mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-LNR-2268mimmun-2268Research ArticleМАТЕРИАЛЫ ФОРУМА "ДНИ ИММУНОЛОГИИ В СПБ" 2021РЕГУЛЯТОРНЫЕ Т-КЛЕТКИ ЛИМФАТИЧЕСКИХ УЗЛОВ У Muc2-/- МЫШЕЙ С HELICOBACTER SPP.LYMPH NODE REGULATORY T-CELL IN Muc2-/- MICE WITH HELICOBACTER SPP.АчасоваК. М.AchasovaK. M.

младший научный сотрудник, г. Новосибирск;

р. п. Краснообск, Новосибирская обл.

Junior Research Associate, Novosibirsk;

Junior Research Associate, Krasnoobsk settlement, Novosibirsk region

achasovaks707@gmail.comГвоздеваО. В.GvozdevaO. V.

к.б.н., научный сотрудник, г. Новосибирск;

научный сотрудник, р. п. Краснообск, Новосибирская обл.,

PhD (Biology), Research Associate, Novosibirsk;Research Associate, Krasnoobsk settlement, Novosibirsk region

odostovalova@gmail.comКожевниковаЕ. Н.KozhevnikovaE. N.

к.б.н., заведующая лабораторией, г. Новосибирск;

ведущий научный сотрудник, р. п. Краснообск, Новосибирская обл.

PhD (Biology), Head of Laboratory, Novosibirsk;

Leading Researcher, Krasnoobsk settlement, Novosibirsk region

kozhevnikovaen@physiol.ruЛитвиноваЕ. А.LitvinovaE. A.

ведущий научный сотрудник, г. Новосибирск;

к.б.н., заведующая лабораторией, р. п. Краснообск, Новосибирская обл.

Leading Researcher, Novosibirsk;

PhD (Biology), Head of Laboratory, Krasnoobsk settlement, Novosibirsk region

litvinovaea@physiol.ruФГБНУ «Научно-исследовательский институт нейронаук и медицины»; ФГБУН «Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий РАН»РоссияResearch Institute of Neurosciences and Medicine; Siberian Federal Scientific Centre of Agrobiotechnology, Russian Academy of SciencesRussian Federation202107102021234629634Copyright © Ачасова К.М., Гвоздева О.В., Кожевникова Е.Н., Литвинова Е.А., 20212021Ачасова К.М., Гвоздева О.В., Кожевникова Е.Н., Литвинова Е.А.Achasova K.M., Gvozdeva O.V., Kozhevnikova E.N., Litvinova E.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/2268

Иммунные процессы, связанные с формированием устойчивости к патогенам в кишечнике, зависят от микробиома. Поддержание гомеостаза в кишечнике обеспечивают регуляторные Т-клетки. При воспалительных заболеваниях кишечника (ВЗК) наблюдают как нарушение функции Т-регуляторных клеток, так и изменения микрофлоры. Развитие осложнений при этих заболеваниях сопровождается различными инфекциями. Однако некоторые представители патобионтов, например Helicobacter spp., могут влиять на Т-регуляторные клетки. Одной из генетических моделей для изучения ВЗК являются мыши с нокаутом гена Muc2. У таких мышей, как и у людей с ВЗК, эпителиальные и иммунные клетки кишечника находятся в тесном взаимодействии с микрофлорой. Полагают, что иммунные клетки лимфатических узлов Muc2-/- мышей чувствительны к изменению сформировавшейся у них микрофлоры, даже если в ее состав входят патобионты. В данном исследовании было показано влияние присутствия Helicobacter spp. на количество и процент различных типов лейкоцитов и Т-регуляторных клеток в мезентериальных лимфатических узлах Muc2-/- мышей. Количество CD45+CD19+, CD45+CD3+, CD45+CD3+CD4+, CD45+CD3+CD8+-клеток в мезентериальных лимфатических узлах мышей Muc2-/- был достоверно выше, чем у мышей дикого типа Muc2+/+. Однако наличие инфекции у Muc2-/- мышей отменяло увеличение количества CD45+CD19+, CD45+CD3+, CD45+CD3+CD4+, CD45+CD3+CD8+-клеток. У мышей дикого типа Muc2+/+ инфекция не оказывала достоверного эффекта на клетки в мезентериальных лимфатических узлах. Такое изменение в снижении иммунных клеток в мезентериальных лимфатических узлах под действием Helicobacter spp. может быть связано с активацией регуляторных Т-клеток. Действительно, было показано, что наличие врожденной инфекции Helicobacter spp. вызывало увеличение количества регуляторных Т-клеток (CD45+CD4+CD25+FoxP3+) в мезентериальных лимфатических узлах. Известно, что регуляторные Т-клетки обеспечивают противовоспалительные реакции в кишечнике. Таким образом, увеличение регуляторных Т-клеток способствует снижению всех типов иммунных клеток в мезентериальных лимфатических узлах мышей Muc2-/- с инфекцией Helicobacter spp., что способствует улучшению жизнедеятельности этих мышей и, возможно, уменьшает воспалительные реакции в кишечнике. Это может быть свидетельством того, что некоторые патобионты, приобретенные с рождения, могут быть активаторами регуляторных механизмов иммунитета и, тем самым, оказывать благоприятное воздействие на хозяина. 

The immune processes associated with the formation of resistance to pathogens in the intestine depend on the microbiome. The maintenance of homeostasis in the intestine is provided by regulatory T-cells. In inflammatory bowel disease (IBD), both a disturbance of the T-regulatory function and changes in microflora are observed. Aggravation of the disease is accompanied by various infections. However, pathobionts such as Helicobacter spp., can affect regulatory T-cells. One of the genetic models for studying IBD is Muc2 knockout mice. In these mice, as in humans with IBD, intestinal epithelial and immune cells closely interact with the microflora. It is believed that the immune cells of the lymph nodes Muc2-/- mice are sensitive to changes in the microflora formed in them. In this study, the effect of Helicobacter spp. on the number and percentage of different types of leukocytes and T regulatory cells in the mesenteric lymph nodes of Muc2-/- mice was studied. The number of CD45+CD19+, CD45+CD3+, CD45+CD3+CD4+, CD45+CD3+CD8+-cells in the mesenteric lymph nodes of Muc2-/- mice was significantly higher to compare with wild-type Muc2+/+ mice. However, the presence of infection in Muc2-/- mice canceled the increase in the number of CD45+CD19+, CD45+CD3+, CD45+CD3+CD4+, CD45+CD3+CD8+-cells. In wild-type Muc2+/+ mice, infection had no significant effect on cells in mesenteric lymph nodes. This change in the decrease in immune cells in the mesenteric lymph nodes under the Helicobacter spp. may be associated with the activation of regulatory T-cells. Indeed, it has been shown that the presence of a congenital Helicobacter spp. infection increased of the number of regulatory T-cells (CD45+CD4+CD25+FoxP3+) in the mesenteric lymph nodes. Well known that regulatory T-cells mediate anti-inflammatory responses in the gut. Thus, an increase in regulatory T-cells promotes a decrease in all types of immune cells in the mesenteric lymph nodes of Muc2-/- mice infected with Helicobacter spp. It could provide an improvement in the vital functions of these mice and possibly reduces inflammatory responses in the intestine. This may indicate that some congenital pathobionts activate of the regulatory mechanisms of immunity and, thereby, have a beneficial effect on the host. 

Т-регуляторные лимфоцитымуцин 2микрофлораHelicobacterмышиregulatory T-cellsmucine 2microfloraHelicobactermiceReferencesAltobelli A., Bauer M., Velez K., Cover T.L., Müller A. Helicobacter pylori vacA targets myeloid cells in the gastric lamina propria to promote peripherally induced regulatory T-Cell differentiation and persistent infection. MBio, 2019, Vol. 10, no. 2, e00261-19. doi: 10.1128/mBio.00261-19.Altobelli A., Bauer M., Velez K., Cover T.L., Müller A. Helicobacter pylori vacA targets myeloid cells in the gastric lamina propria to promote peripherally induced regulatory T-Cell differentiation and persistent infection. MBio, 2019, Vol. 10, no. 2, e00261-19. doi: 10.1128/mBio.00261-19.Arnold I.C., Hutchings C., Kondova I., Hey A., Powrie F., Beverley P., Tchilian E. Helicobacter hepaticus infection in BALB/c mice abolishes subunit-vaccine-induced protection against M. tuberculosis. Vaccine, 2015, Vol. 33, no. 15, pp. 1808-1814.Arnold I.C., Hutchings C., Kondova I., Hey A., Powrie F., Beverley P., Tchilian E. Helicobacter hepaticus infection in BALB/c mice abolishes subunit-vaccine-induced protection against M. tuberculosis. Vaccine, 2015, Vol. 33, no. 15, pp. 1808-1814.Atarashi K., Tanoue T., Shima T., Imaoka A., Kuwahara T., Momose Y., Cheng G., Yamasaki S., Saito T., Ohba Y., Taniguchi T., Takeda K., Hori S., Ivanov I.I., Umesaki Y., Itoh K., Honda K. Induction of colonic regulatory T cells by indigenous clostridium species. Science, 2011, Vol. 331, no. 6015, pp. 337-341.Atarashi K., Tanoue T., Shima T., Imaoka A., Kuwahara T., Momose Y., Cheng G., Yamasaki S., Saito T., Ohba Y., Taniguchi T., Takeda K., Hori S., Ivanov I.I., Umesaki Y., Itoh K., Honda K. Induction of colonic regulatory T cells by indigenous clostridium species. Science, 2011, Vol. 331, no. 6015, pp. 337-341.Barnes M.J., Powrie F. Regulatory T-cells reinforce intestinal homeostasis. Immunity, 2009, Vol. 31, no. 3, pp. 401-411.Barnes M.J., Powrie F. Regulatory T-cells reinforce intestinal homeostasis. Immunity, 2009, Vol. 31, no. 3, pp. 401-411.Bergstrom K.S.B., Kissoon-Singh V., Gibson D.L., Ma C., Montero M., Sham H.P., Ryz N., Huang T., Velcich A., Finlay B.B., Chadee K., Vallance B.A. Muc2 protects against lethal infectious colitis by disassociating pathogenic and commensal bacteria from the colonic mucosa. PLoS Pathog., 2010, Vol. 6, no. 5, e1000902. doi: 10.1371/journal.ppat.1000902.Bergstrom K.S.B., Kissoon-Singh V., Gibson D.L., Ma C., Montero M., Sham H.P., Ryz N., Huang T., Velcich A., Finlay B.B., Chadee K., Vallance B.A. Muc2 protects against lethal infectious colitis by disassociating pathogenic and commensal bacteria from the colonic mucosa. PLoS Pathog., 2010, Vol. 6, no. 5, e1000902. doi: 10.1371/journal.ppat.1000902.Chow J., Mazmanian S.K. A Pathobiont of the microbiota balances host colonization and intestinal inflammation. Cell Host Microbe, 2010, Vol. 7, no. 4, pp. 265-276.Chow J., Mazmanian S.K. A Pathobiont of the microbiota balances host colonization and intestinal inflammation. Cell Host Microbe, 2010, Vol. 7, no. 4, pp. 265-276.Furusawa Y., Obata Y., Fukuda S., Endo T. A., Nakato G., Takahashi D., Nakanishi Y., Uetake C., Kato K., Kato T., Takahashi M., Fukuda N.N., Murakami S., Miyauchi E., Hino S., Atarashi K., Onawa S., Fujimura Y., Lockett T., Clarke J.M., Topping D.L., Tomita M., Hori S., Ohara O., Morita T., Koseki H., Kikuchi J., Honda K., Hase K., Ohno H. Commensal microbe-derived butyrate induces the differentiation of colonic regulatory T-cells. Nature, 2013, Vol. 504, no. 7480, pp. 446-450.Furusawa Y., Obata Y., Fukuda S., Endo T. A., Nakato G., Takahashi D., Nakanishi Y., Uetake C., Kato K., Kato T., Takahashi M., Fukuda N.N., Murakami S., Miyauchi E., Hino S., Atarashi K., Onawa S., Fujimura Y., Lockett T., Clarke J.M., Topping D.L., Tomita M., Hori S., Ohara O., Morita T., Koseki H., Kikuchi J., Honda K., Hase K., Ohno H. Commensal microbe-derived butyrate induces the differentiation of colonic regulatory T-cells. Nature, 2013, Vol. 504, no. 7480, pp. 446-450.Gensollen T., Iyer S.S., Kasper D.L., Blumberg R.S. How colonization by microbiota in early life shapes the immune system. Science, 2016, Vol. 352, no. 6285, pp. 539-544.Gensollen T., Iyer S.S., Kasper D.L., Blumberg R.S. How colonization by microbiota in early life shapes the immune system. Science, 2016, Vol. 352, no. 6285, pp. 539-544.Geuking M.B., Cahenzli J., Lawson M.A.E., Ng D.C.K., Slack E., Hapfelmeier S., McCoy K.D., Macpherson A.J. Intestinal bacterial colonization induces mutualistic regulatory T-cell responses. Immunity, 2011, Vol. 34, no. 5, pp. 794-806.Geuking M.B., Cahenzli J., Lawson M.A.E., Ng D.C.K., Slack E., Hapfelmeier S., McCoy K.D., Macpherson A.J. Intestinal bacterial colonization induces mutualistic regulatory T-cell responses. Immunity, 2011, Vol. 34, no. 5, pp. 794-806.Kullberg M.C., Jankovic D., Gorelick P.L., Caspar P., Letterio J.J., Cheever A.W., Sher A. Bacteria-triggered CD4(+) T regulatory cells suppress Helicobacter hepaticus-induced colitis. J. Exp. Med., 2002, Vol. 196, no. 4, pp. 505-515.Kullberg M.C., Jankovic D., Gorelick P.L., Caspar P., Letterio J.J., Cheever A.W., Sher A. Bacteria-triggered CD4(+) T regulatory cells suppress Helicobacter hepaticus-induced colitis. J. Exp. Med., 2002, Vol. 196, no. 4, pp. 505-515.Kullberg M.C., Ward J.M., Gorelick P.L., Caspar P., Hieny S., Cheever A., Jankovic D., Sher A. Helicobacter hepaticus triggers colitis in specific-pathogen-free interleukin-10 (IL- 10)-deficient mice through an IL-12-and gamma interferon- dependent mechanism. Infect. Immun., 1998, Vol. 66, no. 11, pp. 5157-5166.Kullberg M.C., Ward J.M., Gorelick P.L., Caspar P., Hieny S., Cheever A., Jankovic D., Sher A. Helicobacter hepaticus triggers colitis in specific-pathogen-free interleukin-10 (IL- 10)-deficient mice through an IL-12-and gamma interferon- dependent mechanism. Infect. Immun., 1998, Vol. 66, no. 11, pp. 5157-5166.Lundgren A., Strömberg E., Sjöling A., Lindholm C., Enarsson K., Edebo A., Johnsson E., Suri-Payer E., Larsson P., Rudin A., Svennerholm A.-M., Lundin B. S. Mucosal FOXP3- expressing CD4+ CD25high regulatory T-cells in Helicobacter pylori-infected patients. Infect. Immun., 2005, Vol. 73, no. 1, pp. 523-531.Lundgren A., Strömberg E., Sjöling A., Lindholm C., Enarsson K., Edebo A., Johnsson E., Suri-Payer E., Larsson P., Rudin A., Svennerholm A.-M., Lundin B. S. Mucosal FOXP3- expressing CD4+ CD25high regulatory T-cells in Helicobacter pylori-infected patients. Infect. Immun., 2005, Vol. 73, no. 1, pp. 523-531.Östman S., Rask C., Wold A.E., Hultkrantz S., Telemo E. Impaired regulatory T-cell function in germ-free mice. Eur. J. Immunol., 2006, Vol. 36, no. 9, pp. 2336-2346.Östman S., Rask C., Wold A.E., Hultkrantz S., Telemo E. Impaired regulatory T-cell function in germ-free mice. Eur. J. Immunol., 2006, Vol. 36, no. 9, pp. 2336-2346.Round J.L., Mazmanian S.K. Inducible Foxp3+ regulatory T-cell development by a commensal bacterium of the intestinal microbiota. Proc. Natl Acad. Sci. USA, 2010, Vol. 107, no. 27, pp. 12204-12209.Round J.L., Mazmanian S.K. Inducible Foxp3+ regulatory T-cell development by a commensal bacterium of the intestinal microbiota. Proc. Natl Acad. Sci. USA, 2010, Vol. 107, no. 27, pp. 12204-12209.Wenzel U.A., Magnusson M.K., Rydström A., Jonstrand C., Hengst J., Johansson M.E., Velcich A., Öhman L., Strid H., Sjövall H., Hansson G.C., Wick M.J. Spontaneous colitis in Muc2-deficient mice reflects clinical and cellular features of active ulcerative colitis. PLoS One, 2014, Vol. 9, no. 6, e100217. doi: 10.1371/journal.pone.0100217.Wenzel U.A., Magnusson M.K., Rydström A., Jonstrand C., Hengst J., Johansson M.E., Velcich A., Öhman L., Strid H., Sjövall H., Hansson G.C., Wick M.J. Spontaneous colitis in Muc2-deficient mice reflects clinical and cellular features of active ulcerative colitis. PLoS One, 2014, Vol. 9, no. 6, e100217. doi: 10.1371/journal.pone.0100217.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.