Моделирование воспалительного процесса в репродуктивных органах самок мышей инбредных линий C57BL/6 и I/St при аэрозольном инфицировании Mycobacterium tuberculosis

DOI: https://dx.doi.org/10.18565/aig.2019.9.118-125

30.09.2019
24

1) ФГБНУ «Центральный научно-исследовательский институт туберкулеза», Москва, Россия

2) ФБГУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России, Москва, Россия

3) ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова» Минздрава России, Москва, Россия

4) ФГБНУ «Научно-исследовательский институт морфологии человека», Москва, Россия

Цель. Создать модель воспалительного процесса в репродуктивных органах самок мышей с различной генетически детерминированной восприимчивостью к туберкулезной инфекции при аэрозольном инфицировании Mycobacterium tuberculosis (Mtb).

Материалы и методы. Самок мышей инбредных линий I/St (восприимчивая) и C57BL/6 (устойчивая) заражали аэрозольно Mtb H37Rv. Затем изучали развитие воспалительного процесса в репродуктивных органах и состояние вагинальной микробиоты.

Результаты. У мышей линии C57BL/6 к 3-му дню инфицирования Mtb регистрировали дисбаланс вагинальной флоры с тенденцией к формированию умеренного дисбиоза. У мышей линии I/St достоверно значимых изменений вагинальной микробиоты не отмечали, независимо от сроков инфицирования Mtb. Гистологическое исследование показало постепенное развитие воспалительного процесса в репродуктивных органах обеих линий, более выраженного у мышей I/St.

Заключение. При аэрозольном инфицировании Mtb в репродуктивных органах самок мышей последовательно развивается воспалительный процесс, более выраженный у линии I/St, высокочувствительной к туберкулезу.

В настоящее время легочные и внелегочные формы туберкулеза у человека хорошо изучены и подробно описаны [1–3]. Экспериментальное моделирование туберкулеза легких у мышей проводилось многократно [4–11]. Изучение репродуктивных органов в эксперименте до недавнего времени проводили посредством моделирования генитального туберкулеза, используя внутривагинальный, внутриматочный, алиментарный и внутрибрюшинный пути введения Mycobacterium tuberculosis (Mtb) [12, 13]. Эти методики носят искусственный характер, далекий от реального механизма вовлечения половых органов в туберкулезный процесс у человека. В литературе имеется крайне малое количество экспериментальных работ, посвященных изменениям в репродуктивных органах при туберкулезе органов дыхания, в том числе с использованием самок мышей [14].

Примечательность лабораторной мыши для изучения репродуктивных проблем заключается в полной идентичности ее половой системы человеческому организму. У самки мыши имеются половые органы: яичники, маточные трубы (рога), матка, влагалище. Гистологическое строение половых органов мыши также аналогично эпителию человеческого организма [15]. Оценка влияния туберкулезной инфекции на органы половой системы представляет огромный научный интерес и внесет вклад в понимание патогенеза репродуктивных нарушений при активном туберкулезе органов дыхания.

Целью настоящего исследования явилось создание модели воспалительного процесса в репродуктивных органах самок мышей с различной генетически детерминированной восприимчивостью к туберкулезной инфекции при аэрозольном инфицировании Mtb.

Материалы и методы

Работа выполнена на самках мышей инбредных линий C57BL/6 и I/St, поддерживаемых в питомнике лабораторных животных ФГБНУ «ЦНИИТ». Мышей разводили в соответствии с методическими указаниями Министерства здравоохранения РФ № 755, INH Office of Laboratory Animal Welfare (OLAW). Все экспериментальные процедуры были одобрены Этическим комитетом ЦНИИТ по уходу за животными (протоколы IACUC № 4, 9, 14). Самки весом 20–22 г, которые не были в контакте с самцами, были заражены в аэрозольной камере Glas-Col (США) в дозе 100 КОЕ/легкое. Mtb вирулентного штамма H37Rv была любезно предоставлена Gilles Marchal (Институт Пастера, Париж) и сохранена в отделе иммунологии ФГБНУ «ЦНИИТ». Общее количество мышей (n=27) разделили на группы: 1-я – интактные мыши (n=3); 2-я – мыши линии C57BL/6 (n=12), которых последовательно выводили из эксперимента через 3 (n=3), 7 (n=3), 15 (n=3), 35 (n=3) дней от момента инфицирования; 3-я группа – мыши линии I/St (n=12), которых последовательно выводили из эксперимента через 3 (n=3), 7 (n=3), 15 (n=3), 35 (n=3) дней от момента инфицирования.

Вагинальную флору анализировали с помощью тест-системы «Фемофлор», основанной на методе полимеразной цепной реакции в режиме реального времени [14, 16]. Для этого до инфицирования (день 0), а также через 3, 7, 15, 35 дней после инфицирования у каждой мыши были взяты индивидуальные образцы вагинальных мазков и помещены в гуанидин тиоцианат-фенол-хлороформ (тризол). Для гистологического исследования один маточный рог помещали в 10% формалин. Из фиксированных образцов готовили срезы и окрашивали гематоксилин-эозином. Морфологическое исследование органов репродуктивной системы соотносили с фазой эстрального цикла. Наиболее объективные данные по...

Список литературы

  1. Zumla A., Raviglione M., Hafner R., von Reyn C.F. Tuberculosis. N. Engl. J. Med. 2013; 368(8): 745-55. https://doi.org/10.1056/NEJMra1200894.
  2. Pang Y., An J., Shu W., Huo F., Chu N., Gao M. et al. Epidemiology of Extrapulmonary tuberculosis among inpatients, China, 2008-2017. Emerg. Infect. Dis. 2019; 25(3): 457-64. https://doi.org/10.3201/eid2503.180572.
  3. Wang H.Y., Lu J.J., Chang C.Y., Chou W.P., Hsieh J.C., Lin C.R., Wu M.H. Development of a high sensitivity TaqMan-based PCR assay for the specific detection of Mycobacterium tuberculosis complex in both pulmonary and extrapulmonary specimens. Sci. Rep. 2019; 9(1): 113. https://doi.org/10.1038/s41598-018-33804-1.
  4. Apt A.S. Are mouse models of human mycobacterial diseases relevant? Genetics says: ’yes!’. Immunology. 2011; 134(2): 109-15. https://doi.org/10.1111/j.1365-2567.2011.03472.x.
  5. O’Garra A., Redford P.S., McNab F.W., Bloom C.I., Wilkinson R.J., Berry M.P.R. The immune response in tuberculosis. Ann. Rev. Immunol. 2013; 31: 475-527. https://doi.org/10.1146/annurev-immunol-032712-095939.
  6. Nikonenko B.V., Apt A.S. Drug testing in mouse models of tuberculosis and nontuberculous mycobacterial infections. Tuberculosis (Edinb.). 2013; 93(3): 285-90. https://doi.org/10.1016/j.tube.2013.02.010.
  7. Nikonenko B., Reddy V.M., Bogatcheva E., Protopopova M., Einck L., Nacy C. Therapeutic efficacy of SQ641-NE against Mycobacterium tuberculosis. Antimicrob. Agents Chemother. 2014; 58(1): 587-9. https://doi.org/10.1128/AAC.01254-13.
  8. Nikonenko B.V., Bocharova I.V., Korotetskaya M.V., Averbach M.M., Apt A.S. Efficacy of isoniazid therapy in mice with opposite susceptibility to M. tuberculosis infection. Mycobact. Dis. 2017; 7(4): 2161-8. https://doi.org/10.4172/2161-1068.1000251.
  9. Logunova N., Korotetskaya M., Polshakov V., Apt A. The QTL within the H2 complex involved in the control of tuberculosis infection in mice is the classical class II H2-Ab1 gene. PLoS Genet. 2015; 11(11): e1005672. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1005672.
  10. Yeremeev V., Linge I., Kondratieva T., Apt A. Neutrophils exacerbate tuberculosis infection in genetically susceptible mice. Tuberculosis (Edinb.). 2015; 95(4): 447-51. https://doi.org/10.1016/j.tube.2015.03.007.
  11. Ammerman N.C., Swanson R.V., Tapley A., Moodley C., Ngcobo B., Adamson J. et al. Clofazimine has delayed antimicrobial activity against Mycobacterium tuberculosis both in vitro and in vivo. J. Antimicrob. Chemother. 2017; 72(2): 455-61. https://doi.org/10.1093/jac/dkw417.
  12. Orme I.M. The mouse as a useful model of tuberculosis. Tuberculosis (Edinb.). 2003; 83(1-3): 12-5.
  13. Palanisamy G.S., Smith E.E., Shanley C.A., Ordway D.J., Orme I.M., Basaraba R.J. Disseminated disease severity as a measure of virulence of Mycobacterium tuberculosis in the guinea pig model. Tuberculosis (Edinb.). 2008; 88(4): 295-306. https://doi.org/10.1016/j.tube.2007.12.003.
  14. Сухих Г.Т., Каюкова С.И., Бочарова И.В., Донников А.Е., Лепеха Л.Н., Демихова О.В., Уварова Е.В., Березовский Ю.С., Смирнова Т.Г. Особенности воспалительного процесса репродуктивных органов самок мышей линии C57BL/6 при экспериментальном туберкулезе. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2015; 160(12): 787-90.
  15. Ноздрачев А.Д., Поляков Е.Л., Маслюков П.М. Анатомия лабораторной мыши. Санкт-Петербург; 2012: 139-54.
  16. Ворошилина Е.С., Тумбинская Л.В., Донников А.Е., Плотко Е.Э., Хаютин Л.В. Биоценоз влагалища с точки зрения количественной полимеразной цепной реакции: что есть норма? Акушерство и гинекология. 2011; 1: 57-65.
  17. Патент 2674155 С1 РФ. Способ определения стадии клинического течения хронического эндометрита, степени активности воспаления и выраженности фиброза с установлением прогноза имплантации и нарушения рецептивности эндометрия. Эллиниди В.Н., Феоктистов А.А., Обидняк Д.М., Кондрина Е.Ф. ФГБУ «Всероссийский Центр экстренной и радиационной медицины им. А.М. Никифорова». Заявлено 27.09.2017. Опубликовано 05.12.2018; Бюл. №34.

Поступила 19.03.2019

Принята в печать 19.04.2019

Об авторах / Для корреспонденции

Каюкова Светлана Ивановна, к.м.н., старший научный сотрудник ФГБНУ «Центральный научно-исследовательский институт туберкулеза». Тел.: +7 (915)396-8534. E-mail: kajukovalnp@gmail.com.
Адрес: 107564 Россия, Москва, Яузская аллея, д. 2.
Донников Андрей Евгеньевич, к.м.н., зав. лабораторией молекулярно-генетических методов ФБГУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. акад. В.И. Кулакова» Минздрава России.  Тел.: +7 (903)684-5247. E-mail: donnikov@dna-technology.ru.
Адрес: 117997 Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Бочарова Ирина Владимировна, к.б.н., заведующая виварием ФГБНУ «Центральный научно-исследовательский институт туберкулеза». Тел.: +7 (915) 359-5598. E-mail: 3595598@mail.ru. Адрес: 107564 Россия, Москва, Яузская аллея, д. 2.
Туманова Елена Леонидовна, д.м.н., профессор, зав. кафедрой патологической анатомии и клинической патологической анатомии педиатрического факультета ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова». Тел.: +7 (903)769-62-85. E-mail: elena07tumanova@yandex.ru. Адрес: 117997 Россия, Москва, ул. Островитянова, д. 1.
Мнихович Максим Валерьевич, к.м.н., старший научный сотрудник ФГБНУ «Научно-исследовательский институт морфологии человека». Тел.: +7 (903)641-8285. E-mail: mnichmaxim@yandex.ru. Адрес: 117418 Россия, Москва, ул. Цюрупы, д. 3.
Никоненко Борис Владимирович, д.м.н., ведущий научный сотрудник ФГБНУ «Центральный научно-исследовательский институт туберкулеза». Тел.: +7 (985)951-9578. E-mail: boris.nikonenko52@gmail.com. Адрес: 107564 Россия, Москва, Яузская аллея, д. 2.

Для цитирования: Каюкова С.И., Донников А.Е., Бочарова И.В., Туманова Е.Л., Мнихович М.В., Никоненко Б.В. Моделирование воспалительного процесса в репродуктивных органах самок мышей инбредных линий C57BL/6 и I/ST при аэрозольном инфицировании Mycobacterium tuberculosis. Акушерство и гинекология. 2019; 9:118-125.
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2019.9.118-125

Полный текст публикаций доступен только подписчикам

Нет комментариев

Комментариев: 0

Вы не можете оставлять комментарии
Пожалуйста, авторизуйтесь