actabiomedicaActa Biomedica ScientificaActa Biomedica Scientifica2541-94202587-9596Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problems10.29413/ABS.2020-5.1.10actabiomedica-2242Research ArticleЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯEXPERIMENTAL RESEARCHESСравнительный анализ клеточного состава крови и костного мозга белых мышей, инфицированных Bacillus anthracis разных генотиповComparative Analysis of Blood and Marrow Cellular Structure of White Mice Infected With Bacillus Anthracis Different Genotypeshttps://orcid.org/0000-0001-8561-6207ДубровинаВ. И.DubrovinaV. I.

Дубровина Валентина Ивановна – доктор биологических наук, заведующая лабораторией патофизиологии

Valentina I. Dubrovina – Dr. Sc. (Biol.), Head of Pathophysiological Laboratory

dubrovina-valya@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0952-8755СтаровойтоваТ. П.StarovoitovaT. P.

Старовойтова Татьяна Пантелеевна – научный сотрудник лаборатории патофизиологии

Tatyana P. Starovoitova – Research Officer at the Pathophysiological Laboratory

adm@chumin.irkutsk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7194-6413КравецЕ. В.KravetsE. V.

Кравец Елена Владимировна – кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории сибирской язвы отдела эпидемиологии

Scopus ID: 56245849700

Elena V. Kravets – Cand. Sc. (Biol.), Research Officer of the Epidemiology Department

Scopus ID: 56245849700

adm@chumin.irkutsk.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6017-9610ИвановаТ. А.IvanovaT. A.

Иванова Татьяна Александровна – заведующая лабораторией экспериментальных животных 

https://orcid.org/0000-0001-6016-9610

Tatyana А. Ivanova – Head of the Laboratory of Experimental Animals

adm@chumin.irkutsk.ruДугаржаповаЗ. Ф.DugarzhapovaZ. F.

Дугаржапова Зоригма Фёдоровна – кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории сибирской язвы отдела эпидемиологии

https://orcid.org/0000-0002-5315-479

Researcher ID: H-5562-2018

Scopus ID: 56245282700

Zorigma F. Dugarzhapova – Cand. Sc. (Med.), Senior Research Officer of the Epidemiology Department 

https://orcid.org/0000-0002-5315-479

Researcher ID: H-5562-2018

Scopus ID: 56245282700

adm@chumin.irkutsk.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8349-2431ГавриловаО. В.GavrilovaO. V.

Гаврилова Ольга Владимировна – кандидат биологических наук, научный сотрудник отдела подготовки и усовершенствования специалистов

Gavrilova Olga Vladimirovna – Cand. Sc. (Biol.), Research Officer of the Department of the Specialists’ Advanced Training

adm@chumin.irkutsk.ruЮрьеваО. В.Yur’evaO. V.https://orcid.org/0000-0002-3795-3687ШкарубаТ. Т.ShkarubaT. T.

Шкаруба Татьяна Тимофеевна – научный сотрудник отдела научного и учебно-методического обеспечения

Tatyana T. Shkaruba – Research Officer of the Department of Scientific and Educational-Methodical Support

adm@chumin.irkutsk.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4201-5828БалахоновВ. С.BalakhonovS. V.

Балахонов Сергей Владимирович – доктор медицинских наук профессор, директор

Scopus ID: 6602291694

Sergey V. Balakhonov – Dr. Sc. (Med.), Professor, Director

Scopus ID: 6602291694

adm@chumin.irkutsk.ruФКУЗ «Иркутский научно-исследовательский противочумный институт» РоспотребнадзораIrkutsk Antiplague Research Institute of Rospotrebnadzor202017032020517277Copyright © Дубровина В.И., Старовойтова Т.П., Кравец Е.В., Иванова Т.А., Дугаржапова З.Ф., Гаврилова О.В., Юрьева О.В., Шкаруба Т.Т., Балахонов В.С., 20202020Дубровина В.И., Старовойтова Т.П., Кравец Е.В., Иванова Т.А., Дугаржапова З.Ф., Гаврилова О.В., Юрьева О.В., Шкаруба Т.Т., Балахонов В.С.Dubrovina V.I., Starovoitova T.P., Kravets E.V., Ivanova T.A., Dugarzhapova Z.F., Gavrilova O.V., Yur’eva O.V., Shkaruba T.T., Balakhonov S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.actabiomedica.ru/jour/article/view/2242Обоснование

Обоснование. Одним из актуальных направлений в изучении возбудителя сибирской язвы остаётся исследование его факторов патогенности, к которым, прежде всего, относятся трёхкомпонентный токсин, капсула и связанные с ними структурные и регуляторные гены. Наличие или отсутствие этих факторов влияет на структурные изменения как в клеточном составе крови, так и в иммунокомпетентных органах макроорганизма.

Цель исследования

Цель исследования: сравнительный анализ популяционного состава клеток костного мозга и периферической крови экспериментальных животных, инфицированных Bacillus anthracis разных генотипов.

Методы

Методы. Было проведено сравнительное исследование популяционного состава клеток красного костного мозга и периферической крови белых мышей в динамике инфекционного процесса, вызванного возбудителем B. anthracis разных генотипов. В красном костном мозге определяли индекс созревания нейтрофилов и лейко-эритроцитарное соотношение. В мазках периферической крови, окрашенных по методу Фрейфельда, выявляли степень выраженности патологической зернистости нейтрофилов. Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью компьютерной программы «Статистика», версия 6 (Новосибирск). Достоверными считались результаты, если вероятность ошибки была меньше 0,05 (р < 0,05) по отношению к контролю.

Результаты

Результаты. Выявлены различия в популяционном составе клеток костного мозга и периферической крови экспериментальных животных, инфицированных возбудителем B. anthracis, которые зависят от плазмидного состава исследованных штаммов.

Заключение

Заключение. Полученные данные дают основания предположить, что выявленные различия изменений периферической крови и красного костного мозга экспериментальных животных могут быть связаны не только с плазмидным профилем исследованных штаммов, но и с особенностями их ферментативной активности, способности к адгезии и другими факторами.

Background

Background. Detection of the pathogenicity factors is one of the actual directions in studying of the anthrax causative agent. First of all, it includes the presence of tripartite toxin, capsule and the related structural and regulatory genes. Their presence or absence is defined by structural changes in cellular structure of blood and immunocomplex organs of a macroorganism.

Objective

Objective: To conduct a comparative analysis of subpopulational structure of marrow and peripheral blood cells at anthrax infection in experimental animals and to trace dynamics of the infectious process caused by Bacillus anthracis of different genotypes.

Methods

Methods. Comparative examination of subpopulational structure of red marrow and peripheral blood cells of white mice in dynamics of the infectious process caused by B. anthracis of different genotypes was conducted. Also, neutrophil maturing index and leucoerythrocytic correlation were calculated in red marrow. Degree of manifestation of neutrophil pathological granularity was revealed in peripheral blood smears stained by the Freifeld’s method. Statistical processing of the received data was conducted using the computer program “Statistics”, version 6 (Novosibirsk). Authentic results were considered if the error probability was less than 0.05 (р < 0.05) in relation to the control.

Results

Results. It is revealed that alterations in white mice infected by B. anthracis strains with the same set of plasmids are significantly various.

Conclusion

Conclusion. The resulted data permit to assume that the distinction of pathological alterations in peripheral blood and red marrow is probably connected with the other factors of the pathogen invasiveness like enzymatic activity, ability to adhesion and many others.

Bacillus anthracisкровькостный мозгплазмидный профильBacillus anthracisbloodmarrowplasmid profileReferencesПопова А.Ю., Демина Ю.В., Плоскирева А.А., Горячева Л.Г., Лапенко И.В., Малеев В.В. Клинические особенности сибирской язвы в Ямало-Ненецком автономном округе в 2016 году. Проблемы особо опасных инфекций. 2017; (1): 77-83. doi: 10.21055/0370-1069-2017-1-77-83Popova AYu, Demina YuV, Ploskireva AA, Goryacheva LG, Lapenko IV, Maleev VV. Clinical features of anthrax manifestations in Yamalo-Nenets autonomous district in 2016. Problemy osobo opasnykh infektsiy. 2017; (1): 77-83. doi: 10.21055/0370-1069- 2017-1-77-83 (In Russ.)Тайчиев И.Т., Жолдошев С.Т. Клинико-эпидемиологическая характеристика сибирской язвы в современных условиях. Успехи современного естествознания. 2014; (7): 20-26.Taichiev IT, Ioldoshev ST. Clinico-epidemiological characteristics of anthrax in modern conditions. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. 2014; (7): 20-26. (in Russ.)Онищенко Г.Г. Сибирская язва: актуальные аспекты микробиологии, эпидемиологии, клиники, диагностики, лечения и профилактики. М.: ВУН МЦ Минздрава России; 1999.Onishchenko GG. Anthrax: modern aspects of microbiology, epidemiology, clinics, diagnostics, treatment and prophylaxis. Moscow: VU MC Minzdrava Rossii;1999. (in Russ.)Triantafilou M, Uddin A, Maher S, Charalambous N, Hamm TSC, Alsumati A, et al. Anthrax toxin evades Toll‐like receptor recognition, whereas its cell wall components trigger activation via TLR2/6 heterodimers. Cellular Microbiology. 2007; 9(12): 2880- 2892. doi: 10.1111/j.1462-5822.2007.01003.xTriantafilou M, Uddin A, Maher S, Charalambous N, Hamm TSC, Alsumati A, et al. Anthrax toxin evades Toll‐like receptor recognition, whereas its cell wall components trigger activation via TLR2/6 heterodimers. Cellular Microbiology. 2007; 9(12): 2880- 2892. doi: 10.1111/j.1462-5822.2007.01003.xWeiss S, Levy H, Fisher M, Kobiler D, Altboum Z. Involvement of TLR2 in innate immune response to Bacillus anthracis infection. Innate Immun. 2009; 15(1): 43-51. doi: 10.1177/1753425908100379Weiss S, Levy H, Fisher M, Kobiler D, Altboum Z. Involvement of TLR2 in innate immune response to Bacillus anthracis infection. Innate Immun. 2009; 15(1): 43-51. doi: 10.1177/1753425908100379Попова П.Ю., Микшис Н.И., Щуковская Т.Н., Попов Ю.А. Взаимодействие возбудителя сибирской язвы с паттернраспознающими рецепторами врожденного и адаптивного иммунитета. Проблемы особо опасных инфекций. 2011; 4(110): 12-17. doi: 10.21055/0370-1069-2011-4(110)-12-17Popova PYu, Mikshis NI, Shchukovskaya TN, Popov YuA. Interaction between Bacillus anthracis and Pattern-Recognizing Receptors of Innate and Adaptive Immunity. Problemy osobo opasnykh infektsiy. 2011; 4(110): 12-17. doi: 10.21055/0370-1069- 2011-4(110)-12-17 (In Russ.)Zakharova MYu, Kozyr AV, Ignatova AN, Vinnikov IA, Shemyakin IG, Kolesnikov AV. Purification of filamentous bacteriophage for phage display using size-exclusion chromatography. Biotechniques. 2005; 38(2): 194-198. doi: 10.2144/05382BM04Zakharova MYu, Kozyr AV, Ignatova AN, Vinnikov IA, Shemyakin IG, Kolesnikov AV. Purification of filamentous bacteriophage for phage display using size-exclusion chromatography. Biotechniques. 2005; 38(2): 194-198. doi: 10.2144/05382BM04Mock M, Fouet A. Anthrax. Annu Rev Microbiol. 2001; 55: 647-671. doi: 10.1146/annurev.micro.55.1.647Mock M, Fouet A. Anthrax. Annu Rev Microbiol. 2001; 55: 647-671. doi: 10.1146/annurev.micro.55.1.647Шишкова Н.А., Тюрин Е.А., Дятлов И.А., Мокриевич А.Н. Современное состояние проблемы сибирской язвы. Бактериология. 2017; 2(3): C. 33-40. doi: 10.20953/2500-1027-2017-3-33-40Shishkova NА, Tiurin EA, Dyatlov IA, Mokrievich AN. Current state of the anthrax problem. Bakteriologiya. 2017; 2(3): 33-40. doi: 10.20953/2500-1027-2017-3-33-40. (in Russ.)Кравец Е.В., Дугаржапова З.Ф., Такайшвили В.Е., Иванова Т.А., Чеснокова М.В., Балахонов С.В. Изучение биологических и молекулярно-генетических свойств штаммов Bacillus anthracis, изолированных на территории Сибири и Дальнего Востока (1959 – 2013 гг.). Проблемы особо опасных инфекций. 2018; (3): 54-59. doi: 10.21055/0370-1069-2018-3-54-59Kravets EV, Dugarzhapova ZF, Takaishvili VE, Ivanova TA, Chesnokova MV, Balakhonov SV. Biological and molecular-genetic properties of Bacillus anthracis strains isolated in Siberia and Far East regions (1959–2013). Problemy osobo opasnykh infektsiy. 2018; (3): 54-59. doi: 10.21055/0370-1069-2018-3-54-59 (In Russ.)Меньшиков В.В. (ред.) Лабораторные методы исследования в клинике. Справочник. М.: Медицина; 1987.Menshikov VV (ed.). Laboratory methods of testing in clinic. A guide book. Moscow: Meditsina; 1987. (in Russ.)

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