МІКРООРГАНІЗМ-ЗАЛЕЖНА ФАГОЦИТАРНА АКТИВНІСТЬ АЛЬВЕОЛЯРНИХ МАКРОФАГІВ МИШЕЙ
DOI:
https://doi.org/10.17721/1728.2748.2026.104.32-36Ключові слова:
альвеолярні макрофаги, фагоцитарна активність, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Candida albicansАнотація
Вступ. Макрофаги – це фенотипово та функціонально гетерогенні клітини, що відіграють ключову роль у реакціях вродженого й адаптивного імунітету. Альвеолярні макрофаги (AM) є основною популяцією резидентних імунних клітин у дистальних відділах ди-хальних шляхів і становлять першу лінію клітинного захисту від мікроорганізмів, що потрапляють у дихальні шляхи при вдиханні. Фагоцитоз є фундаментальною функцією AM, що забезпечує як видалення патогенів, так і підтримання гомеостазу легень. Проте ефективність, з якою AM поглинають різні класи мікроорганізмів, досі вивчена недостатньо, незважаючи на її значення для раннього розпізнавання патогенів у легенях. Метою цього дослідження було за допомогою проточної цитофлуориметрії кількісно порівняти фагоцитарну активність альвеолярних макрофагів мишей щодо грамнегативних бактерій (Escherichia coli), грампозитивних бактерій (Staphylococcus aureus) і дріжджоподібного гриба Candida albicans в умовах in vitro без опсонізації та запальної стимуляції.
Методи. AM мишей лінії BALB/c були виділені шляхом отримання бронхоальвеолярного лаважу. Фагоцитарну активність оці-нювали, використовуючи мічені FITC інактивовані мікроорганізми, зокрема інактивований нагріванням Staphylococcus aureus (грампо-зитивна бактерія), інактивовану нагріванням Escherichia coli (грамнегативна бактерія) та інактивовану спиртом Candida albicans. AM інкубували з мікроорганізмами 30 хв при 37 °C. Фагоцитоз кількісно оцінювали методом проточної цитометрії за відсотком FITC-позитивних клітин і фагоцитарним індексом, вираженим як середня інтенсивність флуоресценції.
Результати. Аналіз фагоцитарної активності AM показав виражену залежність від типу мікроорганізму. Найнижчий рівень поглинання спостерігався в Escherichia coli, проміжний – у Staphylococcus aureus, а найвищий – у Candida albicans. Така закономірність спостерігалася як для відсотка фагоцитуючих клітин, так і для фагоцитарного індексу.
Висновки. В умовах in vitro без опсонізації та запальної стимуляції альвеолярні макрофаги мишей ефективніше фагоцитують Candida albicans, ніж грампозитивні або грамнегативні бактерії. Ці результати підкреслюють відмінності у фагоцитарній активності альвеолярних макрофагів, що залежать від виду патогену та мають значення для раннього вродженого імунного захисту легень.
Завантажити
Посилання
Ader, F., Jawhara, S., Nseir, S., Kipnis, E., Faure, K., Vuotto, F., Chemani, C., Sendid, B., Poulain, D., & Guery, B. (2011). Short term Candida albicans colonization reduces Pseudomonas aeruginosa-related lung injury and bacterial burden in a murine model. Critical Care, 15(3), Article R150. https://doi.org/10.1186/cc10276
Arafa, E. I., Shenoy, A. T., Barker, K. A., Etesami, N. S., Martin, I. M., Lyon De Ana, C., Na, E., Odom, C. V., Goltry, W. N., Korkmaz, F. T., Wooten, A. K., Belkina, A. C., Guillon, A., Forsberg, E. C., Jones, M. R., Quinton, L. J., & Mizgerd, J. P. (2022). Recruitment and training of alveolar macrophages after pneumococcal pneumonia. JCI Insight, 7(5), Article e150239. https://doi.org/10.1172/jci.insight.150239
Arana, I. C., Añino, Y., Murillo, D., & Ramírez-Camejo, L. A. (2025). Nationwide epidemiology of candidiasis in Panama, 2010–2020. Scientific Reports, 15(1), Article 43223. https://doi.org/10.1038/s41598-025-27218-z
Davies, L. C., Jenkins, S. J., Allen, J. E., & Taylor, P. R. (2013). Tissue-resident macrophages. Nature Immunology, 14(10), 986–995. https://doi.org/ 10.1038/ni.2705
Denning, D. W. (2024). Global incidence and mortality of severe fungal disease. The Lancet Infectious Diseases, 24(7), e428–e438. https://doi.org/ 10.1016/S1473-3099(23)00692-8
Fan, C., Huang, X., Mei, J., Shi, X., Zhang, H., Liang, C., Cui, S., Xing, Y., Cao, B., Liu, W., Liu, H., Liu, B., Chang, W., Shao, M., Wei, G. H., Liu, Y. J., Chen, Z. J., Lin, Z., Xu, T., & Jiu, Y. (2025). Macrophages form dendrite-like pseudopods to enhance bacterial ingestion. The EMBO Journal, 44(17), 4772–4802. https://doi.org/10.1038/s44318-025-00515-z
Freundt, K., Herzmann, C., Biedziak, D., Scheffzük, C., Gaede, K. I., & Stamme, C. (2022). Surfactant protein A enhances the degradation of LPS-induced TLR4 in primary alveolar macrophages involving Rab7, β-arrestin2, and mTORC1. Infection and Immunity, 90(2), Article e00250-21. https://doi.org/10.1128/IAI.00250-21
Gao, S., Jin, W., Quan, Y., Li, Y., Shen, Y., Yuan, S., Yi, L., Wang, Y., & Wang, Y. (2024). Bacterial capsules: Occurrence, mechanism, and function. NPJ Biofilms and Microbiomes, 10(1), Article 21. https://doi.org/ 10.1038/s41522-024-00497-6
GBD 2021 Lower Respiratory Infections and Antimicrobial Resistance Collaborators. (2024). Global, regional, and national incidence and mortality burden of non-COVID-19 lower respiratory infections and aetiologies, 1990–2021: A systematic analysis from the Global Burden of Disease Study 2021. The Lancet Infectious Diseases, 24(9), 974–1002. https://doi.org/10.1016/S1473-3099(24)00176-2
Geijtenbeek, T. B., & Gringhuis, S. I. (2009). Signalling through C-type lectin receptors: Shaping immune responses. Nature Reviews Immunology, 9(7), 465–479. https://doi.org/10.1038/nri2569
Geijtenbeek, T. B., & Gringhuis, S. I. (2016). C-type lectin receptors in the control of T helper cell differentiation. Nature Reviews Immunology, 16(7), 433–448. https://doi.org/10.1038/nri.2016.55
Henning, L. N., Azad, A. K., Parsa, K. V., Crowther, J. E., Tridandapani, S., & Schlesinger, L. S. (2008). Pulmonary surfactant protein A regulates TLR expression and activity in human macrophages. The Journal of Immunology, 180(12), 7847–7858. https://doi.org/10.4049/jimmunol.180.12.7847
Hirayama, D., Iida, T., & Nakase, H. (2017). The phagocytic function of macrophage-enforcing innate immunity and tissue homeostasis. International Journal of Molecular Sciences, 19(1), Article 92. https://doi.org/10.3390/ ijms19010092
Hu, G., & Christman, J. W. (2019). Editorial: Alveolar macrophages in lung inflammation and resolution. Frontiers in Immunology, 10, Article 2275. https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.02275
Lee, H. J., Woo, Y., Hahn, T. W., Jung, Y. M., & Jung, Y. J. (2020). Formation and maturation of the phagosome: A key mechanism in innate immunity against intracellular bacterial infection. Microorganisms, 8(9), Article 1298. https://doi.org/10.3390/microorganisms8091298
Li, M., Liu, M., & Liu, J. (2025). Trends in the mortality, deaths, and aetiologies of lower respiratory infections among 204 countries from 1991 to 2021: An updated systematic study. Viruses, 17(7), Article 892. https://doi.org/ 10.3390/v17070892
Luckow, B., & Lehmann, M. H. (2021). A simplified method for bronchoalveolar lavage in mice by orotracheal intubation avoiding tracheotomy. BioTechniques, 71(4), 534–537. https://doi.org/10.2144/btn-2021-0022
Mass, E., Nimmerjahn, F., Kierdorf, K., & Schlitzer, A. (2023). Tissue-specific macrophages: How they develop and choreograph tissue biology. Nature Reviews Immunology, 23(9), 563–579. https://doi.org/10.1038/s41577- 023-00848-y
Mishra, P., Pandey, C. M., Singh, U., Gupta, A., Sahu, C., & Keshri, A. (2019). Descriptive statistics and normality tests for statistical data. Annals of Cardiac Anaesthesia, 22(1), 67–72. https://doi.org/10.4103/aca.ACA_157_18
Mukhopadhyay, S., Plüddemann, A., & Gordon, S. (2009). Macrophage pattern recognition receptors in immunity, homeostasis and self tolerance. Advances in Experimental Medicine and Biology, 653, 1–14. https://doi.org/ 10.1007/978-1-4419-0901-5_1
Ntumi, S. (2021). Reporting and interpreting one-way analysis of variance (ANOVA) using a data-driven example: A practical guide for social science researchers. Journal of Research in Educational Sciences, 12(14), 38–47. https://doi.org/10.14505/jres.v12.14.04
Oshikawa, K., & Sugiyama, Y. (2003). Regulation of toll-like receptor 2 and 4 gene expression in murine alveolar macrophages. Experimental Lung Research, 29(6), 401–412. https://doi.org/10.1080/01902140303756
Panahipoor Javaherdehi, A., Ghanbari, S., Mahdavi, P., Zafarani, A., & Razizadeh, M. H. (2024). The role of alveolar macrophages in viral respiratory infections and their therapeutic implications. Biochemistry and Biophysics Reports, 40, Article 101826. https://doi.org/10.1016/j.bbrep.2024.101826
Patin, E. C., Thompson, A., & Orr, S. J. (2019). Pattern recognition receptors in fungal immunity. Seminars in Cell & Developmental Biology, 89, 24–33. https://doi.org/10.1016/j.semcdb.2018.03.003
Paul-Clark, M. J., McMaster, S. K., Belcher, E., Sorrentino, R., Anandarajah, J., Fleet, M., Sriskandan, S., & Mitchell, J. A. (2006). Differential effects of Gram-positive versus Gram-negative bacteria on NOSII and TNF-α in macrophages: Role of TLRs in synergy between the two. British Journal of Pharmacology, 148(8), 1067–1075. https://doi.org/10.1038/sj.bjp.0706815
Pendleton, K. M., Huffnagle, G. B., & Dickson, R. P. (2017). The significance of Candida in the human respiratory tract: Our evolving understanding. Pathogens and Disease, 75(3), Article ftx029. https://doi.org/ 10.1093/femspd/ftx029
Rashidi, G., & Ostrowski, E. A. (2019). Phagocyte chase behaviours: Discrimination between Gram-negative and Gram-positive bacteria by amoebae. Biology Letters, 15(1), Article 20180607. https://doi.org/10.1098/ rsbl.2018.0607
Schneider, C., Nobs, S. P., Heer, A. K., Kurrer, M., Klinke, G., van Rooijen, N., Vogel, J., & Kopf, M. (2014). Alveolar macrophages are essential for protection from respiratory failure and associated morbidity following influenza virus infection. PLoS Pathogens, 10(4), Article e1004053. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1004053
Uribe-Querol, E., & Rosales, C. (2017). Control of phagocytosis by microbial pathogens. Frontiers in Immunology, 8, Article 1368. https://doi.org/10.3389/fimmu.2017.01368
