ПАТОГЕНЕЗ ПОВРЕЖДЕНИЯ ФРОНТАЛЬНОЙ КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА У МЫШЕЙ НА ФОНЕ ИНФИЦИРОВАНИЯ СЕЗОННЫМ ВИРУСОМ ГРИППА А/H1N1

Авторы: Ковнер А.В.¹, Курская О.Г.², Шестопалов А.М.³

Реферат

Помимо повреждения респираторного тракта, острая вирусная инфекция, обусловленная вирусом гриппа А, в организме человека может вызывать повреждение центральной нервной системы. Основываясь на предыдущих исследованиях, свидетельствующих о том, что высокопатогенный вирус гриппа А/H5N1 A/Goose/Krasnoozerskoye/627/05 является нейротропным и индуцирует воспаление в ЦНС, в настоящей работе был исследован нейротропный и провоспалительный потенциал сезонного вируса гриппа А/H1N1 A/Tomsk/13/2010 на мышиной модели. Материал и методы. Работа проведена на двухмесячных мышах-самцах линии BALB/c, разделенных на две группы – интактные (5 животных) и инфицированные интраназально одной минимальной полулетальной дозой вируса гриппа А/H1N1 A/Tomsk/13/2010 (20 животных для вирусологических и 35 – для гистологических работ). Титрование вируса, полученного из гомогенатов легких и головного мозга, проводили на клетках MDCK, рассчитывали по методу Кербера в модификации Ашмарина и выражали в lgTCID₅₀/мл. Гистологические работы включали в себя иммуногистохимический анализ легких и головного мозга для детекции вируса гриппа, маркеров воспаления и репарации ткани, а также морфологический анализ деструктивных изменений в тканях фронтальной коры головного мозга. Результаты и их обсуждение. Впервые показано, что сезонный вирус гриппа А/H1N1 A/Tomsk/13/2010 не обладает нейротропным потенциалом. Моделирование гриппозной инфекции с использованием выбранного штамма вызывает повреждение фронтальной коры головного мозга, выражающееся периваскулярным и перицеллюлярным отеком, мелкими очагами геморрагий и глиоцитозом. Инфицирование мышей линии BALB/c выбранным штаммом вируса гриппа А приводит к активации клеток микроглии фронтальной коры головного мозга. При этом классической смены фенотипа с М1 на М2 не происходит, на поздних сутках эксперимента (21–30) преобладает провоспалительный классический фенотип.

Тэги

вирус гриппа A/H1N1, фронтальная кора головного мозга, отек, воспаление, поляризация клеток микроглии

Список литературы

1. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия. М.: Медицина, 2001. 379 с.

2. Ашмарин И.П., Воробьев А.А. Статистические методы в микробиологических исследованиях. Л.: Медгиз, 1962. 180 с.

3. Block M.L., Hong J.S. Chronic microglial activation and progressive dopaminergic neurotoxicity // Biochem. Soc. Trans. 2007. 35. (Pt. 5). 1127–1132.

4. Boktor S.W., Hafner J.W. Influenza. StatPearls Publishing, 2018. 15 p.

5. Colton C.A. Heterogeneity of microglial activation in the innate immune response in the brain // J. Neuroimmune Pharmacol. 2009. 4. (4). 399–418.

6. Ekstrand J.J., Herbener A., Rawlings J., Turney B., Ampofo K., Korgenski E.K., Bonkowsky J.L. Heightened neurologic complications in children with pandemic H1N1 influenza // Ann. Neurol. 2010. 68. (5). 762–766.

7. Hanisch U.K. Functional diversity of microglia – how heterogeneous are they to begin with? // Front. Cell Neurosci. 2013. 14. (7). 65.

8. Hayakawa K., Okazaki R., Morioka K., Nakamura K., Tanaka S., Ogata T. Lipopolysaccharide preconditioning facilitates M2 activation of resident microglia after spinalcord injury // J. Neurosci. Res. 2014. 92. (12). 1647–1658.

9. Jang H., Boltz D., McClaren J., Pani A.K., Smeyne M., Korff A., Webster R., Smeyne R.J. Inflammatory effects of highly pathogenic H5N1 influenza virus infection in the CNS of mice // J. Neurosci. 2012. 32. (5). 1545–1559.

10. Kidd M. Influenza viruses: update on epidemiology, clinical features, treatment and vaccination // Curr. Opin. Pulm. Med. 2014. 20. (3). 242–246.

11. Kovner A.V., Potapova O.V., Shkurupy V.A. Morphofunctional changes in the lung vascular endotheliocytes in mice with influenza A/H5N1 A/goose/Krasnoozerskoye/627/05 // Bull. Exp. Biol. Med. 2013. 154. (4). 476–479.

12. Madore C., Joffre C., Delpech J.C., De Smedt-Peyrusse V., Aubert A., Coste L., Layé S., Nadjar A. Early morphofunctional plasticity of microglia in response to acute lipopolysaccharide // Brain Behav. Immun. 2013. 34. 151–158.

13. Majde J.A. Neuroinflammation resulting from covert brain invasion by common viruses – a potential role in local and global neurodegeneration // Med. Hypotheses. 2010. 75. (2). 204–213.

14. Muldoon L.L., Alvarez J.I., Begley D.J., Boado R.J., Del Zoppo G.J., Doolittle N.D., Engelhardt B., Hallenbeck J.M., Lonser R.R., Ohlfest J.R., Prat A., Scarpa M., Smeyne R.J., Drewes L.R., Neuwelt E.A. Immunologic privilege in the central nervous system and the blood-brain barrier // J. Cereb. Blood Flow Metab. 2013. 33. (1). 13–21.

15. Potapova O.V., Kovner A.V., Anikina A.G., Cherdantseva L.A., Sharkova T.V., Shkurupy V.A., Vasil’eva E.V., Shestopalov A.M. Studies of influenza A/H1N1 A/Tomsk/13/2010 virus topology during development of infectious process in mammals // Bull. Exp. Biol. Med. 2016. 160. (5). 683–686.

16. Redlberger-Fritz M., Aberle J.H., Popow-Kraupp T., Kundi M. Attributable deaths due to influenza: a comparative study of seasonal and pandemic influenza // Eur. J. Epidemiol. 2012. 27. (7). 567–575.

17. Sadasivan S., Zanin M., O’Brien K., Schultz-Cherry S., Smeyne R.J. Induction of microglia activation after infection with the non-neurotropic A/CA/04/2009 H1N1 influenza virus // PLoS One. 2015. 10. (4). e0124047.

18. Taylor R.A., Sansing L.H. Microglial responses after ischemic stroke and intracerebral hemorrhage // Clin. Dev. Immunol. 2013. 2013. 746068.

19. Wang G., Li R., Jiang Z., Gu L., Chen Y., Dai J., Li K. Influenza virus induces inflammatory response in mouse primary cortical neurons with limited viral replication // Biomed. Res. Int. 2016. 2016. 8076989.

20. Xie L., Yang S.H. Interaction of astrocytes and T cells in physiological and pathological conditions // Brain Res. 2015. 1623. 63–73.

21. Zarruk J.G., Greenhalgh A.D., David S. Microglia and macrophages differ in their inflammatory profile after permanent brain ischemia // Exp. Neurol. 2018. 301. (Pt. B). 120–132.

Об авторах (для корреспонденции):

Ковнер А.В. – к.б.н., старший научный сотрудник, и.о. зав. лабораторией структурных основ патогенеза социально значимых заболеваний, e-mail: anya.kovner@gmail.com

Полный текст

snmzh_2-2019_kovner_5-10.pdf

Поступило: 24/04/2019

Принято к печати: 24/04/2019