Vitral assessment of mast cells degranulation mediated by IgG antibodies

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: Data on the potential for mast cell activation and degranulation under these IgG-containing immune complexes indicate the presence of another innovative pathway for mast cell activation and help explain the severe infection following vaccination.

AIM: The aim of the study was to evaluate the possibility of activation and degranulation of mast cells of peritoneal exudate in mice by binding Fcγ receptors.

MATERIALS AND METHODS: Influenza viruses A/Vietnam/1194/2004(H5N1) NIBRG-14 and A/New York/61/ 2015(H1N1)pdm09 were used in the work. Cells of the peritoneal exudate of CBA mice, containing an average of 7–10% mast cells, were used as a source of mast cells. The degranulation of mast cells 40 min after the introduction of IgG-containing immune complexes into cultures was assessed by the release of histamine into culture attachments. The histamine level was determined fluorimetrically after the formation of its complexes with orthophthalic aldehyde, and the histamine concentration was expressed in ng/ml.

RESULTS: In response to the binding of Fcγ receptors, a dose-dependent release of histamine from the mast cells occurs. Histamine production was noted both during the introduction of model immune complexes formed by thermally aggregated IgG, and during the formation of complexes including IgG and influenza viruses of different strains. A higher level of histamine secretion was noted during the formation of IgG complexes with the H5N1 influenza virus. The level of histamine mast cells production during Fcγ receptor binding was comparable to the response to Fcε receptor binding.

CONCLUSIONS: Binding of immune complexes containing IgG class immunoglobulins to receptors on the surface of peritoneal exudate mast cells leads to their activation and degranulation, which is accompanied by dose-dependent histamine secretion, the level of which also depends on the strain of influenza virus in the complex.

About the authors

Andrey S. Mamontov

Institute of Experimental Medicine

Email: an.mamontow@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5901-6942
SPIN-code: 2600-2094

Junior Research Associate at the Department of Immunology

Russian Federation, Saint Petersburg

Nadezhda A. Kutukova

Institute of Experimental Medicine

Email: i_n_a_777@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6765-6819
SPIN-code: 5659-3524

Research Associate at the Department of Immunology

Russian Federation, Saint Petersburg

Yulia A. Desheva

Institute of Experimental Medicine

Email: desheva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9794-3520
SPIN-code: 4881-3786

MD, Dr. Sci. (Medicine), Assistante Professor, Leading Research Associate at the Academician A.A. Smorodintsev Department of Virology

Russian Federation, Saint Petersburg

Alexander V. Polevshchikov

Institute of Experimental Medicine

Author for correspondence.
Email: alexpol512@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3342-178X
SPIN-code: 9627-6694

Dr. Sci. (Biology), Professor, Head of the Department of Immunology

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Agier J, Różalska S, Wiktorska M, et al. The RLR/NLR expression and pro-inflammatory activity of tissue mast cells are regulated by cathelicidin LL-37 and defensin hBD-2. Sci Rep. 2018;8(1):11750. doi: 10.1038/s41598-018-30289-w
  2. Prussin C, Metcalfe DD. 5. IgE, mast cells, basophils, and eosinophils. J Allergy Clin Immunol. 2006;117(2 Suppl Mini-Primer):S450–S456. doi: 10.1016/j.jaci.2005.11.016
  3. Hu Y, Jin Y, Han D, et al. Mast cell-induced lung injury in mice infected with H5N1 influenza virus. J Virol. 2012;86(6):3347–3356. doi: 10.1128/JVI.06053-11
  4. Zarnegar B, Westin A, Evangelidou S, Hallgren J. Innate immunity induces the accumulation of lung mast cells during influenza infection. Front Immunol. 2018;9:2288. doi: 10.3389/fimmu.2018.02288
  5. Liu B, Meng D, Wei T, et al. Apoptosis and pro-inflammatory cytokine response of mast cells induced by influenza A viruses. PLoS One. 2014;9(6):e100109. doi: 10.1371/journal.pone.0100109
  6. Wu H, Zhang S, Huo C, et al. iTRAQ-based proteomic and bioinformatic characterization of human mast cells upon infection by the influenza A virus strains H1N1 and H5N1. FEBS Lett. 2019;593(18):2612–2627. doi: 10.1002/1873-3468.13523
  7. Ricke DO. Two different antibody-dependent enhancement (ADE) risks for SARS-CoV-2 antibodies. Front Immunol. 2021;12:640093. doi: 10.3389/fimmu.2021.640093
  8. Wong JP, Christopher ME, Viswanathan S, et al. Activation of toll-like receptor signaling pathway for protection against influenza virus infection. Vaccine. 2009;27(25–26):3481–3483. doi: 10.1016/j.vaccine.2009.01.048
  9. Hu Y, Jin Y, Han D, et al. Mast cell-induced lung injury in mice infected with H5N1 influenza virus. J Virol. 2012;86(6):3347–3356. doi: 10.1128/JVI.06053-11
  10. Pelaia G, Vatrella A, Gallelli L, et al. Respiratory infections and asthma. Respir Med. 2006;100(5):775–784. doi: 10.1016/j.rmed.2005.08.025
  11. Mamontov A, Losev I, Korzhevskii D, et al. Study of antibody-dependent reactions of mast cells in vitro and in a model of severe influenza infection in mice. Front Immunol. 2021;12:689436. doi: 10.3389/fimmu.2021.689436
  12. Shore PA, Burkhalter A, Cohn VHJr. A method for the fluorometric assay of histamine in tissues. J Pharmacol Exp Ther. 1959;127:182–186.
  13. Galli SJ, Tsai M. IgE and mast cells in allergic disease. Nat Med. 2012;18(5):693–704. doi: 10.1038/nm.2755
  14. Fang Y, Larsson L, Bruhns P, Xiang Z. Apoptosis of mouse mast cells is reciprocally regulated by the IgG receptors FcγRIIB and FcγRIIIA. Allergy. 2012;67(10):1233–1240. doi: 10.1111/j.1398-9995.2012.02878.x
  15. Jönsson F, Daëron M. Mast cells and company. Front Immunol. 2012;3:16. doi: 10.3389/fimmu.2012.00016
  16. Junker F, Gordon J, Qureshi O. Fc gamma receptors and their role in antigen uptake, presentation, and T cell activation. Front Immunol. 2020;11:1393. doi: 10.3389/fimmu.2020.01393

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Histamine secretion levels after incubation of mast cells (MC) with virus-specific IgE-containing immune complexes compared with stimulation with anti-IgE antibodies. Groups: 0, control, buffered saline solution (RFR); 1, incubation of TC with A/H5N1 virus particles; 2, incubation of MC with mouse antiserum to influenza A/H5N1 virus; 3, incubation of MC with mouse antiserum to influenza A/H5N1 virus strain and A/H5N1 virus particles; 4, incubation of MC with mouse antiserum to the influenza A/H5N1 virus, followed by the addition of antiserum to mouse IgE. The number of observations is 10 for each point. The significance of the differences was assessed for groups 0, 1, 2 compared with group 3 according to the Student’s t-test. Here and further, the differences are significant: * at p < 0.05; ** at p < 0.01; *** at p < 0.001

Download (70KB)
3. Fig. 2. Evaluation of histamine production by peritoneal exudate cells under the influence of various concentrations of aggregated IgG. The number of observations for each point is 5

Download (120KB)

Copyright (c) 2024 Eco-Vector



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».