АНТИМИКРОБНАЯ АКТИВНОСТЬ СЫВОРОТКИ КРОВИ И ЕЁ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПОКАЗАТЕЛЯМИ ОБЩЕГО КЛИНИЧЕСКОГО АНАЛИЗА КРОВИ

Аннотация

Компоненты сыворотки крови — это белки системы комплемента, иммуноглобулины, сывороточный альбумин, анти-микробные пептиды, которые оказывают противомикробное действие. Цель работы — оценка антимикробного действия нативной сыворотки крови и её фракции молекулярной массой менее 100 кДа у лиц разных половозрастных групп на клетки Staphylococcus aureus, выявление взаимосвязи между антимикробной активностью и показателями обще-клинического анализа крови. Общую антимикробную активность нативной сыворотки (ОА-активность) и её низкомолекулярной фракции, содержащей антимикробные пептиды (АМП-активность), оценивали методом спектрофотометрии. Метод основан на свойстве антимикробных веществ нарушать целостность мембран клеток микроорганизмов, которые в результате последующего окрашивания поглощают краситель. Снижение концентрации красителя в среде инкубации измеряли спектрофотометрически и выражали в процентах по отношению к контрольному образцу. Установлено, что ОА-активность являлась относительно постоянной величиной вне зависимости от пола и возраста обследованных лиц и составляла 77,1% от уровня контроля (медиана). АМП-активность более вариабельна (медиана 18,6% от контроля) и имела различия по возрастным группам: наибольшая АМП-активность соответствовала группе детей до 5 лет (медиана 23,5%) и снижалась с возрастом. ОА-активность и АМП-активность находятся в обратной взаимосвязи (коэффициент Пирсона r=-0,985). Установлена прямая корреляция между ОА-активностью и гематокритом (r=0,991). Между абсолютным количеством лимфоцитов и АМП-активностью вне зависимости от пола обнаружено наличие прямой корреляционной зависимости высокой силы (r=0,890), что позволяет предположить участие лимфоцитов в регуляции продукции АМП.

Annotation

Components of blood serum show an antimicrobial effect on microbial cells — these are complement system proteins, immunoglobulins, serum albumin and antimicrobial peptides. The aim of this work was to estimate antimicrobial activity of blood serum and its fraction with molecular weight less than 100 kDa in different sex and age groups against Staphylococcus aureus, as well as to identify the relationship between antimicrobial activity and parameters of complete blood count. The total antimicrobial activity of native serum (TA-activity) and its low molecular weight fraction containing antimicrobial peptides (AMP-activity) against S. aureus cells were analyzed by spectrophotometry. The method is based on the property of antimicrobial substances to destroy cell membranes integrity of microbes, which during the following staining absorb the dye. Decrease of dye concentration in the incubation medium estimated by spectrophotometer and expressed in percent of control sample. It was found that the TA-activity was a relatively constant value regardless of gender and age and amounted to 77.1% (median). AMP-activity was more

Об авторах

Список литературы

1. Kazakova M.S., Lugovskaya S.A., Dolgov V.V. The reference values of indicators of total blood analysis of adult working population. Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika. 2012; 6: 43-9. (in Russian)
2. Arzumanyan V.G., Ozhovan I.M., Svitich O.A. Antimicrobial effect of albumin on bacteria and yeast cells. Byulleten`eksperimental`noy biologii I meditsiny. 2019; 167(6): 763-6. (in Russian)
3. Cheremnykh E.G., Ivanov P.A., Factor M.I., Chikina E. Yu., Nikitina S.G., Simashkova N.V., Brusov O.S. Complement system as a marker of immune dysfunction in children autism spectrum disorders. Meditsinskaya immunologiya. 2019; 21(4): 773-80. (in Russian)
4. LaRocca T.J., Katona L.I., Thanassi D.G., Benach J.L. Bactericidal action of a complement-independent antibody against relapsing fever Borrelia resides in its variable region. J. Immunol. 2008; 180(9): 6222-8.
5. Funakoshi S., Doi T., Nakajima T., Suyama T., Tokuda M. Antimicrobial effect of human serum IgA. Microbiol. Immunol. 1982; 26(3): 227-39.
6. Xie X., McLean M.D., Hall J.C. Antibody-Dependent Cell-Mediated Cytotoxicity- and Complement-Dependent Cytotoxicity-Independent Bactericidal Activity of an IgG against Pseudomonas aeruginosa. J. Immunol. 2010; 184: 3725-33.
7. Yeaman M., Yount N. Mechanisms of Antimicrobial Peptide Action and Resistance. Pharmacol. Rev. 2003; 55(1): 27-55.
8. De Lucca A., Walsh T. Antifungal Peptides: Novel Therapeutic Compounds against Emerging Pathogens. Antimicrob. Agents Chemother. 1999; 43(1): 1-11.
9. Alberola J., Rodriguez A., Francino O., Roura X., Rivas L., Andreu D. Safety and efficacy of antimicrobial peptides against naturally acquired leishmaniasis. Antimicrob. Agents Chemother. 2004; 48: 641-3.
10. Bastian A., Schafer H. Human alpha-defensin 1 (HNP-1) inhibits adenoviral infection in vitro. Regul. Pept. 2001; 101: 157-61.
11. Iksanova A.M., Arzumanian V.G., Konanykhina S.Y., Samoylikov P.V. Antimicrobial peptides and proteins in human biological fluids. Nezavisimye mikrobiologichekie issledovaniya. 2022; 9(1): 37-55. (in Russian)
12. Schenk S., Schoenhals G.J., de Souza G., Mann M. A high confidence, manually validated human blood plasma protein. BMC Medical Genomics. 2008; 1:41.
13. Bahar A.A., Ren D. Antimicrobial peptides. Pharmaceuticals (Basel). 2013; 6(12): 1543-75.
14. Arzumanyan V.G., Mikhailova N.A., Artem`eva T.A., Butovchenko L.M., Vartanova N.O., Erofeeva T.V., Kostinov M.P., Kiselevskiy M.V., Polishchuk V.B. Method of determining antimicrobial activity of whole serum and fraction of its antimicrobial peptides. Patent RF № 2686337; 2018. (in Russian)
15. Arzumanian V.G., Ozhovan I.M. Modified method for evaluation of plasma membrane integrity in eukaryotic cell. Byulleten` eksperimental`noy biologii I meditsiny. 2002; 134(7): 118-20. (in Russian)
16. Arzumanyan V.G., Ozhovan I.M., Svitich O.A., Vartanova A.A., Artem`eva T.A., Butovchenko L.M., Polishchuk V.B. Use of serum albumin as an antimicrobial agent. Patent RF № 2716003; 2019. (in Russian)
17. Arzumanyan V.G., Bystritskaya E.P., Kolyganova T.I., Iksanova A.M., Samoilikov P.V., Konanikhina S. Yu., Vartanova A.A., Svitich O.A. Antimicrobial activity of serum before and after vaccination with «Epivaccorona». Byulleten` eksperimental`noy biologii I meditsiny. 2022; 173(3): 2-8. (in Russian)
18. Levy O. Antimicrobial proteins and peptides of blood: templates for novel antimicrobial agents. BLOOD. 2000; 96(8), 2664-72
19. Kolls J.K., McCray P.B.Jr., Chan Y.R. Cytokine-mediated regulation of antimicrobial proteins. Nat. Rev. Immunol. 2008; 8 (11): 829-35.

Ключевые слова