tibljТуберкулез и болезни легкихTuberculosis and Lung Diseases2075-12302542-1506Медицинские знания и технологии10.21292/2075-1230-2019-97-10-25-30tiblj-1342Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESДиагностика образцов Bactec иммуноглобулинами гипериммунных сывороток мышей, полученных против модифицированных антигенов клеточной стенки Mycobacterium tuberculosisDiagnosis of Bactec samples by immunoglobulins of mouse hyperimmune sera obtained against modified antigens of the cell wall of Mycobacterium tuberculosisКозловаИ. В.KozlovaI. V.

Козлова Ирина Вячеславовна – младший научный сотрудник отдела иммунологии.

107564, Москва, ул. Яузская аллея, д. 2.

Irina V. Kozlova – Junior Researcher of Immunology Department.

2, Yauzskaya Alleya, Moscow, 107564.

ikozlova_work@inbox.ruАвдиенкоВ. Г.AvdienkoV. G.

Авдиенко Вадим Григорьевич – кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник отдела иммунологии.

107564, Москва, ул. Яузская аллея, д. 2.

Vadim G. Avdienko– Candidate of Medical Sciences, Senior Researcher of Immunology Department.

2, Yauzskaya Alleya, Moscow, 107564.

vg_avdienko@mail.ruБабаянС. С.BabayanS. S.

Бабаян Сурен Суренович – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела иммунологии.

107564, Москва, ул. Яузская аллея, д. 2.

Suren S. Babayan – Candidate of Biological Sciences,Senior Researcher of Immunology Department.

2, Yauzskaya Alleya, Moscow, 107564.

suren.babayan@mail.ruАндриевскаяИ. Ю.AndrievskayaI. Yu.

Андриевская Ирина Юрьевна – младший научный сотрудник отдела микробиологии.

107564, Москва, ул. Яузская аллея, д. 2.

rina Yu. Andrievskaya – Junior Researcher of Immunology Department.

2, Yauzskaya Alleya, Moscow, 107564.

andrievskaya.iri@mail.ruГергертВ. Я.GergertV. Ya.

Гергерт Владислав Яковлевич – доктор медицинских наук, профессор,руководитель отдела иммунологии.

107564, Москва, ул. Яузская аллея, д. 2.

Vladislav Ya. Gergert – Doctor of Medical Sciences, Professor, Head of Immunology Department.

 

hergertv@mail.ruФГБНУ «Центральный научно-исследовательский институт туберкулеза»РоссияCentral Tuberculosis Research InstituteRussian Federation20191111201997102530Copyright © Козлова И.В., Авдиенко В.Г., Бабаян С.С., Андриевская И.Ю., Гергерт В.Я., 20192019Козлова И.В., Авдиенко В.Г., Бабаян С.С., Андриевская И.Ю., Гергерт В.Я.Kozlova I.V., Avdienko V.G., Babayan S.S., Andrievskaya I.Y., Gergert V.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.tibl-journal.com/jour/article/view/1342Цель исследования

Цель исследования: методом двусайтового иммуноферментного анализа (ИФА) оценить специфичность антигенов дигестивно- и химически модифицированной клеточной стенки (КС) M. tuberculosis.

Материалы и методы

Материалы и методы. Против модифицированных антигенов КС получены гипериммунные сыворотки мышей, из них выделены иммуноглобулины разных подклассов. С их помощью в ИФА исследовано 152 культуры Bactec с микобактериальным и немикобактериальным ростом от больных с заболеваниями легких.

Результаты

Результаты. При обработке КС протеиназой К (prK) содержание белка снижается в 10 раз, при гидролизе NaOH – более чем в 30 раз. В иммуноблоттинге отмечается сужение спектра распознаваемых антигенов сыворотками гипериммунных мышей (по сравнению с цельными КС), что свидетельствует о снижении их иммуногенности. Модификация КС M. tuberculosis дезавуирует антиген 54 кДа, на который развивается сильный ответ IgG1-подкласса.

Диагностическая эффективность в ИФА с культурами Bactec возрастает при использовании иммуноглобулинов, полученных против антигенов, обработанных протеиназой К ‒ 79,14% (Pr.A) и 86,68% (Pr.G), при сравнении с иммуноглобулинами против исходного препарата ‒ 70,69% (Pr.A) и 69,11% (Pr.G). Специфичность значительно возрастает при использовании IgG1-антител после иммунизации КС обработанными prK (71,92% против 25,93% в исходном препарате). Таким образом, идентифицированы новые антигены M. tuberculosis, против них созданы новые антительные препараты для диагностики в микробиологических культурах.

The objective

The objective: using double-site enzyme immunoassay (ELISA) to evaluate the specificity of the antigens of digestive and chemically modified cell walls (CW) of M. tuberculosis.

Subjects and methods

Subjects and methods. Hyperimmune sera of mice were obtained against modified CW antigens; immunoglobulins of different subclasses were isolated from them. With their help, 152 Bactec cultures with mycobacterial and non-mycobacterial growth from patients with lung diseases were tested by ELISA.

Results

Results. When CW was treated with proteinase K (prK), the protein content decreased by 10 times, and upon hydrolysis of NaOH, by more than 30 times. In immunoblotting, there was a narrowing of the spectrum of recognized antigens by the sera of hyperimmune mice (compared with whole CW), which indicated a decrease in their immunogenicity. Modification of WC of M. tuberculosis disavows 54 kDa antigen, causing a strong IgG1 subclass response.

Diagnostic efficacy in ELISA with Bactec cultures increases with the use of immunoglobulins obtained against antigens treated with proteinase K – 79.14% (Pr.A) and 86.68% (Pr.G), when compared with immunoglobulins against the original drug – 70.69% (Pr.A) and 69.11% (Pr.G). Specificity increases significantly when using IgG1 antibodies after immunization with CW treated with prK (71.92% versus 25.93% in the initial preparation). Thus, new antigens of M. tuberculosis were identified, new antibody preparations for diagnosis in microbiological cultures were created against them.

моноклональные антителаMycobacterium tuberculosisмикобактериальные антигеныдвусайтовый ИФАиммуноблоттингmonoclonal antibodiesMycobacterium tuberculosismycobacterial antigenstwo-site ELISAimmunoblottingReferencesАвдиенко В. Г., Бабаян С. С., Козлова И. В., Бочарова И. В. Оценка специфичности противотуберкулезных моноклональных антител в двусайтовом иммуноферментном анализе // Международный научно-исследовательский журнал. – 2018. – № 2 (67), ч. 2. – С. 21-24.Аvdienko V.G., Babayan S.S., Kozlova I.V., Bocharova I.V. Assessing specificity of anti-tuberculosis monoclonal antibodies in two-site ELISA. Mezhdunarodniy Nauchno-Issledovatelskiy Journal, 2018, no. 2 (67), part 2, pp. 21-24. (In Russ.)Adigun R., Singh R. Tuberculosis // Treasure Island (FL): StatPearls Publ. – 2019.Adigun R., Singh R. Tuberculosis. Treasure Island (FL): StatPearls Publ. 2019.Beckham K., Ciccarelli L., Bunduc C. M. et al. Structure of the mycobacterial ESX-5 type VII secretion system membrane complex by single-particle analysis // Nat. Microbiol. – 2017. – № 2:17047. DOI: 10.1038/nmicrobiol.2017.47.Beckham K., Ciccarelli L., Bunduc C.M. et al. Structure of the mycobacterial ESX-5 type VII secretion system membrane complex by single-particle analysis. Nat. Microbiol., 2017, no. 2:17047. doi: 10.1038/nmicrobiol.2017.47.Birhanu A. G., Yimer S. A., Kalayou S. et al. Ample glycosylation in membrane and cell envelope proteins may explain the phenotypic diversity and virulence in the Mycobacterium tuberculosis complex // Sci. Rep. – 2019. – № 9 (1): 2927. DOI: 10.1038/s41598-019-39654-9.Birhanu A.G., Yimer S.A., Kalayou S. et al. Ample glycosylation in membrane and cell envelope proteins may explain the phenotypic diversity and virulence in the Mycobacterium tuberculosis complex. Sci. Rep., 2019, no. 9 (1), 2927, doi: 10.1038/s41598-019-39654-9.Chiaradia L., Lefebvre C., Parra J., Marcoux J. et al. Dissecting the mycobacterial cell envelope and defining the composition of the native mycomembrane // Sci. Rep. – 2017. – № 7 (1): 12807. DOI: 10.1038/s41598-017-12718-4.Chiaradia L., Lefebvre C., Parra J., Marcoux J. et al. Dissecting the mycobacterial cell envelope and defining the composition of the native mycomembrane. Sci. Rep., 2017, no. 7 (1), 12807, doi: 10.1038/s41598-017-12718-4.Gröschel M. I., Sayes F., Simeone R. et al. ESX secretion systems: mycobacterial evolution to counter host immunity // Nat. Rev. Microbiol. – 2016. – № 14 (11). – P. 677-691. DOI: 10.1038/nrmicro.2016.131.Gröschel M.I., Sayes F., Simeone R. et al. ESX secretion systems: mycobacterial evolution to counter host immunity. Nat. Rev. Microbiol., 2016, no. 14 (11), pp. 677-691. doi: 10.1038/nrmicro.2016.131.Ortalo-Magné A., Dupont M. A., Lemassu A. Molecular composition of the outermost capsular material of the tubercle bacillus // Microbiol. – 1995. – № 141. – P. 1609-1620.Ortalo-Magné A., Dupont M.A., Lemassu A. Molecular composition of the outermost capsular material of the tubercle bacillus. Microbiol., 1995, no. 141, pp. 1609-1620.Sharrock A., Ruthe A., Andrews E. S. V. et al. VapC proteins from Mycobacterium tuberculosis share ribonuclease sequence specificity but differ in regulation and toxicity // PLoS ONE. – 2018. – № 13 (8): e0203412. DOI: 10.1371/journal.pone.0203412.Sharrock A., Ruthe A., Andrews E.S.V. et al. VapC proteins from Mycobacterium tuberculosis share ribonuclease sequence specificity but differ in regulation and toxicity. PLoS ONE, 2018, no. 13 (8): e0203412, doi: 10.1371/journal.pone.0203412.Siddiqi S. H., Rusch-Gerdes S. MGIT Procedure Manual for BACTEC MGIT 960 ТВ System. – 2006. – P. 89.Siddiqi S.H., Rusch-Gerdes S. MGIT Procedure Manual for BACTEC MGIT 960 ТВ System. 2006, pp. 89.Smith R. D. Evaluation of diagnostic tests, and Use diagnostic tests in veterinary clinical epidemiology: a problem-oriented approach // 2-Ed. eds. Batterworth-Heinemann, Boston, USA. – 1995. – P. 31-70.Smith R.D. Evaluation of diagnostic tests, and Use diagnostic tests in veterinary clinical epidemiology: a problem-oriented approach. 2-Ed. eds. Batterworth-Heinemann, Boston, USA. 1995, pp. 31-70.Vincent A. T., Nyongesa S., Morneau I. et al. The Mycobacterial cell envelope: a relict from the past or the result of recent evolution? // Front. Microbiol. – 2018. – № 9: 2341. DOI: 10.3389/fmicb.2018.02341.Vincent A.T., Nyongesa S., Morneau I. et al. The Mycobacterial cell envelope: a relict from the past or the result of recent evolution? Front. Microbiol., 2018, no. 9, 2341, doi: 10.3389/fmicb.2018.02341.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.