Роль рецептор-связывающего домена вируса SARS-CoV-2 в активации нейтрофилов при формировании ответа на частицы размером 100 нм в слизистой оболочке главного бронха мышей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Попадающие в респираторный тракт патогены, в том числе вирусные частицы, выводятся из организма при помощи мукоцилиарного клиренса и фагоцитирующих клеток иммунной системы. Сведения о том, какие именно фагоциты отвечают за интернализацию вирусных частиц в слизистой оболочке главного бронха, необходимы как для понимания механизмов противовирусного иммунного ответа, так и для разработки стратегии регуляции противовирусного иммунитета.

Цель — определить роль рецептор-связывающего домена SARS-CoV-2 в активации нейтрофил-опосредованного ответа, формирующегося в слизистой оболочке главного бронха мышей после введения частиц размером 100 нм.

Материалы и методы. Мыши линии C57BL/6 получали орофарингеально флуоресцентные частицы размером 100 нм в растворе рецептор-связывающего домена вируса SARS-CoV-2. Через 24 ч главный бронх мыши окрашивали при помощи флуоресцентно меченных антител. Трехмерные изображения слизистой оболочки главного бронха получали с использованием конфокального микроскопа. При помощи количественного анализа изображений оценивали фагоцитарную активность нейтрофилов в слизистой оболочке главного бронха.

Результаты. Миграцию нейтрофилов в слизистую главного бронха обнаружили только при введении частиц в растворе рецептор-связывающего домена вируса SARS-CoV-2, но не в фосфатном буфере или в растворе бычьего сывороточного альбумина. Раствор рецептор-связывающего домена вируса SARS-CoV-2 сам по себе также вызывал приток нейтрофилов в слизистую оболочку главного бронха. Мигрировавшие в слизистую оболочку главного бронха в ответ на введение частиц в растворе рецептор-связывающего домена вируса SARS-CoV-2 нейтрофилы принимали активное участие в интернализации частиц.

Заключение. Раствор рецептор-связывающего домена вируса SARS-CoV-2 обладает способностью активировать нейтрофил-опосредованный ответ в слизистой оболочке главного бронха.

Об авторах

Елена Леонидовна Болховитина

Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук

Email: alenkash83@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3386-509X

младший научный сотрудник

Россия, Москва

Юлия Дмитриевна Вавилова

Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук

Email: Juliateterina12@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9075-218X

аспирант, младший научный сотрудник

Россия, Москва

Андрей Олегович Богородский

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: bogorodskiy173@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-7589-7823

младший научный сотрудник

Россия, Долгопрудный

Иван Станиславович Охрименко

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: ivan.okhrimenko@phystech.edu
ORCID iD: 0000-0002-1053-2778
SPIN-код: 8418-0194

научный сотрудник

Россия, Долгопрудный

Валентин Иванович Борщевский

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: borshchevskiy.vi@phystech.edu
ORCID iD: 0000-0003-4398-9712
SPIN-код: 2018-8957

ведущий научный сотрудник

Россия, Долгопрудный

Марина Александровна Шевченко

Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: mshevch@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5278-9937
SPIN-код: 8509-1096

научный сотрудник

Россия, Москва

Список литературы

  1. Ley K., Hoffman H.M., Kubes P. et al. Neutrophils: New insights and open questions // Sci. Immunol. 2018. Vol. 3, No. 30. P. eaat4579. doi: 10.1126/sciimmunol.aat4579
  2. Jamieson A.M., Pasman L., Yu S. et al. Role of tissue protection in lethal respiratory viral-bacterial coinfection // Science. 2013. Vol. 340, No. 6137. P. 1230–1234. doi: 10.1126/science.1233632
  3. Short K.R., Kroeze E.J.B.V., Fouchier R.A.M., Kuiken T. Pathogenesis of influenza-induced acute respiratory distress syndrome // Lancet Infect. Dis. 2014. Vol. 14, No. 1. P. 57–69. doi: 10.1016/s1473-3099(13)70286-x
  4. Lee E.K.S., Gillrie M.R., Li L. et al. Leukotriene B4-mediated neutrophil recruitment causes pulmonary capillaritis during lethal fungal sepsis // Cell. Host. Microbe. 2018. Vol. 23, No. 1. P. 121–133.e4. doi: 10.1016/j.chom.2017.11.009
  5. Jiménez-Alcázar M., Rangaswamy C., Panda R. et al. Host DNases prevent vascular occlusion by neutrophil extracellular traps // Science. 2017. Vol. 358, No. 6367. P. 1202–1206. doi: 10.1126/science.aam8897
  6. Veras F.P., Pontelli M.C., Silva C.M. et al. SARS-CoV-2-triggered neutrophil extracellular traps mediate COVID-19 pathology // J. Exp. Med. 2020. Vol. 217, No. 12. P. e20201129. DOI: 10.1084%2Fjem.20201129
  7. Keshavan S., Calligari P., Stella L. et al. Nano-bio interactions: a neutrophil-centric view // Cell. Death Dis. 2019. Vol. 10, No. 8. P. 569. doi: 10.1038/s41419-019-1806-8
  8. Bogorodskiy A.O., Bolkhovitina E.L., Gensch T. et al. Murine intraepithelial dendritic cells interact with phagocytic cells during Aspergillus fumigatus-induced inflammation // Front. Immunol. 2020. Vol. 11. P. 298. doi: 10.3389/fimmu.2020.00298
  9. Silvin A., Chapuis N., Dunsmore G. et al. Elevated calprotectin and abnormal myeloid cell subsets discriminate severe from mild COVID-19 // Cell. 2020. Vol. 182, No. 6. P. 1401–1418.e18. doi: 10.1016/j.cell.2020.08.002
  10. Boivin G., Faget J., Ancey P.B. et al. Durable and controlled depletion of neutrophils in mice // Nat. Commun. 2020. Vol. 11, No. 1. P. 2762. doi: 10.1038/s41467-020-16596-9

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Инертные частицы 100 нм, подверженные поглощению актин-богатыми клетками в слизистой оболочке главного бронха: а — окрашивание фаллоидином (светло-голубой), визуализация эпителия главного бронха и богатых актином клеток округлой формы на обращенной в просвет поверхности эпителия; b — частицы (красный) как в свободном виде, так и в виде скоплений (стрелки); с — суммарное изображение скопления частиц, находящихся внутри богатых актином клеток округлой формы. Масштаб — 50 мкм

Скачать (586KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Приток нейтрофилов в слизистую оболочку главного бронха, стимулируемый RBD: а —репрезентативное изображение фрагмента главного бронха мыши через 24 ч после введения частиц 100 нм в растворе RBD; b — регион главного бронха мыши, получившей только раствор RBD (без частиц); с — регион главного бронха мыши через 24 ч после введения частиц в растворе бычьего сывороточного альбумина. Шкала — 50 мкм; d–f — увеличенное изображение региона, показанного на рис. а, представляет частицы, в том числе поглощенные нейтрофилами (стрелки). Шкала — 30 мкм. Фаллоидин (светло-голубой) окрашивает эпителиальные клетки и богатые актином клетки-фагоциты, CD11b (зеленый) позволяет определить нейтрофилы, частицы (красный)

Скачать (1005KB)
Метаданные

© Болховитина Е.Л., Вавилова Ю.Д., Богородский А.О., Охрименко И.С., Борщевский В.И., Шевченко М.А., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).