ОЦЕНКА АНТИМИКРОБНОЙ АКТИВНОСТИ НЕЙТРОФИЛЬНЫХ ВНЕКЛЕТОЧНЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПОЛИСТИРОЛЬНЫХ МИКРОСФЕР

Полимерные микросферы (ПМС) хорошо зарекомендовали себя при создании диагностических тест-систем. Удобство применения ПМС заключается в возможности модификации их поверхности для получения на ней функциональных групп, в том числе и для придания ей положительного или отрицательного заряд. Функциональные группы на поверхности микросфер могут ковалентно связываться с функциональными группами белков и пептидов, что необходимо для действия иммунохимических тестов [1].

Полистирольные микросферы были использованы для создания тест-систем, позволяющих изучать нейтрофильные внеклеточные ловушки (НВЛ). НВЛ образуются из нейтрофилов – группы клеток крови, отвечающей за иммунитет и борьбу с патогенными организмами. Процесс гибели нейтрофилов называется нетоз, при этом происходит растворение клеточной мембраны и происходит выброс НВЛ. Образование НВЛ является ответом врожденного иммунитета на проникновение патогенов в организм. При этом НВЛ могут быть заряжены положительно и отрицательно [2].

Цель настоящего исследования состояла в разработке тест-системы с использованием функциональных полистирольных микросфер для оценки бактерицидной активности НВЛ. Для этого использовали бактерии E.coli, полученные из материала, взятого у пациентов с болезнью Крона.

ПМС с диаметром 140 мкм и узким распределением частиц по размерам были получены многостадийной затравочной полимеризацией стирола. Далее их поверхность была модифицирована этилендиамином, янтарной и глютаминовой кислотами для получения аминогрупп и карбоксильных групп на поверхности частиц [3].

После обработки цельной крови НВЛ сорбировали на полимерные микросферы каждого типа. Микрофотографии окрашенных красителем SYBR Green комплекса частиц с НВЛ были получены с помощью конфокальной микроскопии (рис. 1 и 2).

Рисунок 1. НВЛ на полимерных микросферах

а – НВЛ на ПМС с положительно заряженной поверхностью, б – НВЛ на ПМС с отрицательно заряженной поверхностью.

После этого оценивали влияние НВЛ на скорость роста бактерий E.coli, полученных из материала, взятого у пациентов с болезнью Крона. Скорость роста бактерий оценивали по изменению количества ДНК. Для контроля был взят образец с суспензией E.coli без добавления ПМС. Результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1

Изменение количества ДНК бактерий E.coli в различных средах (М±м)

Количество ДНК суспензии E.coli было взято за 100 %. По полученным данным можно сделать вывод, что торможение роста бактерий составило приблизительно 50% для обоих типов НВЛ здоровых пациентов. Предложенные тест-системы могут использоваться для оценки бактерицидной активности НВЛ цельной крови у пациентов, страдающих от бактериальных инфекций.

Список литературы:

1. И.А. Грицкова, Н.И. Прокопов, Я.М. Станишевский. Биотест-системы на основе полимерных микросфер // Вестник МИТХТ. – Москва, 2006.
2. Е. В. Войнова, Л. Ю. Басырева, А. А. Сиваев, С. А. Гусев, И. А. Грицкова, С. Н. Чвалун. Применение полимерных микросфер для разработки подходов к оценке количества нейтрофильных внеклеточныъх ловушек // Российские нанотехнологии. – 2021. – Т.16, № 1, - С. 118-124.
3. Сиваев А.А. Функциональные полистирольные и полиглицидилметакрилатные микросферы, получение, модификация и свойства для создания диагностических тест-систем, автореферат... канд. хим. наук: 02.00.06 / Сиваев Андрей Александрович; МИТХТ, науч. рук.: д.х.н., проф. И.А. Грицкова – Москва, 2019 – 153 с.