РЕГУЛЯЦИЯ ИММУННОГО ГОМЕОСТАЗА КИШЕЧНИКА ЧЕЛОВЕКА МЕТАБОЛИТАМИ БИФИДОБАКТЕРИЙ В УСЛОВИЯХ МИКРОБНОГО РАСПОЗНАВАНИЯ

Главная

Статья в Elpub

РУС ENG

Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2017; : 12-18

РЕГУЛЯЦИЯ ИММУННОГО ГОМЕОСТАЗА КИШЕЧНИКА ЧЕЛОВЕКА МЕТАБОЛИТАМИ БИФИДОБАКТЕРИЙ В УСЛОВИЯХ МИКРОБНОГО РАСПОЗНАВАНИЯ

Бухарин О. В., Иванова Е. В., Перунова Н. Б.

https://doi.org/10.36233/0372-9311-2017-3-12-18

Аннотация

Цель. Изучить продукцию цитокинов на модели лимфоцитов периферической крови под действием штамма Bifidobacterium bifidum 791, индуцированного метаболитами Lactobacillus fermentum 90Т-С4, Escherichia coli 157 и Staphylococcus aureus 209. Материалы и методы. В работе использованы эталонные штаммы, относящиеся к «своим» и «чужим» видам бактерий. Метод микробного распознавания «свой-чужой» (Бухарин О.В., Перунова Н.Б., 2011). Мононуклеарные лейкоциты выделяли из крови здоровых доноров методом градиентного центрифугирования в градиенте плотности фиколл-верографина (Pharmacia, Швеция). Продукция провоспалительных (IFN-y, TNF-a, IL-6, IL-17) и противовоспалительного (IL-10) цитокинов исследовалась в культуре мононуклеаров методом ИФА. Результаты статистически обработаны. Результаты. Отмечена сходная направленность реакции лимфоцитов с дифференцировкой бифидобактериями «своих» и «чужих» видов микроорганизмов. Установлено, что в ответ на «чужие» эталонные культуры лимфоциты усиливали провоспалительный потенциал, а в отношении «своих» - противовоспалительный. Предварительное соинкубирование бифидобактерий с метаболитами L. fermentum 90Т-С4 усиливало противовоспалительный эффект В. bifidum 791, тогда как реакция лимфоцитов на бифидобактерии, индуцированные кишечной палочкой и стафилококком, была изменена в сторону провоспалительной. Заключение. Сочетанное однонаправленное влияние микробиоты и ее метаболической активности на уровень цитокинов может способствовать усилению защитного эффекта интестинального иммунного ответа. Способность бифидофлоры проводить первичный отбор микросимбионтов за счет межмикробного «распознавания» и дифференцированного воздействия на про- или противовоспалительный потенциал лимфоцитов - свидетельство ключевой роли бифидофлоры в поддержании гомеостаза кишечника человека.

Список литературы

1. Бухарин О. В., Перунова Н. Б. Микросимбиоценоз. Екатеринбург: УрО РАН, 2014.

2. Бухарин О.В., Перунова Н.Б., Иванова Е.В. Бифидофлора при ассоциативном симбиозе человека. Екатеринбург: УрО РАН, 2014.

3. Бухарин О.В., Иванова Е.В., Перунова Н.Б., Чайникова И.Н. Роль бифидобактерий в формировании иммунного гомеостаза человека. Журн. микробиол. 2015, 6: 98-104.

4. Марков А.В., Куликов А.М. Гипотеза иммунологического тестирования партнеров - согласованность развития адаптаций и смены половых предпочтений. Изв. РАН. Сер. Биол. 2006, 3:261-274.

5. Хаитов Р.М. Физиология иммунной системы. М: ВИНИТИ РАН, 2001.

6. Hapfelmeir S., Lawson М.А., Slack Е. et al. Reversible microbial colonization of germ-free mice reveals the dynamics of IgA immune responses. Science. 2010, 328 (5986): 1705-1709.

7. Milani C., Lugli G. A., Duranti S. et al. Genomic encyclopedia of type strains of the genus Bifidobacterium. Appl. Environ. Microbiol. 2014, 80: 6290-6302.

8. Nelson K.E. Metagenomics of the Human Body. 2011.

9. O'Callaghan A., van Sinderen D. Bifidobacteria and their role as members of the human gut microbiota. Front. Microbiol. 2016, 7: 925.

10. Riviere A., Selak M., Lantin D. et al. Bifidobacteria and butyrate-producing colon bacteria: importance and strategies for their stimulation in the human. Gut. Front. Microbiol. 2016, 7: 1-21.

11. Tomosada Y, Villena J., Murata K. et al. Immunoregulatory effect of bifidobacteria strains in porcine intestinal epithelial cells through modulation of ubiquitin-editing enzyme A20 expression. PLoS One. 2013, 8 (3): e59259. doi: 10.1371/joumal.pone.0059259.

12. Turroni F, Berry D., Ventura M. (Ed.) Bifidobacteria and their role in the human gut microbiota. Front. Microbiol. 2017, 7: 2148. doi: 10.3389/fmicb.2016.02148.

13. Zeuthen L.H., FinkL.N., FrokiaerH. Epithelial ceils prime the immune response to an array of gut-derived commensals towards a tolerogenic phenotype through distinct actions of thymic stromal lymphopoietin and transforming growth factor-beta. Immunology. 2008, 123 (2): 197-208.

Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology. 2017; : 12-18

REGULATION OF IMMUNE HOMEOSTASIS OF THE HUMAN INTESTINE BY METABOLITES OF BIFIDOBACTERIA UNDER CONDITIONS OF MICROBIAL RECOGNITION

Bukharin O. V., Ivanova E. V., Perunova N. B.

https://doi.org/10.36233/0372-9311-2017-3-12-18

Abstract

Aim. To study the production of cytokins on the model of peripheral blood lymphocytes under the activity of Bifidobacterium bifidum 791 strain induced by Lactobacillus fermentum 90T-C4, Escherichia coli 157 and Staphylococcus aureus 209 metabolites. Materials and methods. Reference strains of «self» and «поп-self» types of bacteria were used in the investigation. «Self/non-self» microbial recognition method (Bukharin O.V., Perunova N.B., 2011). Mononuclear leukocytes were isolated from the blood of healthy donors by gradient centrifugation in ficoll-verographin density gradient (Pharmacia, Sweden). Production of pro-(IFN-y, TNF-a, IL-6, IL-17) and anti-inflammatory (IL-10) cytokins was investigated in mononuclear culture by ELISA method. The results are statistically processed. Results. Similarities in the direction of lymphocyte reaction and «self» and «поп-self» microbial differentiation of bifidobacteria were found. It was determined that in reaction to «поп-self» reference cultures the lymphocytes increased pro-inflammatory potential and increased anti-inflammatory potential in reaction to «self» bacteria. Preliminary co-incubation of bifidobacteria with L.fermentum metabolites 90T-C4 increased anti-inflammatory effect of B. bifldum 791, whereas lymphocyte reaction to E. coli and staphylococcus induced bifidobacteria was changed to pro-inflammatory. Conclusion. Combined unidirectional influence of microbiota and its metabolic activity on cytokine level might enhance defence effect of intestinal immune response. The capacity of bifidoflora to carry out primary selection of microsymbionts on account of intermicrobial «recognition» and differentiated exposure to lymphocyte pro- and anti-inflammatory potential evidences the key role of bifidoflora in the human intestine homeostasis maintenance.

References

1. Bukharin O. V., Perunova N. B. Mikrosimbiotsenoz. Ekaterinburg: UrO RAN, 2014.

2. Bukharin O.V., Perunova N.B., Ivanova E.V. Bifidoflora pri assotsiativnom simbioze cheloveka. Ekaterinburg: UrO RAN, 2014.

3. Bukharin O.V., Ivanova E.V., Perunova N.B., Chainikova I.N. Rol' bifidobakterii v formirovanii immunnogo gomeostaza cheloveka. Zhurn. mikrobiol. 2015, 6: 98-104.

4. Markov A.V., Kulikov A.M. Gipoteza immunologicheskogo testirovaniya partnerov - soglasovannost' razvitiya adaptatsii i smeny polovykh predpochtenii. Izv. RAN. Ser. Biol. 2006, 3:261-274.

5. Khaitov R.M. Fiziologiya immunnoi sistemy. M: VINITI RAN, 2001.

6. Hapfelmeir S., Lawson M.A., Slack E. et al. Reversible microbial colonization of germ-free mice reveals the dynamics of IgA immune responses. Science. 2010, 328 (5986): 1705-1709.

7. Milani C., Lugli G. A., Duranti S. et al. Genomic encyclopedia of type strains of the genus Bifidobacterium. Appl. Environ. Microbiol. 2014, 80: 6290-6302.

8. Nelson K.E. Metagenomics of the Human Body. 2011.

9. O'Callaghan A., van Sinderen D. Bifidobacteria and their role as members of the human gut microbiota. Front. Microbiol. 2016, 7: 925.

10. Riviere A., Selak M., Lantin D. et al. Bifidobacteria and butyrate-producing colon bacteria: importance and strategies for their stimulation in the human. Gut. Front. Microbiol. 2016, 7: 1-21.

12. Turroni F, Berry D., Ventura M. (Ed.) Bifidobacteria and their role in the human gut microbiota. Front. Microbiol. 2017, 7: 2148. doi: 10.3389/fmicb.2016.02148.

РЕГУЛЯЦИЯ ИММУННОГО ГОМЕОСТАЗА КИШЕЧНИКА ЧЕЛОВЕКА МЕТАБОЛИТАМИ БИФИДОБАКТЕРИЙ В УСЛОВИЯХ МИКРОБНОГО РАСПОЗНАВАНИЯ

Аннотация

REGULATION OF IMMUNE HOMEOSTASIS OF THE HUMAN INTESTINE BY METABOLITES OF BIFIDOBACTERIA UNDER CONDITIONS OF MICROBIAL RECOGNITION

Abstract

События