Вплив пептидоглікану Staphylococcus aureus Wood 46 на дозрівання дендритних клітин in vitro
Досліджено вплив пептидоглікану S. aureus Wood 46 на функціональне дозрівання дендритних клітин in vitro. Показано, що обробка незрілих ДК пептидогліканом приводить до підвищення ступеня їх зрілості, що виявляється в зростанні рівня експресії поверхневих маркерів HLA-DR та CD86. Обробка ДК пептидогл...
Saved in:
| Published in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Date: | 2011 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2011
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/37795 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Вплив пептидоглікану Staphylococcus aureus Wood 46 на дозрівання дендритних клітин in vitro / В.В. Позур // Доп. НАН України. — 2011. — № 6. — С. 171-174. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-37795 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Позур, В.В. 2012-10-22T16:48:50Z 2012-10-22T16:48:50Z 2011 Вплив пептидоглікану Staphylococcus aureus Wood 46 на дозрівання дендритних клітин in vitro / В.В. Позур // Доп. НАН України. — 2011. — № 6. — С. 171-174. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/37795 612.017.1.579.861.2 Досліджено вплив пептидоглікану S. aureus Wood 46 на функціональне дозрівання дендритних клітин in vitro. Показано, що обробка незрілих ДК пептидогліканом приводить до підвищення ступеня їх зрілості, що виявляється в зростанні рівня експресії поверхневих маркерів HLA-DR та CD86. Обробка ДК пептидогліканом у концентрації 2 мкг/мл спричиняє підсилення здатності цих клітин індукувати проліферацію алогенних лімфоцитів. The effect of peptidoglycan from Staphylococcus aureus Wood 46 on DC maturation in vitro is investigated. It is shown that the treatment of immature DC with peptidoglycan results in an increase of DC maturation and in a high level of HLA-DR and CD86 expression. The treatment of immature DC with 2 mkg/ml of peptidoglycan causes an increase of its ability to stimulate the allogenic lymphocyte proliferation in vitro. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Біологія Вплив пептидоглікану Staphylococcus aureus Wood 46 на дозрівання дендритних клітин in vitro The effect of peptidoglycan from Staphylococcus aureus Wood 46 on the maturation of dendritic cells in vitro Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Вплив пептидоглікану Staphylococcus aureus Wood 46 на дозрівання дендритних клітин in vitro |
| spellingShingle |
Вплив пептидоглікану Staphylococcus aureus Wood 46 на дозрівання дендритних клітин in vitro Позур, В.В. Біологія |
| title_short |
Вплив пептидоглікану Staphylococcus aureus Wood 46 на дозрівання дендритних клітин in vitro |
| title_full |
Вплив пептидоглікану Staphylococcus aureus Wood 46 на дозрівання дендритних клітин in vitro |
| title_fullStr |
Вплив пептидоглікану Staphylococcus aureus Wood 46 на дозрівання дендритних клітин in vitro |
| title_full_unstemmed |
Вплив пептидоглікану Staphylococcus aureus Wood 46 на дозрівання дендритних клітин in vitro |
| title_sort |
вплив пептидоглікану staphylococcus aureus wood 46 на дозрівання дендритних клітин in vitro |
| author |
Позур, В.В. |
| author_facet |
Позур, В.В. |
| topic |
Біологія |
| topic_facet |
Біологія |
| publishDate |
2011 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Доповіді НАН України |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
The effect of peptidoglycan from Staphylococcus aureus Wood 46 on the maturation of dendritic cells in vitro |
| description |
Досліджено вплив пептидоглікану S. aureus Wood 46 на функціональне дозрівання дендритних клітин in vitro. Показано, що обробка незрілих ДК пептидогліканом приводить до підвищення ступеня їх зрілості, що виявляється в зростанні рівня експресії поверхневих маркерів HLA-DR та CD86. Обробка ДК пептидогліканом у концентрації 2 мкг/мл спричиняє підсилення здатності цих клітин індукувати проліферацію алогенних лімфоцитів.
The effect of peptidoglycan from Staphylococcus aureus Wood 46 on DC maturation in vitro is investigated. It is shown that the treatment of immature DC with peptidoglycan results in an increase of DC maturation and in a high level of HLA-DR and CD86 expression. The treatment of immature DC with 2 mkg/ml of peptidoglycan causes an increase of its ability to stimulate the allogenic lymphocyte proliferation in vitro.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/37795 |
| citation_txt |
Вплив пептидоглікану Staphylococcus aureus Wood 46 на дозрівання дендритних клітин in vitro / В.В. Позур // Доп. НАН України. — 2011. — № 6. — С. 171-174. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT pozurvv vplivpeptidoglíkanustaphylococcusaureuswood46nadozrívannâdendritnihklítininvitro AT pozurvv theeffectofpeptidoglycanfromstaphylococcusaureuswood46onthematurationofdendriticcellsinvitro |
| first_indexed |
2025-11-27T05:20:08Z |
| last_indexed |
2025-11-27T05:20:08Z |
| _version_ |
1850798148237131776 |
| fulltext |
УДК 612.017.1.579.861.2
© 2011
В.В. Позур
Вплив пептидоглiкану Staphylococcus aureus Wood 46
на дозрiвання дендритних клiтин in vitro
(Представлено членом-кореспондентом НАН України Д. М. Говоруном)
Дослiджено вплив пептидоглiкану S. aureus Wood 46 на функцiональне дозрiвання ден-
дритних клiтин in vitro. Показано, що обробка незрiлих ДК пептидоглiканом приво-
дить до пiдвищення ступеня їх зрiлостi, що виявляється в зростаннi рiвня експресiї
поверхневих маркерiв HLA-DR та CD86. Обробка ДК пептидоглiканом у концентрацiї
2 мкг/мл спричиняє пiдсилення здатностi цих клiтин iндукувати пролiферацiю алоген-
них лiмфоцитiв.
Ключову роль у розпiзнаваннi пухлинного антигену i презентацiї його специфiчним цитолi-
тичним Т-лiмфоцитам вiдiграють дендритнi клiтини (ДК) [1]. Такi клiтини можна розгля-
дати як потужний ендогенний ад’ювант, який при використаннi з пухлинним антигеном ви-
кликає iндукцiю специфiчної iмунної вiдповiдi [2, 3]. Завдяки розробленим останнiми рока-
ми методикам отримання ДК з моноцитiв периферичної кровi, їх кiстковомозкових попере-
дникiв або стовбурових клiтин i їх культивування ex vivo стало можливим використовувати
цi клiтини як iндуктори специфiчної протипухлинної iмунної вiдповiдi в експерименталь-
них дослiдженнях i клiнiчних випробуваннях [4]. Проте все ще тривають дослiдження щодо
розробки найбiльш ефективних способiв вирощування цих клiтин in vitro. Вiдомо, що лише
зрiлi ДК моноцитарного походження здатнi ефективно стимулювати розвиток специфiчної
клiтинної iмунної вiдповiдi [5].
Для пiдвищення ступеня зрiлостi ДК часто, крiм стандартного набору цитокiнiв (IL-4,
GM-CSF), на останнiх термiнах вирощування клiтин in vitro в середовище культивування
додають фактор некрозу пухлин (TNF) або деякi субстанцiї бактерiального походження —
лiпополiсахарид, CpG ДНК [6, 7].
Застосування лiпотейхоєвої кислоти та мурамiл дипептиду (мiнiмальної структурної
одиницi пептидоглiкану з iмуностимуляторною активнiстю) призводить до iндукцiї дозрi-
вання моноцитiв з периферичної кровi людини та продукцiї прозапальних цитокiнiв (IL-12,
TNF-α, IL-6) [8]. Макрофаги пiд впливом компонента бактерiального пептидоглiкану (N-аце-
тилглюкозамiн-N-ацетилмурамоїл-пентапептиду) зазнають ряд змiн, схожих на процес до-
зрiвання, що описаний для ДК. Для зрiлих макрофагiв характерне зниження фагоцитозу,
що супроводжується збiльшенням бактерицидної активностi; змiнюється експресiя поверх-
невих молекул: зменшується рiвень патернрозпiзнаючих структур, рецепторiв, що опосред-
ковують поглинання мiкроорганiзмiв; збiльшується рiвень експресiї антигенпрезентуючих
i костимуляторних молекул [9].
Одними з потужних бiологiчно активних субстанцiй бактерiального походження є стру-
ктурнi елементи клiтинної стiнки, якi характеризуються iмуномодуляторними та ад’ювант-
ними властивостями [10, 11]. Унiверсальним i невiд’ємним компонентом клiтинної стiнки
практично всiх бактерiй є пептидоглiкан (ПГ) [12]. Здатнiсть ПГ iнiцiювати прозапальну
iмунну вiдповiдь дозволила розглядати їх як потенцiйнi терапевтичнi агенти в лiкуваннi
онкологiчних захворювань, перебiг яких супроводжується iмуносупресивним станом [13].
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2011, №6 171
Iнформацiя стосовно впливу ПГ золотистого стафiлокока на дозрiвання ДК в лiтературi
практично вiдсутня. Тому мета проведеного дослiдження полягала у визначеннi впливу ПГ
S. aureus Wood 46 на фенотиповi i функцiональнi властивостi ДК, вирощених in vitro.
З периферичної кровi 10 практично здорових осiб видiляли мононуклеари методом цен-
трифугування з використанням градiєнта щiльностi фiкол-верографiну (ρ = 1,077). Отри-
манi мононуклеарнi лейкоцити дворазово вiдмивали центрифугуванням при 150 g протягом
10 хв у розчинi Рiнгера. На наступному етапi проводили сепарацiю моноцитiв за їх здатнiс-
тю адгезувати на пластиковiй поверхнi. Для цього отриманi клiтини ресуспендували в се-
редовищi культивування (середовище RPMI-1640 з 2 мМ L-gly, 100 мкг/мл стрептомiцину
та 100 од/мл пенiцилiну) та iнкубували в пластикових чашках Петрi при 37 ◦С в атмо-
сферi з 5% СО2 протягом 3 год. Пiсля iнкубацiї клiтини м’яко струшували та видаляли
тi, що не прикрiпилися, шляхом їх змивання попередньо прогрiтим до 37 ◦С середовищем
RPMI-1640. Концентрацiю клiтин, що адгезували, доводили до 0,5 · 10
6/мл. Клiтини куль-
тивували протягом 6 дiб при 37 ◦С в атмосферi з 5% СО2. Пiсля цього для забезпечення
функцiонального дозрiвання ДК у середовище культивування додавали ПГ у концентрацi-
ях 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0 мкг/мл i iнкубували ще 24 год. На 8-му добу культивування ана-
лiзували фенотиповi властивостi клiтин, а також їх функцiональнi властивостi в реакцiї
змiшаної культури лiмфоцитiв, для чого до ДК додавали алогеннi лiмфоцити (ЛЦ) у спiв-
вiдношеннi ДК/ЛЦ — 1/10 i iнкубували протягом 3 дiб. Пiсля цього визначали ДНК-ста-
тус лiмфоцитiв, що пролiферували, з використанням методу проточної цитофлуориметрiї.
Для визначення фенотипових властивостей ДК обробляли моноклональними антитiлами
aнти-CD86-FITC та анти-HLA-DR-PE, фiксували 1%-м розчином параформальдегiду. Ана-
лiзували фенотип ДК з використанням проточного цитофлуориметра FACScan i програми
обробки даних CellQuest. Для визначення ДНК-статусу лiмфоцити пiсля iнкубацiї з ДК
iнкубували в 1%-му розчинi Triton X-100 у забуференому фiзрозчинi з додаванням РНКази
(25 мкг/мл) i ДНК-тропного барвника пропiдiй-йодиду (РI) (5 мкг/мл). Далi клiтини вiдми-
вали i фiксували 1%-м розчином параформальдегiду. Аналiзували проби з використанням
проточного цитофлуориметра FACScan i програми обробки даних ModFit.
Аналiз фенотипових властивостей отриманих ДК пiсля їх обробки ПГ показав високий
рiвень експресiї костимуляторної молекули ДК — CD86 та важливої для презентацiї анти-
генiв поверхневої молекули ДК HLA-DR, що свiдчить про фенотипову зрiлiсть оброблених
клiтин (данi не наведено). Можна припустити, що зрiлi за фенотиповими властивостями
ДК є також зрiлими функцiонально.
У мiру дозрiвання ДК змiнюються функцiї клiтини (захват, фiксацiя i переробка анти-
гену на антигенпрезентацiю). Зрештою вони перетворюють антиген в iмуногенну форму,
експресують костимуляторнi молекули i, таким чином, iнiцiюють розвиток специфiчного
набутого iмунiтету. ДК мiгрують через аферентнi лiмфатичнi вузли в Т-залежнi зони вто-
ринних лiмфоїдних органiв [14].
Основною функцiєю ДК є їх унiкальна здатнiсть презентувати антигени Т-клiтинам,
пiсля чого останнi активуються, пролiферують i далi диференцiюються в ефекторнi клi-
тини [14]. На наступному етапi ми дослiджували пролiферативну активнiсть лiмфоцитiв
шляхом встановлення їх ДНК-статусу, а саме пролiферативного iндексу. Пролiферативним
iндексом вважають вiдсоток клiтин, якi активно дiляться i знаходяться в S- та G2-M-фазах
клiтинного циклу. Як вiдомо, за вiдсутностi активної iмунної вiдповiдi пролiферативний
iндекс лiмфоцитiв периферичної кровi практично здорової людини становить до 10% клi-
тин [15].
172 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2011, №6
Таблиця 1. Розподiл клiтин за фазами клiтинного циклу, %
Варiант дослiду Апоптоз G0 −G1 G2 −M + S
Нестимульований контроль 12,69 73,26 29,35
ФГА 20,41 61,87 42,29
ПГ 0,2 мкг/мл 16,34 62,28 44,09
ПГ 0,5 мкг/мл 15,66 64,47 44,78
ПГ 1,0 мкг/мл 15,62 67,18 43,88
ПГ 2,0 мкг/мл 20,14 51,91 48,07
Як видно з табл. 1, пролiферативний iндекс лiмфоцитiв, що iнкубували з алогенними
ДК, вирощеними за стандартним протоколом (без додавання ПГ), становив 29,4%. Дода-
вання до ДК, що вирощували in vitro, ПГ у рiзних концентрацiях спричинило пiдвищення
зрiлостi цих клiтин i стимуляцiю ними подiлу лiмфоцитiв. Найефективнiшою виявилась
концентрацiя ПГ 2 мкг/мл, при якiй пролiферативний iндекс лiмфоцитiв становив 48,1
%. При iнкубацiї лiмфоцитiв з полiклональним активатором лiмфоцитiв фiтогемаглютинi-
ном (ФГА) (позитивний контроль пролiферацiї) пролiферативний iндекс становив 42,29%.
Таким чином, можна зробити висновок, що обробленi ПГ ДК є надзвичайно активними
стимуляторами пролiферацiї алогенних лiмфоцитiв на рiвнi полiклонального активатора
лiмфоцитiв ФГА.
Рiвень апоптозу лiмфоцитiв, що iнкубували з ДК, до яких додавали ПГ в концентрацiї
2 мкг/г, становить 20,14% i є порiвнянним результатом з ФГА. Це є ще одним свiдченням
здатностi активованих ПГ ДК спричиняти активацiю алогенних лiмфоцитiв.
Отже, iнкубацiя ДК in vitro з ПГ S. aureus Wood 46 приводить до пiдвищення ступеня
зрiлостi цих клiтин. На поверхнi ДК зростає рiвень експресiї костимуляторної молекули
CD86 та важливої для презентацiї антигенiв CD4 +Т-лiмфоцитам молекули HLA-DR. При
додаваннi до ДК ПГ у найвищiй концентрацiї (2 мкг/мл) спостерiгається найбiльш виразний
активаторний вплив на пролiферацiю Т-лiмфоцитiв.
Для створення аутологiчних протипухлинних вакцин на основi ДК, що застосовуються
в комплексному лiкуваннi хворих на злоякiснi новоутворення, використовують зрiлi ДК мо-
ноцитарного походження. Нами показано, що ПГ S. aureus Wood 46 можна використовувати
як альтернативний стимулятор дозрiвання ДК при вирощуваннi їх in vitro.
1. Holtl L., Zelle-Reiser C., Gander H. еt. al. Immunotherapy of metastatic renal carcinoma with tumor
lysate-pulsed autologous dendritic cells // Clin. Cancer Res. – 2002. – No 8. – P. 3369–3376.
2. Schuler G. Dendritic cells in cancer immunotherapy // Eur. J. Immunol. – 2010. – 40, No 8. – P. 2123–2130.
3. Coosemans A., Wölfl M., Berneman Z.N. еt. al. Immunological response after therapeutic vaccination
with WT1 mRNA-loaded dendritic cells in end-stage endometrial carcinoma // Anticancer Res. – 2010. –
30, No 9. – P. 3709–3714.
4. Чкадуа Г. З., Заботина Т.Н., Буркова А.А. и др. Адаптирование методики культивирования ден-
дритных клеток человека из моноцитов периферической крови для клинического применения //
Рос. биотерапевт. журн. – 2000. – № 3. – С. 56–63.
5. Gilboa E. DC-based cancer vaccines // J. Clin. Invest. – 2007. – No 5. – P. 1195–1203.
6. Askew D., Chu R. S., Krieg A.M., Harding C.V. CpG DNA Induces Maturation of Dendritic Cells with
Distinct Effects on Nascent and Recycling MHC II Antigen-Processing Mechanisms // J. Immunol. –
2000. – 165. – P. 6889–6895.
7. Thoma-Uszynski, Kiertscher S.M., Ochoa M.T. еt. al. Activation of Toll-Like Receptor 2 on Human
Dendritic Cells Triggers Induction of IL-12, But Not IL-10 // Ibid. – 2000. – 165. – P. 3804–3810.
8. Kim H. J., Yang J. S., Woo S. S. еt. al. Lipoteichoic acid and muramyl dipeptide synergistically induce
maturation of human dendritic cells and concurrent expression of proinflammatory cytokines // J. Leukoc.
Biol. – 2007. – 81, No 4. – P. 983–989.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2011, №6 173
9. Пинегин Б. В., Львов В.Л., Ильинская А.Н. и др. Компонент бактериального пептидогликана как
фактор созревания макрофагов // Иммунология. – 2005. – № 1. – С. 12–15.
10. Hammer J.H., Mynster T., Rosendahl S. et al. Bacterial antigen-induced release of white cell – and platelet-
derived bioactive substances in vitro // Int. J. Gastrointest. Cancer. – 2002. – No 31. – P. 165–179.
11. Hessle C., Anderson B. Immunological activity of cell wall antigens of S. aureus // J. Immunol. – 2000. –
No 68. – P. 3581–3586.
12. Boneca I.G. The role of peptidoglycan in pathogenesis // Curr. Opin. Microbiol. – 2005. – No 1. – P. 46–53.
13. Wang E., Jørgensen P. F., Foster S. J. еt. al. Peptidoglycan and Lipoteichoic Acid from Staphylococcus
aureus Induce Tumor Necrosis Factor Alpha, Interleukin 6 (IL-6), and IL-10 Production in Both T Cells and
Monocytes in a Human Whole Blood Model // J. Infection and Immunity. – 2000. – No 7. – P. 3965–3970.
14. Steinman R. The dendritic cell system and its role in immunogenicity // Ann. Rev. Immunol. – 1999. –
No 9. – P. 271–296.
15. Меньшиков В. В. Клиническая лабораторная диагностика // Частные аналитические технологии в
клинической лаборатории. – Москва: Лабинформ-РАМЛД, 1999. – С. 170–177.
Надiйшло до редакцiї 25.10.2010ННЦ “Iнститут бiологiї” Київського нацiонального
унiверситету iм. Тараса Шевченка
V.V. Pozur
The effect of peptidoglycan from Staphylococcus aureus Wood 46 on the
maturation of dendritic cells in vitro
The effect of peptidoglycan from Staphylococcus aureus Wood 46 on DC maturation in vitro is
investigated. It is shown that the treatment of immature DC with peptidoglycan results in an increase
of DC maturation and in a high level of HLA-DR and CD86 expression. The treatment of immature
DC with 2 mkg/ml of peptidoglycan causes an increase of its ability to stimulate the allogenic
lymphocyte proliferation in vitro.
174 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2011, №6
|