Влияние азоксимера бромида при добавлении в среду культивирования Yersinia pestis EV НИИ ЭГ на отдельные геномные и протеомные характеристики штамма

Цель исследования – изучение влияния иммуноадъюванта азоксимера бромида (полиоксидоний, ПО) при добавлении его в среду культивирования на отдельные молекулярно-генетические и протеомные особенности штамма Yersinia pestis EV НИИЭГ. Материалы и методы. Y. pestis EV НИИЭГ выращивали при 28 °С в течение 48 ч на агаре LB, рН 7,2 (Miller), как с ПО (EV+ПО), так и без (EV). Полногеномное секвенирование штаммов EV и EV+ПО проводили на платформе II поколения Ion S5 XG. Полногеномный SNP-анализ и поиск маркерных SNPs осуществляли в программе Wombac 2.0. Снятие масс-спектров экстрактов клеток Y. pestis EV и EV+ПО проводили на масс-спектрометре Microflex LT. Протективные свойства тестируемых культур оценивали по интегральному показателю ImD50 на мышах BALB/c при заражении Y. pestis 231(708). Результаты и обсуждение.

При сравнительном анализе в структуре генома штаммов Y. pestis EV+ПО делеций, инсерций и единичных нуклеотидных замен, приводящих к нарушению продукции факторов патогенности, иммуногенности и обеспечения жизнедеятельности возбудителя чумы, не обнаружено. Методом MALDI-TOF масс-спектрометрии установлено, что у штаммов Y. pestis EV+ПО изменяется интенсивность 22 % от общего количества пиков в диапазоне 2000–20000 Да. Основная часть измененных пиков относится по банку белков UniProtKB к не охарактеризованным протеинам и метаболическим белкам. При этом у культур, выращенных с добавлением ПО, ImD50 в 2–3,3 раза ниже, чем у Y. pestis EV. Таким образом, добавление ПО в среду культивирования Y. pestis EV НИИЭГ не вызывает изменений в генах факторов патогенности и обеспечения жизнедеятельности возбудителя чумы, но модулирует ее белковый профиль, что сопровождается повышением протективного потенциала вакцинного штамма.

1. Микшис Н.И., Кутырев В.В. Современное состояние проблемы разработки вакцин для специфической профилактики чумы. Проблемы особо опасных инфекций. 2019; 1:50–63. DOI: 10.21055/0370-1069-2019-1-50-63.

2. Гостищева С.Е., Абзаева Н.В., Ракитина Е.Л., Пономаренко Д.Г., Костюченко М.В., Катунина Л.С., Логвиненко О.В., Иванова Г.Ф., Курилова А.А. Сравнительный анализ иммуногенной активности чумной вакцины в зависимости от среды выращивания. Проблемы особо опасных инфекций. 2021; 2:148–51. DOI: 10.21055/0370-1069-2021-2-148-151.

3. Гостищева С.E., Абзаева Н.В., Иванова Г.Ф., Катунина Л.С., Ростовцева Д.В., Костроминов А.B. Мониторинг стабильности вакцины чумной живой, приготовленной с использованием питательной среды на основе гидролизата кукурузного экстракта сгущенного. Проблемы особо опасных инфекций. 2019; 4:37–40. DOI: 10.21055/0370-1069-2019-4-37-40.

4. Щуковская Т.Н., Бугоркова С.А., Гончарова А.Ю., Кудрявцева О.М. Способ повышения иммуногенности вакцинного штамма чумного микроба. Патент РФ № 2727258, опубл. 21.07.2020. Бюл. № 21.

5. Пинегин Б.В., Некрасов А.В., Хаитов Р.М. Иммуномодулятор полиоксидоний: механизмы действия и аспекты клинического применения. Цитокины и воспаление. 2004; 3(3):41–7.

6. Петров Р.В., Хаитов Р.М., Некрасов А.В., Аттаулаханов Р.И., Пучкова Н.Г., Иванова А.С., Пинегин Б.В., Хамидуллина К.Ф., Дамбаева С.В., Климова C.В. Поликсидоний: механизм действия и клиническое применение. Медицинская иммунология. 2000; 2(3):271–8.

7. Каральник Б.В., Пономарева Т.С., Дерябин П.Н., Денисова Т.Г., Мельникова Н.Н., Тугамбаев Т.И., Атшабар Б.Б., Закарян С.Б. Влияние иммуномодуляции на иммуногенную и протективную активность живой чумной вакцины. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2014; 6:108–12.

8. Гончарова А.Ю., Бугоркова С.А., Кудрявцева О.М., Кожевников В.А., Кравцов А.Л., Каштанова Т.Н., Щуковская Т.Н. Экспериментальная оценка эффективности применения вакцинного штамма Yersinia pestis EV НИИЭГ в сочетании с иммуномодуляторами. Проблемы особо опасных инфекций. 2020; 2:71–7. DOI: 10.21055/0370-1069-2020-2-71-77.

9. Щуковская Т.Н., Гончарова А.Ю., Бугоркова С.А., Ерохин П.С., Кудрявцева О.М. Оценка действия азоксимера бромида (полиоксидония) на адгезивные свойства вакцинного штамма Yersinia pestis EV НИИЭГ по данным атомно-силовой микроскопии. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2021; 98(3):298–307. DOI: 10.36233/0372-9311-93.

10. Lasch P., Drevinek M., Nattermann H., Grunow R., Stämmler M., Dieckmann R., Schwecke T., Naumann D. Characterization of Yersinia using MALDI-TOF mass spectrometry and chemometrics. Anal. Chem. 2010; 82(20):8464–75. DOI: 10.1021/ac101036s.

11. Авдеева Ж.И., Алпатова Н.А., Акользина С.Е., Медуницын Н.В. Цитокины и вакцины. Тихоокеанский медицинский журнал. 2009; 3:22–7.

12. Bove C.G., De Angelis M., Gatti M., Calasso M., Neviani E., Gobbetti M. Metabolic and proteomic adaptation of Lactobacillus rhamnosus strains during growth under cheese-like environmental conditions compared to de Man, Rogosa, and Sharpe medium. Proteomics. 2012; 12(21):3206–18. DOI: 10.1002/pmic.201200157.

13. Seibold E., Maier T., Kostrzewa M., Zeman E., Splettstoesser W. Identification of Francisella tularensis by wholecell matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry: fast, reliable, robust, and cost-effective differentiation on species and subspecies levels. J. Clin. Microbiol. 2010; 48(4):1061–9. DOI: 10.1128/JCM.01953-09.

14. Крылов Д.А., Чайникова И.Н., Перунова Н.Б., Челпаченко О.Е., Паньков А.С., Смолягин А.И., Валышев А.В. Влияние иммуномодулятора полиоксидония на биологические свойства микроорганизмов. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2003; 4:74–8.

15. Харсеева Г.Г., Москаленко Е.П., Алутина Э.Л., Бревдо А.М. Влияние полиоксидония на адгезивные свойства Corynebacterium diphtheriae. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2009; 2:11–5.