BACKGROUND: Airborne pathogens such as virus particles undergo elimination from the respiratory tract by mucociliary clearance and phagocytosis by immune cells. The data about phagocytic cell type infiltration and stimuli that attract phagocytic cells to conducting airway are required for the anti-virus immune response mechanism understanding and the treatment strategy development.
AIM: To detect the role of the receptor-binding domain of SARS-CoV-2 in neutrophil immune response activation in conducting airway mucosa after 100 nm particles application.
MATERIALS AND METHODS: C57BL/6 mice received an oropharyngeal application of fluorescent 100 nm particles suspended in the receptor-binding domain of SARS-CoV-2 solution. 24 hours after, conducting airways of mice were dissected and subjected for immunohistochemistry as whole-mounts. Three-dimensional images of conducting airway regions were obtained using confocal microscopy. Quantitative image analysis was performed to estimate the ingestion activity of neutrophils in conducting airway mucosa.
RESULTS: Neutrophil migration to conducting airway mucosa was detected in case of the application of particles in receptor-binding domain solution, but not in phosphate buffer or bovine serum albumin solution. Receptor-binding domain solution alone also induced neutrophil migration to conducting airway mucosa. Infiltrating conducting airway wall mucosa neutrophils contributed to particles internalization.
CONCLUSIONS: The receptor-binding domain of SARS-CoV-2 can activate the neutrophil-mediated response in conducting airway mucosa.
Обоснование. Попадающие в респираторный тракт патогены, в том числе вирусные частицы, выводятся из организма при помощи мукоцилиарного клиренса и фагоцитирующих клеток иммунной системы. Сведения о том, какие именно фагоциты отвечают за интернализацию вирусных частиц в слизистой оболочке главного бронха, необходимы как для понимания механизмов противовирусного иммунного ответа, так и для разработки стратегии регуляции противовирусного иммунитета.
Цель — определить роль рецептор-связывающего домена SARS-CoV-2 в активации нейтрофил-опосредованного ответа, формирующегося в слизистой оболочке главного бронха мышей после введения частиц размером 100 нм.
Материалы и методы. Мыши линии C57BL/6 получали орофарингеально флуоресцентные частицы размером 100 нм в растворе рецептор-связывающего домена вируса SARS-CoV-2. Через 24 ч главный бронх мыши окрашивали при помощи флуоресцентно меченных антител. Трехмерные изображения слизистой оболочки главного бронха получали с использованием конфокального микроскопа. При помощи количественного анализа изображений оценивали фагоцитарную активность нейтрофилов в слизистой оболочке главного бронха.
Результаты. Миграцию нейтрофилов в слизистую главного бронха обнаружили только при введении частиц в растворе рецептор-связывающего домена вируса SARS-CoV-2, но не в фосфатном буфере или в растворе бычьего сывороточного альбумина. Раствор рецептор-связывающего домена вируса SARS-CoV-2 сам по себе также вызывал приток нейтрофилов в слизистую оболочку главного бронха. Мигрировавшие в слизистую оболочку главного бронха в ответ на введение частиц в растворе рецептор-связывающего домена вируса SARS-CoV-2 нейтрофилы принимали активное участие в интернализации частиц.
Заключение. Раствор рецептор-связывающего домена вируса SARS-CoV-2 обладает способностью активировать нейтрофил-опосредованный ответ в слизистой оболочке главного бронха.