Повышение экспрессии тирозиновой протеинфосфатазы (СD45) на поверхности гранулоцитов крови человека под влиянием вакцинного штамма Yersinia pestis EV НИИЭГ ex vivo и in vivo

Тирозиновая протеинфосфатаза (общий лейкоцитарный антиген СD45) регулирует FcᵧR-опосредованную передачу клеточных сигналов и секреторную функцию нейтрофильных гранулоцитов (НГ) при взаимодействии с иммунными комплексами антиген-антитело. Цель работы - изучить изменения в экспрессии CD45 на поверхности гранулоцитов крови человека при моделировании бактериемии ex vivo живыми клетками вакцинного штамма  Yersinia pestis EV НИИЭГ и оценить праймирующий эффект вакцины чумной живой (ВЧЖ) в условиях in vivo по данному показателю. Плотность экспрессии CD45 на НГ определяли методом проточной цитометрии в условных единицах интенсивности флуоресценции (MFI)  после окраски клеток реагентом меченых мышиных антител CD45-FITC (Backman Coulter, USA) при иммунофенотипировании лейкоцитов крови по Lyse/No Wash протоколу. У ранее не прививавшихся против чумы доноров (группа 1) значение показателя оценивали до и через 30 мин, 2 ч, 6 ч  после добавления  в цельную кровь клеток Y. pestis EV в дозе 10⁸ мк/мл, а также через 1 и 6 месяцев после противочумной вакцинации. У лиц,  ранее неоднократно прививавшихся ВЧЖ по эпидемиологическим показаниям (группа 2), экспрессию СD45 на гранулоцитах крови определяли перед очередной прививкой и  через 1, 6 месяцев спустя. Попадая в кровь человека, живые клетки вакцинного штамма Y. pestis EV уже через 30 мин индуцировали изменение фенотипа НГ, связанное с повышением в 3,5 раза поверхностной экспрессии СD45, которое сохранялось на достигнутом уровне в течение 6 ч. Интенсивность функциональной активации клеток  врожденного иммунитета по исследуемому показателю в опытах ex vivo зависела от степени устойчивости чумного микроба к  фагоцитозу и киллингу НГ.  In vivo аналогичный стимулирующий эффект на НГ периферической крови человека оказывала противочумная вакцинация. Под влиянием ВЧЖ экспрессия CD45 повышалась на НГ крови в группах 1 и 2  через месяц после прививки и изменения сохранялись  у добровольцев в течение 6 месяцев.  Полученные в работе экспериментальные данные могут отражать результат прайминга НГ липополисахаридом и другими антигенами Y. pestis. Зарегистрированная функциональная активация НГ по экспрессии тирозиновой протеинфосфатазы, вероятно, свидетельствует о формирования под влиянием ВЧЖ «иммунной памяти» на уровне рецепторов клеток врожденного иммунитета,  функционированием которой  объясняют развитие более быстрого и интенсивного антигенспецифического иммунного ответа  на повторное введение в организм чумной вакцины.

1. Богачева Н.В., Крючков А.В., Дармов И.В., Воробьёв К.А., Печенкин Д.В., Елагин Г.Д., Колесников Д.П. Экспериментальная оценка методом проточной цитофлуориметрии уровня клеточной иммунологической памяти у лиц, вакцинированных против чумы и сибирской язвы // Клиническая лабораторная диагностика, 2013. № 11. С. 48–53

2. Каральник Б.В., Дерябин П.Н., Денисова Т.Г., Пономарева Т.С., Жунусова Г.Б., Закарян С.Б., Мухамедьярова Р.Б. Выявление иммунной памяти на первом этапе антигенспецифического клеточного ответа при повторном введении живой чумной вакцины // Эпидемиология и вакцинопрофилактика, 2019. Т. 18, № 6. С. 2633. https://doi.org/10.31631/2073-3046-2019-18-6-26-33.

3. Кравцов А.Л., Бугоркова С.А., Клюева С.Н., Кожевников В.А., Кудрявцева О.М. Определение экспрессии FcᵧRIIIB (CD16) на поверхности нейтрофилов крови привитых против чумы людей // Молекулярная медицина, 2020. Т.18, № 2. С.33-38. doi: 10.29296/24999490-2020-02-06 .

4. Кравцов А.Л., Гончарова А.Ю., Бугоркова С.А., Девдариани З.Л., Кожевников В.А. Формирование нейтрофильных внеклеточных ловушек при моделировании чумной инфекции у мышей, иммунизированных Yersinia pestis EV НИИЭГ // Проблемы особо опасных инфекций, 2020. № 4, С.70-74. doi: 10.21055/0370-1069-2020-4-70-74.

5. Нестерова И.В., Колесникова Н.В., Чудилова Г.А., Ломтатидзе Л.В., Ковалева С.В., Евглевский А.А., Нгуен Т.Л. Новый взгляд на нейтрофильные гранулоциты: переосмысление старых догм. Часть 2 // Инфекция и иммунитет, 2018. Т.8, № 1. С.7-18. doi: 10.15789/2220-7619-2018-1-7-18.

6. Плехова Н.Г. Бактерицидная активность фагоцитов // Журнал Микробиол. Эпидемиол. Иммунобиол., 2006. №.6. C.89-96.

7. Brunzk N., Lubojemska A., Hardison S., Wang Q., Gutierrez M., Brown G.D., Papayannopoulos V. Neutrophils sense microbial size and selectively release neutrophil extracellular traps in response to large pathogens. Nat. Immunol., 2014, Vol.15, no.11, pp.1017-1025. doi: 1o.1038/ni2987.

8. Gao H., Henderson A., Kenneth C., Landreth S., Erisson S.E. Effects of the protein tyrosine phosphatase CD45 on FcᵧRIIa signaling and neutrophil function. Experimental Hematology, 2000, Vol.28, no.9, pp.1062-1070. doi: 10.1016/S30142X(00)0513-0.

9. Khodoun M.V., Strait R., Armstrong L., Yanase N., Frankelman F.D. Identification of markers that distinguish IgE-from IgG-mediated anaphylaxis. Proc.Natl.Acad.Sci., 2011, Vol.108, no.30, pp.12413-12418. doi:10.1073/pnas.1105695108.

10. Landoni V.I., Chiarella P., Martire-Greco D., Schierloh P., van-Rooijen N., Rearte B., Palermo M.S., Isturiz M.A., Fernandez G.C. Tolerance to lipopolysaccharide promotes an enhanced neutrophil extracellular traps formation leading to a more efficient bacterial clearance in mice. Clin. Exp. Immunol., 2012, Vol.168, no.1, pp.153–163. doi: 10.1111/j.1365-2249.2012.04560.x.

11. Mitchell G.B., Khandaker M.H., Rahimpour R., Xu L., Lazarovits A.I., Pickering J.G., Suria H., Madrenas J., Pomerantz D.K., Feldman R.D., Kelvin D.J. CD45 modulation of CXCR1 и CXCR2 in human polymorphonuclear leukocytes. J. Immunology, 1999, Vol. 29, pp.1467-1476.

12. Mócsai A. Diverse novel functions of neutrophils in immunity, inflammation, and beyond. J. Exp. Med., 2013. Vol. 210, no.7, pp.1283-1299. doi: 10.1084/jem.20122220.

13. Rosales C., Uribe-Querol E. Neutrophil activation by antibody receptors. In book: Neutrophis. Ed. Khajah M. London: Intechopen limited, 2019. 85p. doi: 10.5772/intechopen.80666.

14. Shannon J. G., Hasenkrug A. M., Dorward D. W., Nair V., Carmody A. B., Hinnebusch B. Yerinia pestis subverts the dermal neutrophil response in a mouse model of bubonic plague. mBio, 2013, Vol. 5, no.4, e00170-13. doi:10.1128/mbio.00170–13.

15. Vera E.J., Chew Y.V., Nicholson L., Bruns H., Anderson P., Chen H.T., et al. Standartization of flow cytometry for whole blood immunophenotyping of islet transplant and transplant clinical trial recipients. PLoS One, 2019, Vol. 14, no.5, e0217163. doi: 10.1371/journal.pone.0217163.