В первой серии экспериментов 16-ти кроликам была введена суспензия убитых и обработанных 1 М раствором KSCN IgG Fc-позитивных стрептококков группы А типа М1 (48/54). Контрольную группу представили 4 кролика, получивших инъекции IgG Fc-негативного стрептококка группы А типа Т27, и два нормальных кролика, получавших в процессе эксперимента инъекции PBS. Только IgG Fc-связывающий стрептококк группы А типа М1 вызывал продукцию циркулирующих анти-IgG, причем титры антииммуноглобулинов в реакции пассивной гемагглютинации равнялись или превышали 1:80 и тестировались у всех 16-ти кроликов, взятых в эксперимент. Миокард от шести кроликов, которым был введен стрептококк типа М1, был подвергнут иммуноморфологическому исследованию на разных сроках наблюдения. В качестве контроля анализировали миокард от 4-х кроликов, получивших инъекции IgG Fc-негативного стрептококка типа Т27, и миокард от двух нормальных кроликов. У всех шести кроликов, которым был введен IgG Fc-позитивный стрептококк, была выявлена депозиция IgG и С3 комплемента, локализованная в сарколемме, в межмиофибриллярных пространствах, а также в отечной интерстициальной ткани и на базальной мембране капилляров. У этих же кроликов была выявлена положительная окраска миоцитов на IL-6 и IL-1. После 6 и 8 недель инъекций стрептококков были выявлены выраженные деструктивно- дегенеративные изменения в миокарде. Отмечали выраженную клеточную иммуновоспалительную реакцию: в капиллярах миокарда наблюдали скопление лимфоцитов, адгезию и выход в зону периваскулярного пространства моноцитов, активацию моноцитов/макрофагов с усиленной продукцией провоспалительных цитокинов, что приводило к повреждению миоцитов на субклеточном уровне - повреждению и разрушению митохондрий, отеку сарколеммы, первым признакам разрушения миофибрилл. После дополнительных 6-ти недель инъекций стрептококков констатировали признаки миофиброза с разрастанием соединительной ткани вокруг капилляров. В капиллярах были отмечены также деструктивные изменения с повреждением базальной мембраны и дегенерацией эндотелия. Картину иммуноморфологических изменений в миокарде кроликов, инъецированных IgG Fc-позитивным стрептококком группы А, можно было оценить как экспериментальный миокардит, сопоставимый по характеру деструктивных изменений с ревматическим миокардитом.

В миокарде у кроликов, которым был введен IgG Fc-негативный стрептококк группы А типа Т27, не было выявлено выраженных дегенеративно-деструктивных изменений на различных сроках инъекций.

Таким образом, оценивая деструктивные изменения в миокарде кроликов при введении им IgG Fc-позитивного штамма стрептококков можно сделать заключение, что тканевая альтерация обусловлена депозицией IgG - анти-IgG иммунных комплексов и С3 компонента комплемента, а также продукцией активированными моноцитами провоспалительных цитокинов.

Для доказательства роли стрептококковых IgG Fc-связывающих белков в индукции экспериментального миокардита в следующей серии экспериментов были использованы изогенные мутанты стрептококка типа М22 (штамм AL168), дефектные по двум или одному из fcr -генам, ответственным соответственно за экспрессию Mrp и Emm белков (AL168 emm⁺mrp^-, AL168 mrp⁺emm^- и AL168 emm^-mrp^-). Указанные штаммы стрептококков были введены 23 кроликам. Результаты по индукции миокардита у кроликов, инъецированных каждым из штаммов стрептококков, представлены в таблице 6. У всех 4-х кроликов, которым был введен исходный штамм стрептококков AL168, была выявлена депозиция IgG и С3 комплемента в структурных элементах сердечной ткани и констатированы деструктивно-дегенеративные изменения миокарда. Напротив, ни у одного из кроликов, получивших инъекции двойного мутанта AL168 emm^-mrp^-, не выявлялась продукция анти-IgG, не было обнаружено деструктивных изменений в миокарде, характерных для миокардита (таблица 6). При введении кроликам мутантов AL168 emm^-mrp⁺ или AL168 mrp^-emm⁺, положительных по связыванию IgG, хотя и с более низким уровнем, чем исходный штамм, развитие миокардита было зарегистрировано у 6-ти из 8-ми кроликов, получивших инъекции штамма AL168 mrp^-emm⁺ и у 3-х кроликов из 7-ми, получивших инъекции штамма AL168 emm^-mrp⁺. У кроликов с выраженными деструктивными изменениями в миокарде отмечался синтез циркулирующих анти-IgG с титрами от 1:20 до 1:320. У этих же кроликов тканевая альтерация сопровождалась выраженной депозицией IgG и С3 комплемента в структурных элементах миокарда и экспрессией моноцитами провоспалительных цитокинов.

Таблица 6

Индукция миокардита у кроликов, инъецированных стрептококками группы А типом М22 штаммом AL168 и его изогенными мутантами, дефицитными по генам, ответственным за синтез IgG-связывающих белков Mrp и Emm

^а число кроликов с деструктивно-дегенеративными изменениями, характерными для миокардита/ общее число кроликов, инъецированных данным штаммом;

^б депозиция IgG и C3, продукция провоспалительных цитокинов наблюдались только у кроликов с явлениями миокардита.

Таким образом, данными исследованиями подтверждена потенциальная роль стрептококковых IgG Fc-связывающих М подобных белков в индукции миокардита у кроликов. Именно эти стрептококковые белки являлись ответственными и за развитие экспериментального гломерулонефрита. И хотя стрептококковый миокардит и постстрептококковый гломерулонефрит относятся к различным осложнениями стрептококковой инфекции и, возможно, связанным с разными М типами стрептококков группы А, полученные в данном исследовании результаты свидетельствуют, что в обоих случаях бактериальные IgG-связывающие белки могут играть решающую роль в индукции иммунного воспаления за счет синтеза анти-IgG, тканевой депозиции иммунных комплексов и С3 комплемента и продукции провоспалительных цитокинов, результатом чего является деструкция как почечной, так и сердечной ткани. Исходя из этого положения, можно допустить существование в развитии иммуноморфологического повреждения для этих двух постстрептококковых осложнений общего механизма, обусловленного изначально активностью поверхностных IgG-связывающих М подобных белков микробной клетки.

ВЫВОДЫ

1. При сравнении двух экспериментальных моделей стрептококкового гломерулонефрита предпочтение следует отдать модели с внутривенным введением кроликам убитых стрептококков, так как в результате действия IgG Fc-связывающих белков, основных факторов патогенности стрептококка группы А, в почечной ткани у животных развивались иммуноморфологические изменения, адекватные патологии, наблюдаемой у человека.

2. Введение стрептококков группы А типов М1 и М22 и их ska^- изогенных мутантов в имплантированные подкожно камеры не выявило роли стрептокиназы в индукции гломерулонефрита у кроликов.

3. У референс-штамма стрептококка группы А типа М12(1800) и клинических изолятов того же М типа, выделенных от больных острым постстрептококковым гломерулонефритом, выявлена способность связывать искусственно образованные иммунные комплексы, чем обусловлена их «нефритогенная» потенция инициировать развитие иммунного воспаления и деструктивно-дегенеративного процесса в почечных клубочках кроликов. Клинический изолят М12/307, не способный связывать иммунные комплексы, не вызывал развитие экспериментального гломерулонефрита.

4. Введение кроликам препаратов очищенных Fc фрагментов гомологичного или гетерологичного IgG на ранних стадиях проявления в почечных клубочках патологического процесса подавляло дальнейшее развитие экспериментального гломерулонефрита, индуцированного стрептококками группы А типа М1. Подобной активностью не обладали препараты Fab фрагментов IgG.

5. IgG Fc-позитивные стрептококки группы А обладали способностью вызывать иммунную воспалительную реакцию в миокарде кроликов, сопоставимую с картиной стрептококкового миокардита у человека.

6. Изогенные мутанты стрептококка группы А типа М22, дефицитные по генам emm или mrp, ответственным за синтез IgG Fc-связывающих белков, индуцировали экспериментальный гломерулонефрит и миокардит при сохранении активности одного из белков: Emm или Mrp. Изогенный мутант, лишенный обоих генов, был не способен индуцировать экспериментальный иммунопатологический процесс в почечной ткани и миокарде кроликов.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Larissa Burova, Anette Thern, Piter Pigarevsky, Maria Gladilina, Valentina Seliverstova, Elena Gavrilova, Vladimir Nagornev, Claes Schalen, Artem Totolian. Role of group A streptococcal IgG-binding proteins in triggering experimental glomerulonephritis in the rabbit // APMIS. 2003. Vol.111. P. 955-962.

2. Гаврилова Е.А. Сравнительная оценка экспериментальных моделей патогенеза острого постстрептококкового гломерулонефрита // Сборник трудов ОГУ. 2004. С. 18.

3. Бурова Л.А., Гаврилова Е.А., Гупалова Т.В., Пигаревский П.В., Селиверстова В.Г., Нагорнев В.А., Шален К., Тотолян Артем А. Способность Fc фрагментов IgG блокировать развитие экспериментального стрептококкового гломерулонефрита // Медицинская иммунология. 2004. Том 6. С. 223-224.

4. Гаврилова Е.А. Сравнительная оценка экспериментальных моделей изучения патогенеза острого постстрептококкового гломерулонефрита // Медицинский Академический Журнал. 2004. Том 3. №4. С. 34.

5. L.A. Burova, V.A. Nagornev, P.V. Pigarevsky, M.M. Gladilina, I.V.Molchanova, E.A. Gavrilova, V.G. Seliverstova, Artem A.Totolian, A.Thern, C.Schalen. Induction of myocarditis in rabbits injected with group A streptococci // Indian J Med Res. 2004. Vol.119 (Suppl). P. 183-185.

6. L.A. Burova, V.A. Nagornev, P.V. Pigarevsky, M.M. Gladilina, E.A. Gavrilova, V.G. Seliverstova, Artem A.Totolian, A.Thern, C.Schalen. Myocardial tissue damage in rabbits injected with group A streptococci, types M1 and M22. Role of bacterial immunoglobulin G-binding surface proteins // APMIS. 2005. Vol.113. P. 21-30.

7. L.Burova, E.Gavrilova, T.Gupalova, P.Pigarevsky, V.Nagornev, A.Grubb, C.Schalen, Artem Totolian. Inhibition of experimental poststreptococcal glomerulonephritis in rabbits by IgG Fc fragments // In: Streptococci - New Insights into an Old Enemy (Ed. K.S.Sriprakash). Published by Elsevier B.V. ICS, 2006. Vol.1289. P. 359-362.

8. Бурова Л.А., Гаврилова Е.А., Пигаревский П.В., Нагорнев В.А., Шален К., Тотолян Артем А. Связывание стрептококками группы А типа М12 иммунных комплексов: роль данного связывания в патогенезе экспериментального гломерулонефрита // Медицинская иммунология. 2006. Том 8. С. 124-125.

9. Бурова Л.А., Гаврилова Е.А., Пигаревский П.В., Селиверстова В.Г., Нагорнев В.А., Шален К., Тотолян Артем А. Способность стрептококков группы А типа М12 связывать иммунные комплексы и их роль в патогенезе постстрептококкового гломерулонефрита // Медицинская иммунология. 2006. Том 8. №5-6. С. 623-630.

Размещено на Allbest.ru