ-БМ без нейтрофилов, еще около 15% связывается нейтрофилами. При добавлении хемоаттрактанта fMLP доля нейтрофилов, связавших боррелии, возрастает до 25%, а доля иммобилизированных не связанных боррелий достигает 40%. Заключение. Хотя нейтрофилы способны уничтожать боррелии при контакте или без контакта с ними, в модельных условиях совместное действие высокоиммунной сыворотки крови и нейтрофилов человека не обеспечивает 100% элиминации B. miyamotoi.

Borrelia miyamotoiin vitroIxodes tick-borne borreliosisBorrelia miyamotoineutrophilsin vitroantibodiescomplement systemиксодовый клещевой боррелиознейтрофилыантителасистема комплементаКарань Л.С., Колясникова Н.М., Махнева Н.А. Топоркова М.Г., Надеждина М.В., Есаулкова А.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., РАМН, 2000.Платонов А.Е., Вершинина И.В. Менингококковая инфекция у лиц с дефицитами терминальных компонентов комплемента. Эпидемиология и инфекционные болезни. 1999, 5: 38-43.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., 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.Платонов АЕ., Koetsveld J., Колясникова Н.М., Сарксян Д.С., Топоркова М.Г., Шипулин Г.А., Hovius J.W. Микробиологическое подтверждение этиологии «иксодового клещевого боррелиоза в безэритемной форме» - инфекции, вызываемой Borrelia miyamotoi. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2017, 92 (1): 29-35.Платонов А.Е., Koetsveld J., Стуколова О.А., Долгова А.С., Колясникова Н.М., Топоркова М.Г., Сарксян Д.С. Бактерицидное действие сыворотки крови человека на Borrelia miyamotoi, возбудителя иксодового клещевого боррелиоза (ИКБ-БМ). Журн. микробиол. 2018, 1: 58-67.Сарксян Д.С., Платонов А.Е., Карань Л.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.Стуколова О.А., Колясникова Н.М., Сарксян Д.С., Топоркова М.Г., Koetsveld J., 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.Carrasco S.E., Troxell B., Yang Y. et al. Outer surface protein OspC is an antiphagocytic factor that protects Borrelia burgdorferi from phagocytosis by macrophages. Infect. Immun. 2015, 83(12): 4848-4860.Colombo M.J., Alugupalli K.R. Complement factor H-binding protein, a putative virulence determinant of Borrelia hermsii, is an antigenic target for protective B1b lymphocytes. J. Immunol. 2008, 180 (7): 4858-4864.Hartiala P., Hytonen J., Suhonen J. et al. Borrelia burgdorferi inhibits human neutrophil functions. Microbes Infect. 2008, 10 (1): 60-68.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.Oosting M., Buffen K., van der Meer J.W. et al. Innate immunity networks during infection with Borrelia burgdorferi. Crit. Rev. Microbiol. 2016, 42 (2): 233-244.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.Platonov A.E., Shipulin G.A., Vershinina I.V. et al. Association of human FcyRIIa (CD32) polymorphism with susceptibility and severity of meningococcal disease. Clin. Infect. Diseases.1998, 27: 746-750.Platonov A.E., Vershinina I.V., Kayhty H. et al. Antibody-dependent killing of meningococci by human neutrophils in serum of late complement component deficient patients. Int. Archive Immunology Allergy. 2003, 130: 314-321.Sambri V., Aldini R., Massaria F. et al. Uptake and killing of Lyme disease and relapsing fever borreliae in the perfused rat liver and by isolated Kupffer cells. Infect. Immun. 1996, 64 (5): 1858-1861.Sarksyan D.S., Platonov A.E., Karan L.S. et al. Probability of spirochete Borrelia miyamotoi transmission from ticks to humans. Emerg. Infect. Dis. 2015, 21 (12): 2273-2274.Suhonen J., Hartiala K., Tuominen-Gustafsson H., Viljanen M.K. Borrelia burgdorferi-induced oxidative burst, calcium mobilization, and phagocytosis of human neutrophils are complement dependent. J. Infect. Dis. 2000, 181 (1): 195-202.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.Woodman M.E., Cooley A.E., Avdiushko R. et al. Roles for phagocytic cells and complement in controlling relapsing fever infection. J. Leukoc. Biol. 2009, 86 (3): 727-736.