ИНТЕНСИВНОСТЬ ЭКСПРЕССИИ МАРКЕРОВ АКТИВАЦИИ ЛЕЙКОЦИТОВ ПРИ ВВЕДЕНИИ B. ABORTUS 19 BА

Саркисян Н.С.

Младший научный сотрудник лаборатории патоморфологии особо опасных инфекционных заболеваний. Место работы: ФКУЗ Ставропольский противочумный институт Роспотребнадзора, г. Ставрополь, ФКУЗ Ставропольский противочумный институт Роспотребнадзора

ИНТЕНСИВНОСТЬ ЭКСПРЕССИИ МАРКЕРОВ АКТИВАЦИИ ЛЕЙКОЦИТОВ ПРИ ВВЕДЕНИИ B. ABORTUS 19 BА

Аннотация

Проведена оценка интенсивности экспрессии маркеров активации лейкоцитов экспериментальных биомоделей, при иммунизации  B. abortus 19 BА.  Установлено увеличение интенсивности экспрессии рецепторов IL - 2 и IL - 4 на популяции моноцитов и нейтрофилов в период с 5 по 14 сутки после вакцинации против бруцеллеза. Учитывая ведущую роль антиген-презентующих клеток в инициальную стадию иммуногенеза, выявление интенсивности экспрессии рецепторов к интерлейкинам 2 и 4 позволяет определять функциональное состояние фагоцитов в ответ на иммунизацию, а соответственно может выступать маркером при оценке эффективности мероприятий по специфической профилактике бруцеллеза.

Ключевые слова: интерлейкин 2,4, моноциты, нейтрофилы, вакцинный штамм B.abortus 19BA.

Sarkisyan N. S.

Junior researcher of laboratory pathological morphology especially dangerous infectious diseases, FKUZ Stavropol Antiplague Institute Rospotrebnadzora

INTENSITY THE EXPRESSION MARKERS OF ACTIVATION LEUKOCYTES AT INTRODUCTION B. ABORTUS 19 BA

Аbstract

The assessment of intensity an expression markers activation of leukocytes of experimental biomodels is carried out, at immunization B. abortus 19 BA. The increase in intensity an expression of receptors IL - 2 and IL - 4 on population monocytes and neutrophils during the period from 5 to 14 days after vaccination against a brucellosis is established. Considering the leading role an anti-gene - presenting cages in an initial stage of immunogenesis, detection of intensity of an expression of receptors to IL 2 and 4 allows to define a functional condition of phagocytes in response to immunization, and respectively can act as a marker at an assessment of efficiency actions for specific prevention a brucellosis.

Keywords: Interleukin 2,4, monocytes, neutrophils, vaccinal strain B.abortus 19BA.

Цитокины представляют собой низкомолекулярные антигенспецифические белки, которые являются посредниками в межклеточных взаимодействиях, включая иммунитет, воспаление и гемопоэтическую систему. Цитокины воздействуют на клетку, связываясь со специфическими рецепторами на цитоплазматической мембране, которые запускают каскадную реакцию межсетевых взаимодействий, ведущую к регуляции иммунного ответа [1, 4].

Экспрессия цитокиновых рецепторов интенсивно регулируется, поэтому покоящиеся клетки или не экспрессируют данный рецептор, или экспрессируют низко-или среднеаффинную версии этого рецептора. Увеличение уровня экспрессии цитокинового рецептора или начало экспрессии высокоаффинной формы данного рецептора предрасполагает клетку-мишень к ответу на цитокин [3].

Интерлейкин 2 (IL-2) – пептид, играющий центральную роль в регуляции иммунного ответа, за счет  контроля пролиферативной активности и дифференцировки субпопуляций Т-лимфоцитов. Иммуно-биологические свойства интерлейкина 4 (IL-4) обуславливают синтетическую активность В-лимфоцитов. Продуцируется IL-4 активированными CD4⁺ лимфоцитами, тучными клетками, эозинофилами, по отношению к В-клеткам ИЛ-4 выступает в качестве костимулятора пролиферации [1,2].

Ряд исследователей указывает на прямую зависимость степени интенсивности экспрессии фагоцитами цитокиновых рецепторов IL-2,4 и функциональной активности клеток, вовлеченных в индуцибельную фазу иммунного ответа, которая обусловливает качество презентации антигена эффекторным клеткам [5,6,7].

Таким образом, изучение особенности экспрессии рецепторов к интерлейкинам 2 и 4 на фагоцитах крови, позволит определить возможность использования данных показателей в качестве маркеров клеточной активации при иммунизации против бруцеллеза.

Целью работы явилось изучение интенсивности экспрессии маркеров клеточной активации в процессе формирования вакцинального противобруцеллезного иммунитета.

Объектом исследования служили 150 нелинейных лабораторных мышей, 100 из которых  иммунизировали подкожно вакцинным штаммом  B.abortus 19 BA в дозе 0,1 мл, содержащей 10⁵ микробных клеток. Контролем служили 50 интактных животных, которым вводили стерильный физиологический раствор в том же объеме. Взятие крови осуществляли на 3, 5, 7, 14 и 21 сутки после иммунизации от 20 животных опытной и 10 контрольной группы в каждый период исследования. Методом проточной цитометрии (аппарат FACS Calibur) с помощью моноклональных антител (Invitrogen, США) определяли рецепторы к интерлейкинам 2, 4  (IL-2, 4) на нейтрофилах и моноцитах.

Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием пакета прикладных программ Statistica 6.0. С учетом малой выборки (n<30) для выявления статистической значимости различий результатов использовали t-критерий Стьюдента, при уровне надежности P≥0,95.

В результате анализа полученных данных на 3 сутки после вакцинации против бруцеллеза выявлено повышение количества нейтрофилов экспрессирующих рецепторы к интерлейкину - 4, в  среднем до 7,50±0,69%, контрольные значение в данный период исследования составили - 2,60±0,25%. Статистически значимого изменения в количестве фагоцитов экспрессирующих IL-2 на 3 сутки после иммунизации не установлено.

На 5 сутки после иммунизации, определено повышение числа лейкоцитов экспрессирующих рецепторы к интерлейкину - 2. В данный период исследования количество моноцитов и нейтрофилов экспрессирующих биологические молекулы цитокина IL-2 составило 18,7 ± 1,25%, (контрольные значения - 3,13±0,27) и 15,81±1,19% (контрольные значения - 4,01±0,22%), соответственно. Количество моноцитов и нейтрофилов, экспрессирующих рецепторы к IL-4 значительно повышалось на 5 сутки и достигало значений 25,88±2,43% и 26,59±1,94% по сравнению с контролем 4,18±0,39% и 2,60±0,25%, соответственно.

Анализируя результаты исследования интенсивности клеточной активации на 7 сутки после введения экспериментальным биомоделям вакцинного штамма В. abortus 19 BA установлено, что экспрессия цитокиновых рецепторов IL-4 наблюдалась у 29,94±2,90 % (контрольные значения – 2,80±0,18%) моноцитов и 16,10±0,77% (контрольные значения – 3,71±0,25%) нейтрофилов периферической крови. Интенсивность экспрессии биологического маркера IL-2, в анализируемый период снизилась до уровня контрольных особей.

На 14 сутки после иммунизации выявлено повышение количества нейтрофилов экспрессирующих маркер клеточной активации IL-2 - 12,20±0,63%,  в сравнении с уровнем экспрессии цитокина в контрольной группе - 3,54±0,31%. При изучении интенсивности экспрессии интерлейкина - 4 на популяции фагоцитов крови, определено, что изучаемый маркер активации экспрессировали 15,49 ± 0,54% (контрольные значения - 1,92 ± 0,15%) нейтрофилов и 28,07 ± 2,20 (контрольные значения - 2,17±0,19%) моноцитов, соответственно.

В результате изучения активности экспрессии интерлейкина - 4 нейтрофилами и моноцитами на 21 сутки после введения вакцины против бруцеллеза, установлена тенденция к снижению активности фагоцитов, однако количество клеток содержащих рецепторы к IL- 4 оставалось статистически значимо выше относительно контрольного уровня.

Таким образом, в процессе формирования иммунного ответа у белых мышей при иммунизации вакцинным штаммом В.abortus 19 BA наибольшее повышение уровня моноцитов и нейтрофилов экспрессирующих рецепторы к IL -2,4 наблюдалось на 5 - 14 сутки.

Проведенные исследования показали, что процесс формирования вакцинального противобруцеллезного иммунитета при введении антигена характеризуется активацией клеток (нейтрофилов, моноцитов), несущих на своей мембране рецепторы цитокинов (IL-2, IL-4) необходимых для пролиферации и созревания Т-лимфоцитов.

Учитывая ведущую роль антиген-презентующих клеток в инициальную стадию иммуногенеза, выявление интенсивности экспрессии рецепторов к интерлейкинам 2 и 4 позволяет определять функциональное состояние фагоцитов в ответ на иммунизацию, а соответственно может выступать маркером при оценке эффективности специфической профилактики бруцеллеза.

Литература

1. Егорова В. Н. Интерлейкин-2: обобщенный опыт клинического применения: юбилейное издание к 20-летию ООО «Биотех» / В. Н. Егорова, А. М. Попович, И. В. Бабаченко [и др.]. - Санкт-Петербург: Ультра Принт, 2012. - 98 с.
2. Луговская С.А., Козинец Г.И. Иерархия гемопоэтических клеток: кинетика, структура и функции. II часть (лекция) // Журнал клиническая лабораторная диагностика. - 2009. - №7.- с. 25-32.
3. Кетлинский С. А. Цитокины / С. А. Кетлинский, А. С. Симбирцев - СПб: ООО «Изд-во Фолиант», 2008. - 552 с.
4. Койко Р., Саншайн Д., Бенджамини Э. Иммунология: учебное пособие. Пер. с англ. А.В. Камаева, А.Ю. Кузнецовой под.ред. Н.Б. Серебряной.- М.: Издательский центр «Академия», 2008.- с. 368.
5. Логвиненко О.В., Ракитина Е.Л., Пономаренко Д.Г., Костюченко М.В., Саркисян Н.С., Бердникова Т.В. Особенности иммунологических показателей крови у больных различными формами бруцеллеза // Журнал Инфекция и иммунитет.- 2013.- №3.-с. 275-278.
6. Jason S. Ellis. Transient depletion of CD4⁺CD25⁺ regulatory T cells results in multiple autoimmune diseases in wild-type and B-cell-deficient NOD mice / Jason S. Ellis, Xiaoxiao Wan, Helen Braley-Mullen // J. - 2013. - №6.-Vol. 139. - Р. 179-186.
7. Stuart Olver. Interleukin-4-induced loss of CD8 expression and cytolytic function in effector CD8 T cells persists long term in vivo / Stuart Olver, Simon H. Apte, Adriana Baz, Anne Kelso, Norbert Kienzle // J. Immunol.- 2013.-№- Vol. 139(2). Р. 187-196.