Цитокиновый профиль культуры мышиных макрофагов in vitro при инфицировании спорами Bacillus anthracis с разным плазмидным составом

Bacillus anthracis, возбудитель сибирской язвы, способен к существованию как в условиях окружающей среды (почвы), так и в макроорганизме. Проявление патогенных свойств штаммов B. anthracis определяется их плазмидным составом, так как генетические детерминанты основных факторов вирулентности — двухкомпонентного токсина и капсулы — имеют плазмидную локализацию. Моделирование сибиреязвенной инфекции in vitro в культуре макрофагов позволит выявить влияние индивидуальных особенностей штаммов B. anthracis на характер взаимодействия бацилл и клеток макрофагов. Целью данного исследования был анализ уровня секреции цитокинов клетками культуры макрофагов при инфицировании in vitro спорами штаммов сибиреязвенного микроба с разным плазмидным составом. Выявлена зависимость цитокинового профиля макрофагальных клеток от плазмидного состава заражающих штаммов B. anthracis при моделировании сибиреязвенной инфекции in vitro. Наличие плазмиды токсинообразования pXO1 у штаммов сибиреязвенного микроба оказывает мощный стимулирующий эффект на выработку цитокинов макрофагами клеточной линии J774A. Штаммы B. anthracis, не обладающие плазмидой pXO1, практически не стимулировали выработку IL-1β, вызывали очень низкую секрецию IL-1α, IL-6, MCP-1, MIP-1α, MIP-1β, IL-12 (p70) и активную продукцию G-CSF. Низкий цитокиновый ответ клеток макрофагов при заражении моноплазмидными штаммами, имеющими только плазмиду капсулообразования, обусловлен не только отсутствием бинарного токсина, но и нарушениями в регуляции синтеза капсулы, связанными с отсутствием гена atxA. Капсула, наряду с летальным и отечным токсинами, относится к основным факторам вирулентности B. anthracis, но у штаммов, лишенных плазмиды вирулентности pXO1, ее продукция нарушена, так как главным регулятором синтеза капсулы является ген atxA, локализованный на плазмиде pXO1 через положительную регуляцию генов acpA и acpB, поэтому штаммы, лишенные плазмиды токсиноообразования, даже при наличии плазмиды капсулообразования, вызывают слабый цитокиновый ответ у инфицированных клеток. Диплазмидные штаммы B. anthracis за счет выработки главных факторов вирулентности — двухкомпонентного токсина и капсулы — вызывают у макрофагов (в эксперименте) активную продукцию IL-1β, IL-6, MCP-1, G-CSF, MIP-1α, MIP-1β, IL-12 (p70). Штаммы, обладающие умеренной вирулентностью и способные к капсулообразованию на воздухе, по воздействию на культуру макрофагов in vitro практически не отличались от высоковирулентных штаммов.