Journal of microbiology, epidemiology and immunobiologyJournal of microbiology, epidemiology and immunobiologyЖурнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии0372-93112686-7613Central Research Institute for Epidemiology510.36233/0372-9311-2016-1-22-29ORIGINAL RESEARCHESОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯROLE OF VARIOUS ANTIGENIC PREPARATIONS OF FRANCISELLA TULARENSIS IN FORMATION OF ALLERGY REACTION IN HUMANS AND ANIMALSРОЛЬ РАЗЛИЧНЫХ АНТИГЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ FRANCISELLA TULARENSIS В ФОРМИРОВАНИИ РЕАКЦИИ АЛЛЕРГИИ У ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХOnoprienkoN. N.ОноприенкоН. Н.
Russian Federation
AronovaN. V.АроноваН. В.
Russian Federation
PavlovichN. V.ПавловичН. В.
Russian Federation
Rostov-on-Don Research Institute for Plague ControlРостовский-на-Дону научно-исследовательский противочумный институт28022016931222910042019Copyright ©; 2016, Onoprienko N.N., Aronova N.V., Pavlovich N.V.Copyright ©; 2016, Оноприенко Н.Н., Аронова Н.В., Павлович Н.В.2016Onoprienko N.N., Aronova N.V., Pavlovich N.V.Оноприенко Н.Н., Аронова Н.В., Павлович Н.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/5

Aim. Study the role of LPS in induction of anti-tularemia immunity in humans and animals. Materials and methods. Activity of various antigenic preparations of tularemia microbe, including highly purified from protein and S- and R-LPS, was studied using leukocytolysis reaction with blood of vaccinated humans and guinea pigs and skin allergy test (guinea pigs). Results. Only the whole cells of Francisella tularensis, killed in protein non-denaturating conditions and conserving full S-LPS structure (tularin+) were shown to be inductors of delayed-type hypersensitivity reaction. Alterations in LPS structure (tularin) results in a significant decrease, and denaturation of bacterial proteins (during boiling) results in a complete loss of immune stimulating properties of the preparations. Purified LPS preparations and O-polysaccharide fraction of S-LPS are not able to activate cell-mediated immunity. Conclusion. The presence of LPS with the full structure affects the ability of antigenic preparations of F.tularensis to cause allergic reactions, and thus, form cell-mediated anti-tularemia immunity. LPS of F.tularensis can not be excluded as an adjuvant and provides the most effective presentation of epitopes of protein molecules for interaction with receptors of T-lymphocytes.

Цель. Изучение роли ЛПС в индукции противотуляремийного иммунитета у людей и животных. Материалы и методы. С помощью реакции лейкоцитолиза с кровью вакцинированных людей и морских свинок и кожной аллергической пробы (морские свинки) изучена активность различных антигенных препаратов туляремийного микроба, включая высокоочищенные от белковых примесей S-и R-ЛПС. Результаты. Показано, что только целые клетки Francisella tularensis, убитые в неденатурирующих белок условиях и сохраняющие полноценную структуру S-ЛПС (тулярин+), являются индукторами реакции гиперчувствительности замедленного типа. Нарушение структуры ЛПС (тулярин) приводят к достоверному снижению, а денатурация бактериальных белков (при кипячении) вызывает полную утрату иммунностимулирующих свойств препаратов. Очищенные препараты ЛПС и О-полисахаридная фракция S-ЛПС не способны активировать клеточное звено иммунитета. Заключение. Наличие ЛПС с полноценной структурой влияет на способность антигенных препаратов F.tularensis вызывать аллергическую реакцию, а значит, формировать клеточный противотуляремийный иммунитет. Нельзя исключить, что ЛПС F.tularensis выступает в качестве адъюванта и обеспечивает наиболее эффективное представление эпитопов белковых молекул для взаимодействия с рецепторами Т-лимфоцитов.

F.tularensisdelayed-type hypersensitivity reactionLPScell immunityallergic reactionF.tula-rensisprotein antigensреакция гиперчувствительности замедленного типаЛПСклеточный иммунитеталлергическая реакциябелковые антигеныВолох О.А., Кузнецова Е.М., Смолькова Е.А., Щуковская Т.Н., Бугоркова С.А., Авдеева Н.Г., Филимонова Д.Г., Шмелькова Т.П., Клюева С.Н., Никифоров А.К. Экспериментальный препарат для специфической профилактики туляремии. Проблемы ООИ. 2013, 2: 73-77.Волох О.А., Шепелев И.А., Фирстова В.В., Храмкова Е.М., Авдеева Н.Г., Самохвалова С.А., Еремин С.А., Дятлов И.А., Жемчугов В.Е. Оценка иммунобиологической активности препаратов С-комплекса возбудителя туляремии как перспективного компонента химических вакцин. Журн. микробиол. 2007, 3: 16-21.Кузнецова Е.М., Шепелев И.А., Волох О.А. Структурно-функциональная характеристика основных антигенов Francisella tularensis. Проблемы ООИ. 2009, 100: 44-48.МУ 3.1.2007-05. Эпидемиологический надзор за туляремией: Методические указания. М., Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2005.Николаев В.Б. Физико-химические и иммунобиологические свойства антигенов туляремийного микроба: Автореф. дис. канд. мед. наук. Иркутск, 2005.Оноприенко Н.Н. Сравнительная характеристика липополисахаридов бактерий рода Francisella. Автореф. дис. канд. биол. наук. Саратов, 2001.Оноприенко Н.Н, Павлович Н.В. Роль липополисахарида в токсичности бактерий рода Francisella. Мол. генетика, микробиол. и вирусол. 2003, 3: 25-28.Павлович Н.В., Мишанькин Б.Н. Прозрачная питательная среда для культивирования Francisella tularensis. Антибиотики и мед. биотехнол. 1987, 32 (2): 133-137.Павлович Н.В., Мишанькин Б.Н., Данилевская Г.И. и др. Получение бескапсульных вариантов Francisella tularensis. Журн. микробиол. 1993, 2:7-11.Савельева Р.А., Ананова Е.В., Пронин А.В. и др. Определение продолжительности поствакцинального иммунитета против туляремии. Журн. микробиол. 1995, 6: 51-52.Цимбалистова М.В., Павлович Н.В., Сорокин В.М., Тынкевич Н.К. Способность авирулентных форм Francisella tularensis к диссеминации и пролиферации в организме хозяина. Журн. икробиол. 1996, 2: 10-13.Darveau R.P, Hancock R.E.W. Procedure for isolation of bacterial lipopolysaccharides from both smooth and rough Pseudomonas aeruginosa and Salmonella typhimurium strains. J. Bacteriol. 1983, 155 (2): 831-838.De Pascalis R., Chou A.Y., Bosio C.M. et al. Development of functional and molecular correlates of vaccine-induced protection for a model intracellular pathogen, F. tularensis LVS. PLoS Pathog. 2012, 8 (1):1-14.Isherwood K.E., Titball R.W., Davies D.H. et al. Vaccination strategies for Francisella tularensis. Adv. Drug. Deliv. Rev. 2005, 57 (9): 1403-1414.Khlebnikov V.S., Golovliov I., Kulevatsky D.P et al. Outer membranes of lipopolysaccharide-protein complex (LPS-17 kDa protein) as chemical tularemia vaccines. FEMS Immunol. Med. Microbiol. 1996, 13: 227-235.Oyston PC., Griffiths R. Francisella virulence: significant advances, ongoing challenges and unmet needs. Expert. Rev. Vaccines. 2009, 8 (11): 1575-1585.Rahhal R.M., Vanden Bush T.J., McLendon M.K. et al. Differential effects of Francisella tularensis lipopolysaccharide on B lymphocytes. J. Leukoc. Biol. 2007, 82: 813-820.Richard K., Mann B. J., Stocker L. et al. Novel catanionic surfactant vesicle vaccines protect against Francisella tularensis LVS and confer significant partial protection against F. tularensis Schu S4 strain. Clin. Vac. Immunol. 2014, 21 (2): 212-226.Sandstrom G., T arnvik A., Wolf-Watz H. Immunospecific T-lymphocyte stimulation by membrane proteins from Francisella tularensis. J. Clin. Microbial. 1987, 25 (4): 641-644.Sjostedt A., Sandstrom G., Tarnvik A. Several membrane polypeptides of the live vaccine strain Francisella tularensis LVS stimulate T cells from naturally infected individuals. J. Clin. Microbial. 1990, 28 (1): 43-48.Surcel H.M., Sarvas M., Helander I.M., Herva E. Membrane proteins of Francisella tularensis LVS differ in ability to induce proliferation of lymphocytes from tularemia-vaccinated individuals. Microb. Pathog. 1989, 7 (6): 411-419.Tarnvik A. Nature of protective immunity to Francisella tularensis. Rev. Infect. Dis. 1989, 11 (3): 440-451.