АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫЕ И ИММУНОТРОПНЫЕ СВОЙСТВА ИЗОЛИКВИРИТИГЕНИНА ПРИ ГЕНЕРАЛИЗОВАННОЙ СТАФИЛОКОККОВОЙ ИНФЕКЦИИ У МЫШЕЙ
Аннотация
Статья посвящена изучению эффектов изоликвиритигенина при генерализованной бактериальной инфекции.
Цель: изучение антибактериальных и иммунотропных механизмов и эффектов изоликвиритигенина при генерализованной стафилококковой инфекции в мышиной модели.
Материалы и методы. Для оценки выживаемости мышей линии Balb/C использовали модель генерализованной инфекции, вызванной Staphylococcus aureus J49 ATCC 25923 с построением кривых Каплан-Мейера. Степень бактериемии при развитии инфекции определяли методом секторных посевов. Минимальную подавляющую концентрацию
изоликвиритигенина в отношении Staphylococcus aureus J49 ATCC 25923 определяли методом серийных разведений. Для исследования антибиопленочной активности использовали МТТ-тест и атомно-силовую микроскопию. Иммунотропные эффекты изучали, оценивая пептон-индуцированную миграцию фагоцитов в брюшную полость, пролиферацию митоген-активированных лимфоцитов в МТТ-тесте и секрецию ими цитокинов с помощью набора MILLIPLEX MAP на мультиплексном анализаторе Magpix.
Результаты. Установлено, что предварительное внутрибрюшинное введение изоликвиритигенина (30 мг/кг) увеличивает выживаемость мышей Balb/C при генерализованной стафилококковой инфекции. Изоликвиритигенин обладает
антибактериальной (MПК = 64 мкг/мл) и антибиопленочной (4–32 мкг/мл) активностью в отношении S. aureus J49 ATCC 25923, не ингибирует миграцию фагоцитов брюшную полость, дозозависимо подавляет пролиферацию и секрецию цитокинов митоген-активированными Т-лимфоцитами и модулирует выработку цитокинов (IL-2, IL-12p70, IFNg, TNFα, IL-6, IL-22, IL-23, IL-17A, IL-17F, IL-17E/IL- 25, GM-CSF, MIP-3a/CCL20, IL-10) клетками паховых лимфатических узлов и спленоцитов на ранних стадиях генерализованной стафилококковой инфекции.
Заключение. Предварительное введение изоликвиритигенина повышает выживаемость мышей при генерализованной стафилококковой инфекции, что может быть связано как с антимикробными (антистафилококковым, антибиопленочным действием), так и иммунотропными механизмами. Полученные данные о фармакодинамике изоликвиритигенина заслуживают внимания с точки зрения перспективы создания новых лекарственных препаратов, снижающих летальность при стафилококковом сепсисе.
Об авторах
Е. А. Солёнова
ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет им. И.Н.
Ульянова»
Россия
Россия
младший научный сотрудник кафедры фармакологии, клинической фармакологии и биохимии
С. И. Павлова
ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет им. И.Н.
Ульянова»
Россия
Россия
доктор медицинских наук, заведующая кафедрой фармакологии,
клинической фармакологии и биохимии
Список литературы
1. Ani C., Farshidpanah S., Stewart A.B., Nguyen H.B.
2. Variations in organism-specific severe sepsis mortality
3. in the United States: 1999–2008 // Critical Care
4. Medicine. 2015. Vol. 43. No 1. P. 65–77. DOI: 10.1097/
5. CCM.0000000000000555.
6. Narita K., Hu D.L., Mori F., Wakabayashi K., Iwakura Y.,
7. Nakane A. Role of Interleukin-17A in Cell-Mediated
8. Protection against Staphylococcus aureus Infection in
9. Mice Immunized with the Fibrinogen-Binding Domain of
10. Clumping Factor A // Infection and Immunity. 2010. Vol.
11. No10. P. 4234–4242. DOI: 10.1128/IAI.00447-10.
12. Rhodes A., Evans L.E., Alhazzani W., Levy M.M., Antonelli
13. M., Ferrer R., Kumar A., Sevransky J.E., Sprung C.L.,
14. Nunnally M.E., Rochwerg B., Rubenfeld G.D., Angus D.C.,
15. Annane D., Beale R.J., Bellinghan G.J., Bernard G.R., Chiche
16. J.D., Coopersmith C., De Backer D.P., French C.J., Fujishima
17. S., Gerlach H., Hidalgo J.L., Hollenberg S.M., Jones A.E.,
18. Karnad D.R., Kleinpell R.M., Koh Y., Lisboa T.C., Machado
19. F.R., Marini J.J., Marshall J.C., Mazuski J.E., McIntyre L.A.,
20. McLean A.S., Mehta S., Moreno R.P., Myburgh J., Navalesi
21. P., Nishida O., Osborn T.M., Perner A., Plunkett C.M.,
22. Ranieri M., Schorr C.A., Seckel M.A., Seymour C.W., Shieh
23. L., Shukri K.A., Simpson S.Q., Singer M., Thompson B.T.,
24. Townsend S.R., Van der Poll T., Vincent J.L., Wiersinga W.J.,
25. Zimmerman J.L., Dellinger R.P. Surviving Sepsis Campaign:
26. International Guidelines for Management of Sepsis and
27. Septic Shock: 2016 // Intensive Care Medicine. 2017. Vol.
28. No 3. P. 304–377. DOI: 10.1007/s00134-017-4683-6.
29. Kumar S., Gupta E., Kaushik S., Kumar Srivastava V.,
30. Mehta S.K., Jyoti A. Evaluation of Oxidative Stress and
31. Antioxidant Status: Correlation With the Severity of Sepsis
32. // Scandinavian Journal of Immunology. 2018. Vol. 87.
33. No4. e12653. DOI: 10.1111/sji.12653.
34. Fraser J.D. Clarifying the Mechanism of Superantigen
35. Toxicity // PLoS Biology. 2011. Vol. 9. No 9. e1001145. DOI:
36. 1371/journal.pbio.1001145.
37. Qu Q., Wang J., Cui W. In vitro activity and in vivo efficacy
38. of Isoliquiritigenin against Staphylococcus xylosus ATCC
39. by IGPD target // PLoS One. 2019. Vol. 14. No12.
40. P:e0226260. DOI: 10.1371/journal.pone.0226260.
41. Park S.J., Song H.Y., Youn H.S. Suppression of the TRIFdependent
42. signaling pathway of toll-like receptors by
43. isoliquiritigenin in RAW264.7 macrophages // Molecules
44. and Cells. 2009. Vol. 28. No 4. P. 365–368. DOI: 10.1007/
45. s10059-009-0130-z.
46. Chen X., Cai X., Le R., Zhang M., Gu X., Shen F., Hong
47. G., Chen Z. Isoliquiritigenin Protects Against Sepsis-
48. Induced Lung and Liver Injury by Reducing Inflammatory
49. Responses // Biochemical and Biophysical Research
50. Communications. 2018. Vol. 496. No 2. P. 245–252. DOI:
51. 1016/j.bbrc.2017.11.159.
52. Павлова С.И. Иммуносупрессивные и противоопухо-
53. левые фармакодинамические эффекты флавоноидовкорней солодки [диссертация на соискание ученой
54. степени доктора медицинских наук]. Российский наци-
55. ональный исследовательский медицинский универси-
56. тет имени Н.И. Пирогова. Москва. 2012.
57. Павлова С.И., Албегова Д.З., Дмитриева Н.В., Дибиро-
58. ва Г.О., Козлов И.Г. Флавоноиды корня солодки влия-
59. ют на функции активированных Т-лимфоцитов мыши
60. и человека // Российский иммунологический журнал.
61. Т. 5. № 14. С. 62–68.
62. Павлова С.И., Албегова Д.З., Кягова А.А., Козлов И.Г.
63. Механизмы иммуносупрессивной активности флаво-
64. ноидов корня солодки при контактной чувствитель-
65. ности у мышей: угнетение функций Т-лимфоцитов-эф-
66. фекторов опосредуется неэффекторными клетками //
67. Медицинская иммунология. 2010. Т. 12. № 6. С. 503–
68. DOI: 10.15789/1563-0625-2010-6-503-510.
69. Kilkenny C., Browne W.J., Cuthill I.C., Emerson M., Altman
70. D.G. Improving bioscience research reporting: the ARRIVE
71. guidelines for reporting animal research // PLoS Biology. 2010.
72. Vol. 8. No 6. P.e1000412. DOI: 10.1371/journal.pbio.1000412.
73. CLSI. Method for Antifungal Disk Diffusion Susceptibility
74. Testing of Yeasts, Approved Guideline. 2004. URL: https://
75. www.semanticscholar.org/paper/Method-for-antifungaldisk-
76. diffusionsusceptibility-Rex-Clinical/65de3bf5c2b026c9e
77. b0995780e7fa790e7c0295 (дата обращения 06.08.2020).
78. Wang C., Chang T., Yang H., Cui M. Antibacterial mechanism
79. of lactic acid on physiological and morphological
80. properties of Salmonella Enteritidis, Escherichia coli and
81. Listeria monocytogenes // Food Control. 2015. No47.
82. P. 231–236. DOI: 10.1016/j.foodcont.2014.06.034.
83. Grela E., Kozłowska J., Grabowiecka A. Current
84. methodology of MTT assay in bacteria – A review // Acta
85. Histochemica. Vol. 120. No4. P. 303–311. DOI: 10.1016/j.
86. acthis.2018.03.007.
87. Sharma-Chawla N., Stegemann-Koniszewski S., Christen
88. H. In vivo Neutralization of Proinflammatory Cytokines
89. During Secondary Streptococcus pneumoniae Infection
90. Post Influenza A Virus Infection // Frontiers in immunology.
91. No10. P. 1864. DOI: 10.3389/fimmu.2019.01864.
92. Miyazaki S., Ishikawa F., Fujikawa T., Nagata S., Yamaguchi
93. K. Intraperitoneal Injection of Lipopolysaccharide Induces
94. Dynamic Migration of Gr-1high Polymorphonuclear
95. Neutrophils in the Murine Abdominal Cavity // Clinical
96. Diagn Lab Immunol. 2004. Vol. 11. No3. P. 452–457. DOI:
97. 1128/CDLI.11.3.452-457.2004.
98. Thomsen I.P., Liu J.Y. Targeting Fundamental Pathways
99. to Disrupt Staphylococcus Aureus Survival: Clinical
100. Implications of Recent Discoveries // JCI Insight. 2018.
101. Vol. 3. No5. P.e98216. DOI: 10.1172/jci.insight.98216.
102. Magrone T., Jirillo E. Sepsis: From Historical Aspects to
103. Novel Vistas. Pathogenic and Therapeutic Considerations
104. // Endocrine, Metabolic & Immune Disorders – Drug
105. Targets. 2019. Vol. 19. No4. P. 490–502. DOI: 10.2174/187
106.
107. Chen P., Stanojcic M., Jeschke M.G. Differences Between
108. Murine and Human Sepsis // Surgical Clinics of North
109. America. 2014. Vol. 94. No6. P. 1135–1149. DOI: 10.1016/j.
110. suc.2014.08.00.
111. Chesney P.J., Bergdoll M.S., Davis J.P., Vergeront J.M.
112. The disease spectrum, epidemiology, and etiology of
113. toxic-shock syndrome // Annual Review of Microbiology.
114. No38. P. 315–338. DOI: 10.1146/annurev.
115. mi.38.100184.001531.
116. Zou P., Ji H.M., Zhao J.W., Ding X., Zhen Z., Zhang X, Nie
117. X.-Q., Xue L.-X. Protective effect of isoliquiritigenin against
118. cerebral injury in septic mice via attenuation of NF-κB //
119. Inflammopharmacology. 2019. Vol. 27. No4. P. 809–816.
120. DOI: 10.1007/s10787-018-0503-z.
121. Kumar S., Sharma A., Madan B., Singhal V., Ghosh B.
122. Isoliquiritigenin inhibits IkappaB kinase activity and ROS
123. generation to block TNF-alpha induced expression of
124. cell adhesion molecules on human endothelial cells //
125. Biochemical Pharmacology. 2007. Vol. 73. No10. P. 1602–
126. DOI: 10.1016/j.bcp.2007.01.015.
127. Qiao H., Zhang X., Wang T., Liang L., Chang W., Xia H.
128. Pharmacokinetics, Biodistribution and Bioavailability of
129. Isoliquiritigenin After Intravenous and Oral Administration
130. // Pharmaceutical Biology. 2014. Vol. 52. No2. P. 228–236.
131. DOI: 10.3109/13880209.2013.832334.
132. Hiltunen A.K., Savijoki K., Nyman T.A., Miettinen I.,
133. Ihalainen P., Peltonen J., Fallarero A. Structural and
134. Functional Dynamics of Staphylococcus aureus Biofilms
135. and Biofilm Matrix Proteins on Different Clinical Materials
136. // Microorganisms. 2019. Vol. 7. No12. P. 584. DOI:
137. 3390/microorganisms7120584.
138. McCarthy H., Rudkin J.K., Black N.S., Gallagher L., O’Neill
139. E., O’Gara J.P. Methicillin resistance and the biofilm
140. phenotype in Staphylococcus aureus // Fronties in Cellular
141. and Infection Microbiology. 2015. Vol. 5. No1. DOI:
142. 3389/fcimb.2015.00001.
143. Goldmann O., Medina E. Staphylococcus Aureus Strategies
144. to Evade the Host Acquired Immune Response //
145. International Journal of Medical Microbiology. 2017. Vol.
146. No6. P. 625–630. DOI: 10.1016/j.ijmm.2017.09.013.
147. Cortes-Puch I., Hicks C.W., Sun J., Solomon S.B.,
148. Eichacker P.Q., Sweeney D.A., Nieman L.K., Whitley E.M.,
149. Behrend E.N., Natanson C., Danner R.L. Hypothalamicpituitary-
150. adrenal axis in lethal canine Staphylococcus
151. aureus pneumonia // Am J Physiol Endocrinol Metab.
152. Vol. 307. No11. P. E994–E1008. DOI: 10.1152/
153. ajpendo.00345.2014.
154. Kojima H., Takeda Y., Muromoto R., Takahashi M., Hirao T.,
155. Takeuchi S. Jetten A.M., Matsuda T. Isoflavones Enhance
156. interleukin-17 Gene Expression via Retinoic Acid Receptor-
157. Related Orphan Receptors α and γ // Toxicology. 2015.
158. № 329. P. 32–39. DOI: 10.1016/j.tox.2015.01.007.
159. Павлова С.И., Албегова Д.З., Воробьева Ю.С., Лап-
160. тев О.С., Козлов И.Г. Флавоноиды как потенциальные
161. иммуносупрессанты, воздействующие на внутрикле-
162. точные сигнальные пути (обзор) // Химико-фарма-
163. цевтический журнал. 2015. Т. 49, № 10. С. 3–10. DOI:
164. 30906/0023-1134-2015-49-10-3-10.
165. Wang L., Yang R., Yuan B., Liu Y., Liu C. Antiviral and
166. Antimicrobial Activities of Licorice, a Widely-Used Chinese
167. Herb // Acta Pharmaceutica Sinica B. 2015. Vol. 5. No 4.
168. P. 310–315. DOI: 10.1016/j.apsb.2015.05.005.
169. Llewelyn M., Cohen J. Superantigens: microbial agents
170. that corrupt immunity // The Lancet Infectious Diseases.
171. Vol. 2. No3. P. 156–162. DOI: 10.1016/s1473-
172. (02)00222-0.
173. Sadowska B., Więckowska-Szakiel M., Paszkiewicz
174. M., Różalska B. The Immunomodulatory Activity of
175. Staphylococcus Aureus Products Derived From Biofilm
176. and Planktonic Cultures // Archivum Immunologiae et
177. Therapiae Experimentalis (Warsz). 2013. Vol. 61. Nо5.
178. P. 413–420. DOI: 10.1007/s00005-013-0240-3.
При поддержке: Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-315-90085
Для цитирования:
Солёнова Е.А., Павлова С.И. АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫЕ И ИММУНОТРОПНЫЕ СВОЙСТВА ИЗОЛИКВИРИТИГЕНИНА ПРИ ГЕНЕРАЛИЗОВАННОЙ СТАФИЛОКОККОВОЙ ИНФЕКЦИИ У МЫШЕЙ. Фармация и фармакология. 2020;8(3):181-194. https://doi.org/10.19163/2307-9266-2020-8-3-181-194
Просмотров: 77
.png)
Послать статью по эл. почте 