Оценка диагностической значимости кроличьих поликлональных антител к комплексным антигенам внешних мембран и секретируемым стресс-белкам Francisella tularensis

Широкое распространение природных очагов туляремии на территории Российской Федерации обусловливает необходимость создания новых и совершенствования имеющихся методов иммунодиагностики возбудителя. На сегодняшний день актуальной задачей остается поиск антигенов Francisella tularensis, которые смогли бы обеспечить высокую чувствительность и специфичность разрабатываемых на их основе диагностических тест-систем. При этом большие надежды возлагаются на поверхностные структуры клеток туляремийного микроба (ЛПС и белки наружной мембраны) и секретируемые стресс-белки. Цель работы – оценка диагностической значимости кроличьих поликлональных антител к комплексным антигенам внешних мембран и секретируемым стресс-белкам туляремийного микроба. Материалы и методы. В работе использовали вакцинный штамм, его бескапсульный дериват, 6 вирулентных штаммов F. tularensis разных подвидов и биоваров, а также 10 штаммов гетерологичных микроорганизмов. Оценку диагностической значимости полученных кроличьих гипериммунных сывороток проводили с использованием иммуноферментного анализа, иммуноблоттинга, реакции микроагглютинации и непрямой гемагглютинации. В качестве образцов использовали чистые культуры микроорганизмов, суспензии органов лабораторных животных, вакцинированных F. tularensis 15 НИИЭГ (белые мыши) и зараженных F. tularensis 503/840 (морские свинки). Результаты и обсуждение. Получены кроличьи поликлональные антитела к антигенам внешних мембран и секретируемым стресс-белкам F. tularensis. С помощью иммуноблоттинга определена их эпитопная направленность. Показана способность полученных поликлональных антител вступать в реакции со специфическими антигенами F. tularensis разных подвидов в иммунологических тестах. Установлено, что полученные антитела могут использоваться для выявления возбудителя в суспензиях органов вакцинированных и зараженных лабораторных животных. При этом наибольшей диагностической значимостью обладают антитела к сложным антигенам F. tularensis, в состав которых кроме белкового входит углеводный компонент клеток туляремийного микроба. Поликлональные антитела к отдельным секретируемым стресс-белкам (Bfr и GroEL/GroES) специфичны, но не позволяют выявить возбудитель при его низкой концентрации в образце, что может быть связано с разной интенсивностью экспрессии этих антигенов в процессе жизнедеятельности микроорганизма.

1. Maurin M. Francisella tularensis as a potential agent of bioterrorism? Expert. Rev. Anti Infect. Ther. 2015; 13(2):141–4. DOI: 10.1586/14787210.2015.986463.

2. Nelson C.A., Sjöstedt A. Tularemia: a storied history, an ongoing threat. Clin. Infect. Dis. 2024; 78(Suppl 1):S1-S3. DOI: 10.1093/cid/ciad681.

3. Uriel Valladares P., Opota O., Beigelman-Aubry C., Bochud P.Y., Lamoth F. Tularémie pulmonaire : un diagnostic à ne pas manquer [Pulmonary tularemia: a diagnosis not to be missed]. Rev. Med. Suisse. 2022; 18(777):707–11. DOI: 10.53738/REVMED.2022.18.777.707.

4. Жарникова И.В., Ефременко В.И., Жарникова Т.В., Курчева С.А., Кальной С.М., Ефременко Д.В., Исакова А.А., Инденбом А.В. Серологические методы выявления возбудителя туляремии и их оценка. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2019; (4):32–8. DOI: 10.36233/0372-9311-2019-4-32-38.

5. Кудрявцева Т.Ю., Попов В.П., Мокриевич А.Н., Куликалова Е.С., Холин А.В., Мазепа А.В., Борзенко М.А., Пичурина Н.Л., Павлович Н.В., Носков А.К., Транквилевский Д.В., Храмов М.В., Дятлов И.А. Множественная лекарственная устойчивость клеток F. tularensis subsp. holarctica, анализ эпизоотологической и эпидемиологической ситуации по туляремии на территории Российской Федерации в 2022 г. и прогноз на 2023 г. Проблемы особо опасных инфекций. 2023; (1):37–47. DOI: 10.21055/0370-1069-2023-1-37-47.

6. Hannah E.E., Pandit S.G., Hau D., DeMers H.L., Robichaux K., Nualnoi T., Dissanayaka A., Arias-Umana J., Green H.R., Thorkildson P., Pflughoeft K.J., Gates-Hollingsworth M.A., Ozsurekci Y., AuCoin D.P. Development of immunoassays for detection of Francisella tularensis lipopolysaccharide in tularemia patient samples. Pathogens. 2021; 10(8):924. DOI: 10.3390/ pathogens10080924.

7. Тюменцева И.С., Афанасьев Е.Н., Алиева Е.В., Курчева С.А., Гаркуша Ю.Ю. Антигены и антисыворотки Francisella tularensis: к вопросу иммунодиагностики туляремии. Медицинский вестник Северного Кавказа. 2012; (1):49–52.

8. Кузнецова Е.М., Борисова С.В., Волох О.А., Никифоров А.К. Комплексный методический подход для выделения иммунобиологически активных антигенных компонентов внешних мембран туляремийного микроба. Вестник биотехнологии и физикохимической биологии им. Ю.А. Овчинникова. 2019; 15(4):41–9.

9. Борисова С.В., Волох О.А., Киреев М.Н., Кузнецова Е.М. Способ получения секретируемых стресс-белков Francisella tularensis. Патент РФ № 2830065, опубл. 12.11.2024. Бюл. № 32.

10. Дыкман Л.А., Волох О.А., Кузнецова Е.М., Никифоров А.К. Иммуногенность конъюгатов протективных антигенных комплексов туляремийного микроба с наночастицами золота. Российские нанотехнологии. 2018; 13(7-8):36–43. DOI: 10.1134/S1995078018040055.

11. Pace C.N., Vajdos F., Fee L., Grimsley G., Gray T. How to measure and predict the molar absorption coefficient of a protein. Protein Sci. 1995; 4(11):2411–23. DOI: 10.1002/pro.5560041120.

12. Sato T., Fujita H., Ohara Y., Homma M. Microagglutination test for early and specific serodiagnosis of tularemia. J. Clin. Microbiol. 1990; 28(10):2372–4. DOI: 10.1128/jcm.28.10.23722374.1990.

13. Towbin H., Stacbelin T., Gordon J. Electrophoretic transfer of proteins from polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets: procedure and some applications. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1979; 76(9):4350–4.