Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2022; 99: 81-92
Влияние иммуномодуляторов на формирование поствакцинального противохолерного иммунитета
https://doi.org/10.36233/0372-9311-188Аннотация
Введение. В связи с остающейся напряжённой ситуацией по холере в мире продолжаются создание профилактических препаратов и разработка способов повышения иммуногенности и протективности уже существующих вакцин против холеры. Сочетанное применение вакцин с иммуномодуляторами и цитокинами успешно применяется для специфической профилактики различных инфекций, в том числе и особо опасных.
Цель работы — экспериментальное изучение влияния иммуномодуляторов на иммуногенную и протективную активность вакцины холерной бивалентной химической с целью оценки возможности их использования для совершенствования специфической профилактики холеры.
Материалы и методы. Оценивали показатели клеточного и гуморального местного и системного иммунного ответа у экспериментальных животных, вакцинированных и получавших иммунотерапию, а также влияние иммуномодуляторов на протективную активность антигенов, входящих в состав вакцины холерной бивалентной химической.
Результаты. В ходе исследований выявлено, что применение иммуномодуляторов совместно с вакциной приводит к увеличению иммуногенных свойств антигенов. Иммуномодуляторы стимулируют дифференциацию CD4⁺-лимфоцитов, обеспечивая развитие иммунного ответа преимущественно по гуморальному пути, увеличивают количество В-лимфоцитов, антигенспецифических антителообразующих клеток, секреторного иммуноглобулина А в кишечнике вакцинированных экспериментальных животных. Иммуномодулятор глюкозаминилмурамилдипептид повышает протективные свойства антигенов, входящих в состав вакцины химической холерной бивалентной. Он наиболее эффективно защищал животных от генерализованной холеры.
Заключение. Использование иммуномодуляторов при противохолерной вакцинации, особенно глюкозаминилмурамилдипептида, может являться одним из подходов к совершенствованию специфической профилактики холеры.
Список литературы
1. Онищенко Г.Г., Кутырев В.В., Щуковская Т.Н., Смирнова Н.И., Никифоров А.К., Еремин С.А. и др. Специфическая профилактика холеры в современных условиях. Проблемы особо опасных инфекций. 2011; (1): 5–12. https://doi.org/10.21055/0370-1069-2011-1(107)-5-12
2. Петров Р.В., Хаитов Р.М. Иммуногены и вакцины нового поколения: руководство. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2011.
3. Коготкова О.И., Буравцова Н.П., Ефременко Е.И., Ефременко В.И., Аксенова Л.Ю. Сочетанное применение в эксперименте живой противосибиреязвенной вакцины СТИ с ликопидом. Иммунология. 2004; 25(2): 109–11.
4. Пименов Е.В., Кожухов В.В., Строчков Ю.И. Создание вакцин против сибирской язвы. Природа. 2000; (10): 12–9.
5. Lauw F.N., Simpson A.J., Prins J.M., van Deventer S.J., Chaowagul W., White N.J., et al. The CXC chemokines gamma interferon (IFN-gamma) – inducible protein 10 and monokine induced by IFN-gamma are released during severe melioidosis. Infect. Immun. 2000; 68(7): 3888–93. https://doi.org/10.1128/iai.68.7.3888-3893.2000
6. Propst K.L., Troyer R.M., Kellihan L.M., Schweizer H.P., Dowet S.W. Immunotherapy markedly increases the effectiveness of antimicrobial therapy for treatment of Burkholderia pseudomallei infection. Antimicrob. Agents Chemother. 2010; 54(5): 1785–92. https://doi.org/10.1128/AAC.01513-09
7. Хабарова И.А., Жукова С.И., Ротов К.А., Снатенков Е.А., Топорков А.В., Викторов Д.В. Экстренная профилактика экспериментального мелиоидоза с использованием синтетических иммуномодуляторов и гетерологичных вакцин. Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Медицина. 2018; 22(3): 340–50. https://doi.org/10.22363/2313-0245-2018-22-3-340-350
8. Жукова С.И., Демьянова О.Б., Алексеев В.В., Авророва И.В., Храпова Н.П., Дрефс Н.М. и др. Использование цитокинов для усиления иммуногенных и иммунотропных свойств антигенов Burkholderia pseudomallei. Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2011; (1): 43–8.
9. Жукова С.И., Демьянова О.Б., Авророва И.В., Занкович А.А., Алексеев В.В., Храпова Н.П. и др. Способ повышения иммуногенности антигенов B. pseudomallei при экспериментальном мелиоидозе. Патент РФ № 2483752C1; 2013.
10. Демьянова О.Б., Жукова С.И., Занкович А.А., Храпова Н.П., Ротов К.А., Синтюрина Н.Н. и соавт. Использование цитокинов и синтетических пептидов для повышения иммуногенности мелиоидозных антигенов. Проблемы особо опасных инфекций. 2014; (3): 83–5. https://doi.org/10.21055/0370-1069-2014-3-83-85
11. Богачева Н.В., Охапкина В.Ю., Пяткова Н.В., Федотов А.К., Кучеренко А.С. Экспериментальное изучение влияния иммуномодуляторов на эффективность применения вакцины бруцеллезной живой сухой. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2016; 15(2): 84–92. https://doi.org/10.31631/2073-3046-2016-15-2-84-92
12. Кравцов А.Л., Клюева С.Н., Бугоркова С.А. Влияние иммуномодуляторов на реактивность клеток иммунной системы при моделировании противотуляремийного вакцинного процесса. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2016; 15(3): 94–101. https://doi.org/10.31631/2073-3046-2016-15-3-94-101
13. Duckett N.S., Olmos S., Durrant D.M., Metzger D.W. Intranasal interleukin-12 treatment for protection against respiratory infection with the Francisella tularensis live vaccine strain. Infect. Immun. 2005; 73(4): 2306–11. https://doi.org/10.1128/iai.73.4.2306-2311.2005
14. Pammit M.A., Budhavarapu V.N., Raulie E.K., Klose K.E., Teale J.M., Arulanandam B.P. Intranasal interleukin-12 treatment promotes antimicrobial clearance and survival in pulmonary Francisella tularensis subsp. novicida infection. Antimi¬ crob. Agents Chemother. 2004; 48(12): 4513–9. https://doi.org/10.1128/aac.48.12.4513-4519.2004
15. Kumar D., Kirimanjeswara G., Metzger D.W. Intranasal administration of an inactivated Yersinia pestis vaccine with interleukin-12 generates protective immunity against pneumonic plague. Clin. Vaccine Immunol. 2011; 18(11): 1925–35. https://doi.org/10.1128/CVI.05117-11
16. Каральник Б.В., Пономарева Т.С., Дерябин П.Н., Денисова Т.Г., Мельникова Н.Н., Тугамбаев Т.И. и др. Влияние иммуномодуляции на иммуногенную и протективную активность живой чумной вакцины. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2014; 91(6): 108–12.
17. Пономарева Т.С., Дерябин П.Н., Каральник Б.В., Денисова Т.Г., Тугамбаев Т.И., Атшабар Б.Б. и др. Влияние беталейкина на показатели антигенспецифического иммунного ответа в модельных опытах иммунизации животных живой противочумной вакциной. Цитокины и воспаление. 2014; 13(1): 57–62.
18. Клюева С.Н., Щуковская Т.Н. Влияние адъювантов нового поколения in vitro на продукцию цитокинов клетками крови вакцинированных против чумы лиц. Российский иммунологический журнал. 2015; 9(2): 201–8.
19. Щуковская Т.Н., Курылина А.Ф., Шавина Н.Ю., Бугоркова С.А. Влияние полиоксидония, Poly (I:C), даларгина на защитное действие вакцинного штамма Yersinia pestis EV НИИЭГ при экспериментальной чуме. Российский иммунологический журнал. 2020; 23(1): 41–50. https://doi.org/10.46235/1028-7221-005-IOP
20. Russell P.H., Mackay D.K.J., Ozdemir I. A rapid enzyme-linked semi-microwell assay for the enumeration of antibody-forming cells to viral and bacterial antigens in domestic animals. J. Immunol. Meth. 1987; 101(2): 229–33. https://doi.org/10.1016/0022-1759(87)90154-2
21. Афиногенова В.П., Лукачёв И.В., Костинов М.П. Иммунотерапия: механизм действия и клиническое применение иммунокоррегирующих препаратов. Лечащий врач. 2010; (4): 9.
22. Медуницын Н.В. Коррекция развития иммунитета при вакцинации. Биопрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. 2010; (3): 9–10.
23. Медуницын Н.В., Покровский В.И. Основы иммунопрофилактики и иммунотерапии инфекционных болезней. Руководство для врачей. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2005.
24. Онищенко Г.Г, Попова А.Ю., Кутырев В.В., Смирнова Н.И., Щербакова С.А., Москвитина Э.А. и др. Актуальные проблемы эпидемиологического надзора, лабораторной диагностики и профилактики холеры в Российской Федерации. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2016; 93(1): 89–101. https://doi.org/10.36233/0372-9311-2016-1-89-101
25. Половинкина В.С., Марков Е.Ю. Иммуноадъювантные свойства мурамилдипептида. Acta Biomedica Scientifica. 2012; (1): 149–53.
Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology. 2022; 99: 81-92
The influence of immunomodulators on the formation of vaccine-induced cholera immunity
https://doi.org/10.36233/0372-9311-188Abstract
Introduction. Due to the remaining tense situation on cholera in the world, research continues on the creation of new preventive drugs, as well as ways to increase the immunogenicity of existing anti-cholera vaccines. The combined use of vaccines with immunomodulators and cytokines is successfully used for the specific prevention of various infections, including particularly dangerous ones.
The aim of the work is an experimental study of the effect of immunomodulators on the immunogenic and protective activity of the cholera bivalent chemical vaccine in order to assess the possibility of their use to improve the specific prevention of cholera.
Materials and methods. The parameters of cellular and humoral local and systemic immune response in experimental animals vaccinated and receiving immunotherapy, as well as the effect of immunomodulators on the protective activity of antigens that are part of the cholera bivalent chemical vaccine, were evaluated.
Results. The studies revealed that the use of immunomodulators in combination with the vaccine leads to an increase in the immunogenic properties of antigens. Immunomodulators stimulate the differentiation of CD4⁺- lymphocytes, ensuring the development of an immune response mainly along the humoral pathway, increase the number of B-lymphocytes, antigen-specific antibody-forming cells, as well as secretory immunoglobulin A in the intestines of vaccinated experimental animals. It is shown that the immunomodulator glucosaminylmuramyl dipeptide increases the protective properties of the antigens that are part of the chemical cholera bivalent vaccine. It was the most effective additive, since it protected all the animals included in the experiment from generalized cholera.
Conclusion. The use of immunomodulators in anti-cholera vaccination, especially with glucosaminylmuramyl dipeptide, may be one of the approaches to improving the specific prevention of cholera.
References
1. Onishchenko G.G., Kutyrev V.V., Shchukovskaya T.N., Smirnova N.I., Nikiforov A.K., Eremin S.A. i dr. Spetsificheskaya profilaktika kholery v sovremennykh usloviyakh. Problemy osobo opasnykh infektsii. 2011; (1): 5–12. https://doi.org/10.21055/0370-1069-2011-1(107)-5-12
2. Petrov R.V., Khaitov R.M. Immunogeny i vaktsiny novogo pokoleniya: rukovodstvo. M.: GEOTAR-Media; 2011.
3. Kogotkova O.I., Buravtsova N.P., Efremenko E.I., Efremenko V.I., Aksenova L.Yu. Sochetannoe primenenie v eksperimente zhivoi protivosibireyazvennoi vaktsiny STI s likopidom. Immunologiya. 2004; 25(2): 109–11.
4. Pimenov E.V., Kozhukhov V.V., Strochkov Yu.I. Sozdanie vaktsin protiv sibirskoi yazvy. Priroda. 2000; (10): 12–9.
5. Lauw F.N., Simpson A.J., Prins J.M., van Deventer S.J., Chaowagul W., White N.J., et al. The CXC chemokines gamma interferon (IFN-gamma) – inducible protein 10 and monokine induced by IFN-gamma are released during severe melioidosis. Infect. Immun. 2000; 68(7): 3888–93. https://doi.org/10.1128/iai.68.7.3888-3893.2000
6. Propst K.L., Troyer R.M., Kellihan L.M., Schweizer H.P., Dowet S.W. Immunotherapy markedly increases the effectiveness of antimicrobial therapy for treatment of Burkholderia pseudomallei infection. Antimicrob. Agents Chemother. 2010; 54(5): 1785–92. https://doi.org/10.1128/AAC.01513-09
7. Khabarova I.A., Zhukova S.I., Rotov K.A., Snatenkov E.A., Toporkov A.V., Viktorov D.V. Ekstrennaya profilaktika eksperimental'nogo melioidoza s ispol'zovaniem sinteticheskikh immunomodulyatorov i geterologichnykh vaktsin. Vestnik Rossiiskogo universiteta druzhby narodov. Seriya: Meditsina. 2018; 22(3): 340–50. https://doi.org/10.22363/2313-0245-2018-22-3-340-350
8. Zhukova S.I., Dem'yanova O.B., Alekseev V.V., Avrorova I.V., Khrapova N.P., Drefs N.M. i dr. Ispol'zovanie tsitokinov dlya usileniya immunogennykh i immunotropnykh svoistv antigenov Burkholderia pseudomallei. Immunopatologiya, allergologiya, infektologiya. 2011; (1): 43–8.
9. Zhukova S.I., Dem'yanova O.B., Avrorova I.V., Zankovich A.A., Alekseev V.V., Khrapova N.P. i dr. Sposob povysheniya immunogennosti antigenov B. pseudomallei pri eksperimental'nom melioidoze. Patent RF № 2483752C1; 2013.
10. Dem'yanova O.B., Zhukova S.I., Zankovich A.A., Khrapova N.P., Rotov K.A., Sintyurina N.N. i soavt. Ispol'zovanie tsitokinov i sinteticheskikh peptidov dlya povysheniya immunogennosti melioidoznykh antigenov. Problemy osobo opasnykh infektsii. 2014; (3): 83–5. https://doi.org/10.21055/0370-1069-2014-3-83-85
11. Bogacheva N.V., Okhapkina V.Yu., Pyatkova N.V., Fedotov A.K., Kucherenko A.S. Eksperimental'noe izuchenie vliyaniya immunomodulyatorov na effektivnost' primeneniya vaktsiny brutselleznoi zhivoi sukhoi. Epidemiologiya i vaktsinoprofilaktika. 2016; 15(2): 84–92. https://doi.org/10.31631/2073-3046-2016-15-2-84-92
12. Kravtsov A.L., Klyueva S.N., Bugorkova S.A. Vliyanie immunomodulyatorov na reaktivnost' kletok immunnoi sistemy pri modelirovanii protivotulyaremiinogo vaktsinnogo protsessa. Epidemiologiya i vaktsinoprofilaktika. 2016; 15(3): 94–101. https://doi.org/10.31631/2073-3046-2016-15-3-94-101
13. Duckett N.S., Olmos S., Durrant D.M., Metzger D.W. Intranasal interleukin-12 treatment for protection against respiratory infection with the Francisella tularensis live vaccine strain. Infect. Immun. 2005; 73(4): 2306–11. https://doi.org/10.1128/iai.73.4.2306-2311.2005
14. Pammit M.A., Budhavarapu V.N., Raulie E.K., Klose K.E., Teale J.M., Arulanandam B.P. Intranasal interleukin-12 treatment promotes antimicrobial clearance and survival in pulmonary Francisella tularensis subsp. novicida infection. Antimi¬ crob. Agents Chemother. 2004; 48(12): 4513–9. https://doi.org/10.1128/aac.48.12.4513-4519.2004
15. Kumar D., Kirimanjeswara G., Metzger D.W. Intranasal administration of an inactivated Yersinia pestis vaccine with interleukin-12 generates protective immunity against pneumonic plague. Clin. Vaccine Immunol. 2011; 18(11): 1925–35. https://doi.org/10.1128/CVI.05117-11
16. Karal'nik B.V., Ponomareva T.S., Deryabin P.N., Denisova T.G., Mel'nikova N.N., Tugambaev T.I. i dr. Vliyanie immunomodulyatsii na immunogennuyu i protektivnuyu aktivnost' zhivoi chumnoi vaktsiny. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii. 2014; 91(6): 108–12.
17. Ponomareva T.S., Deryabin P.N., Karal'nik B.V., Denisova T.G., Tugambaev T.I., Atshabar B.B. i dr. Vliyanie betaleikina na pokazateli antigenspetsificheskogo immunnogo otveta v model'nykh opytakh immunizatsii zhivotnykh zhivoi protivochumnoi vaktsinoi. Tsitokiny i vospalenie. 2014; 13(1): 57–62.
18. Klyueva S.N., Shchukovskaya T.N. Vliyanie ad\"yuvantov novogo pokoleniya in vitro na produktsiyu tsitokinov kletkami krovi vaktsinirovannykh protiv chumy lits. Rossiiskii immunologicheskii zhurnal. 2015; 9(2): 201–8.
19. Shchukovskaya T.N., Kurylina A.F., Shavina N.Yu., Bugorkova S.A. Vliyanie polioksidoniya, Poly (I:C), dalargina na zashchitnoe deistvie vaktsinnogo shtamma Yersinia pestis EV NIIEG pri eksperimental'noi chume. Rossiiskii immunologicheskii zhurnal. 2020; 23(1): 41–50. https://doi.org/10.46235/1028-7221-005-IOP
20. Russell P.H., Mackay D.K.J., Ozdemir I. A rapid enzyme-linked semi-microwell assay for the enumeration of antibody-forming cells to viral and bacterial antigens in domestic animals. J. Immunol. Meth. 1987; 101(2): 229–33. https://doi.org/10.1016/0022-1759(87)90154-2
21. Afinogenova V.P., Lukachev I.V., Kostinov M.P. Immunoterapiya: mekhanizm deistviya i klinicheskoe primenenie immunokorregiruyushchikh preparatov. Lechashchii vrach. 2010; (4): 9.
22. Medunitsyn N.V. Korrektsiya razvitiya immuniteta pri vaktsinatsii. Biopreparaty. Profilaktika, diagnostika, lechenie. 2010; (3): 9–10.
23. Medunitsyn N.V., Pokrovskii V.I. Osnovy immunoprofilaktiki i immunoterapii infektsionnykh boleznei. Rukovodstvo dlya vrachei. M.: GEOTAR-Media; 2005.
24. Onishchenko G.G, Popova A.Yu., Kutyrev V.V., Smirnova N.I., Shcherbakova S.A., Moskvitina E.A. i dr. Aktual'nye problemy epidemiologicheskogo nadzora, laboratornoi diagnostiki i profilaktiki kholery v Rossiiskoi Federatsii. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii. 2016; 93(1): 89–101. https://doi.org/10.36233/0372-9311-2016-1-89-101
25. Polovinkina V.S., Markov E.Yu. Immunoad\"yuvantnye svoistva muramildipeptida. Acta Biomedica Scientifica. 2012; (1): 149–53.
