epidemiologyЭпидемиология и ВакцинопрофилактикаEpidemiology and Vaccinal Prevention2073-30462619-0494«Numicom» LLC10.31631/2073-3046-2016-15-5-24-29epidemiology-354Research ArticleЭПИДЕМИОЛОГИЯEPIDEMIOLOGYБиологические свойства штамма Francisella tularensis 15 НИИЭГ со сниженной экспрессией гена sodB, кодирующего железозависимую супероксиддисмутазуThe Biological Properties of the Strain Francisella tularensis 15 NIIEG with Decreased Gene Expression sodB, Encoding Fe-Dependent Superoxide DismutaseСотниковаМ. А.SotnikovaM. A.marik_suharikelf@mail.ruКравченкоТ. Б.KravchenkoT. B.noemail@neicon.ruБахтееваИ. В.BakhteevaI. V.noemail@neicon.ruМироноваР. И.MironovaR. I.noemail@neicon.ruКомбароваТ. И.KombarovaT. I.kombarova.tatyana@yandex.ruМокриевичА. Н.MokrievichA. N.mokrievich@obolensk.orgПавловВ. М.PavlovV. M.noemail@neicon.ruФБУН «Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии»РоссияState Research Scientific Center for Applied Microbiology and BiotechnologyRussian Federation2016201020161552429Copyright © Сотникова М.А., Кравченко Т.Б., Бахтеева И.В., Миронова Р.И., Комбарова Т.И., Мокриевич А.Н., Павлов В.М., 20162016Сотникова М.А., Кравченко Т.Б., Бахтеева И.В., Миронова Р.И., Комбарова Т.И., Мокриевич А.Н., Павлов В.М.Sotnikova M.A., Kravchenko T.B., Bakhteeva I.V., Mironova R.I., Kombarova T.I., Mokrievich A.N., Pavlov V.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.epidemvac.ru/jour/article/view/354

Ранее нами было показано, что замена в гене sodB штамма Francisella tularensis 15 НИИЭГ нуклеотидов в стартовом кодоне и кодоне, кодирующем лейцин, приводила к снижению количества фермента железозависимой супероксиддисмутазы (FeSOD) в делящихся бактериальных клетках и повышению чувствительности бактерий к окислительному стрессу. В данной работе на мышиной модели экспериментальной туляремии была оценена эффективность иммунного ответа, формируемого мутантным штаммом F. tularensis 15/sodBII, при заражении вирулентным штаммом F. tularensis Schu S4. Показано, что степень защиты, оцениваемая по обсемененности печени и селезенки инфицированных животных, была значительно более выражена у мышей, вакцинированных мутантным штаммом, в отличие от родительского, что позволяет рассматривать модифицированный штамм F. tularensis 15/sodBII в качестве перспективного кандидата для создания новой туляремийной вакцины.

Relevance. Superoxide anion has bactericidal properties and is also an important inducer of proinflammatory cytokines in macrophages. We have created F. tularensis 15/sodBII strain with transiently decreased FeSOD synthesis level and more sensitive to oxidative stress. So we suggest that the modified vaccine strain have lower reactogenicity. Goal. Studying of effect of sodB gene expression modulation on biological properties of vaccine F. tularensis strain 15 NIIEG. Materials and methods. F. tularensis survival in macrophage-like cell line J774.1A and in spleen and liver of infected mice were analyzed through colony-forming unit enumeration. Strains reactogenicity was assessed by the dynamics of change in weight of infected mice. Efficacy of immune response generated by mutant strain of F. tularensis 15/sodBII was estimated with virulent F. tularensis strain Schu S4 infection in the BALB/c mice model. Results. Degree of protection was significantly more pronounced in the mice vaccinated with the strain F. tularensis with decreased sodB gene expression in comparison with parental F. tularensis strain NIIEG 15. Conclusions. The modified strain of F. tularensis 15/sodBII may be consider as a promising variant for development of a new tularemia vaccine with reduced reactogenicity.

tularemiavaccine strain Francisella tularensis 15 NIIEGFe-superoxide dismutaseprotective immunityтуляремиявакцинный штамм F. tularensis 15 НИИЭГFe-супероксиддисмутазапротективный иммунитетtularemiavaccine strain Francisella tularensis 15 NIIEGFe-superoxide dismutaseprotective immunityReferencesОлсуфьев Н.Г. Таксономия, микробиология и лабораторная диагностика возбудителя туляремии. Москва. Медицина. 1975Olsuf’ev N.G. Taxonomy, microbiology and laboratory diagnosis of tularemia pathogen. Moscow. Medicina. [Medicine]. 1975 (in Russian).Медуницын Н.В. Вакцинология. 2-е, перераб. и доп. Москва. Триада-Х. 2004: 448.Medunitsyn N.V. Vaccinology. 2nd, Revised. and ext. Moscow. Triada-X. [Triad-X] 2004: 448 (in Russian).Bakshi C.S., Malik M., Regan K., Melendez J.A., Metzger D.W., Pavlov V.M. et al. Superoxide dismutase B gene (sodB)-deficient mutants of Francisella tularensis demonstrate hypersensitivity to oxidative stress and attenuated virulence. J. Bacteriol. 2006; 188 (17): 6443 - 6448.Bakshi C.S., Malik M., Regan K., Melendez J.A., Metzger D.W., Pavlov V.M. et al. Superoxide dismutase B gene (sodB)-deficient mutants of Francisella tularensis demonstrate hypersensitivity to oxidative stress and attenuated virulence. J. Bacteriol. 2006; 188 (17): 6443 – 6448.Bakshi C.S., Malik M., Mahawar M. Kirimanjeswara G.S., Hazlett K.R., Palmer L.E. et al.: An improved vaccine for prevention of respiratory tularemia caused by Francisella tularensis SchuS4 strain. Vaccine. 2008; 26: 5276 - 5288.Bakshi C.S., Malik M., Mahawar M. Kirimanjeswara G.S., Hazlett K.R., Palmer L.E. et al. An improved vaccine for prevention of respiratory tularemia caused by Francisella tularensis SchuS4 strain. Vaccine. 2008; 26: 5276 – 5288.Miller R.A., Britigan B.E. Role of oxidants in microbial pathophysiology. Clin. Microbiol. Rev. 1997: 1 - 18.Miller R.A., Britigan B.E. Role of oxidants in microbial pathophysiology. Clin. Microbiol. Rev. 1997: 1 – 18.Сухова М.А., Вахрамеева Г.М., Кравченко Т.Б., Мокриевич А.Н., Павлов В.М., Дятлов И.А. Конструирование и изучение свойств вариантов штамма Francisella tularensis 15 НИИЭГ со сниженной экспрессией гена sodB, кодирующего Fe-супероксиддисмутазу. Биотехнология. 2015; 4: 16 - 27.Sukhov M.A., Vahrameeva G.M., Kravchenko T.B., Mokrievich A.N., Pavlov V.M., Dyatlov I.A. Design and study of a strain of Francisella tularensis 15 NIIEG properties options NIIEG with decreased gene expression sodB, encoding Fe-superoxide dismutase. Biotehnologiya. [Biotechnology]. 2015; 4: 16 – 27 (in Russian).Ашмарин И.П., Воробьев А.А. Статистические методы в микробиологических исследованиях. Ленинград; Медицинская литература; 1987: 184.Ashmarin I.P., Vorobyov A.A. Statistical methods in microbiological research. Leningrad; Medicinskaja literatura. [Medical literature]; 1987: 184 (in Russian).Мокриевич А.Н., Титарева Г.М., Комбарова Т.И., Ганина Е.А., Кравченко Т.Б., Бахтеева И.В. и др. Иммуногенность и реактогенность штамма Francisella tularensis 15/23-1 recA, кандидата для создания новой живой туляремийной вакцины. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2015; 6 (85): 74 - 86.Mokrievich A.N., Titareva G.M., Kombarova T.I., Ganina E.A. Kravchenko T.B., Bakhteeva I.V. et al. Immunogenicity and reactogenicity of Francisella tularensis strain 15/23-1ΔrecA, the candidate for a new live tularemia vaccine. Jepidemiologija i Vakcinoprofilaktika. [Epidemiology & Vaccinal prevention]. 2015; 6 (85): 74 – 86 (in Russian).Комбарова Т.И., Павлов В.М., Кравченко Т.Б., Титарева Г. М. , Бахтеева И. В. , Борзилов А.И. и др.Сравнительная оценка реактогенности туляремийной вакцины на различных биомоделях. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2013; 4: 54 - 62.Kombarova T.I., Pavlov V.M., Kravchenko T.B., Titareva G.M ,Bakhteeva I.V. Borsilov A.I. et al. Comparative assessment of reactogenicity tularemia vaccine at different biomodels. Jepidemiologija i Vakcinoprofilaktika. [Epidemiology & Vaccinal prevention]. 2013; 4: 54 – 62 (in Russian).

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