Body susceptibility to pathogens depending on iron homeostasis
https://doi.org/10.21626/vestnik/2016-2/13
Abstract
We studied the effects of iron homeostasis on the mechanisms of innate immunity. Latent iron deficiency and iron deficiency anemia were accompanied by a decrease in the functional activity of cellular and humoral innate immunity that is expressed in the reduction of all parameters of phagocytosis, the activities of the complement system, and the bactericidal activity of serum. Immunosuppression depended on the degree of anemia. The experimental modeling of serum iron deficit and excess revealed that phagocytic activity did not apparently depend on the presence and concentrations of iron chelator, and bactericidal activity of serum decreased both in serum iron deficit and excess. The study shows the importance of maintaining a narrow range of iron concentrations within which the host interaction with pathogens occurs. The change in this optimal range for the host organism leads to the increased susceptibility to pathogens.
About the Authors
V. V. Leonov
Khanty-Mansiysk State Medical Academy
Russian Federation
Russian Federation
A. Yu. Mironov
G.N. Gabrichevsky Moscow Scientific Research Institute of Epidemiology and Microbiology
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Баркова Э.Н., Жданова Е.В., Курлович Н.А. Хронофизиология и хронопатология обмена железа. - Екатеринбург : Полиграфист, 2001. - 239 с.
2. Бисярина В.П., Казакова Л.М. Железодефицитные анемии у детей раннего возраста. - М. : Медицина, 1979. - 175 с.
3. Воробьев А.А., Миронов А.Ю., Несвижский Ю.В., Нечаев Д.Н. Учение об инфекции // Учебное пособие под ред. акад. РАМН А.А. Воробьева. - М. : Издательский дом «Русский врач», 2000. - 82 с.
4. Головин А.А., Соколова Т.Ф. Состояние и причины изменения иммунологической реактивности у больных железодефицитной анемией // Гематол. и трансфузиология. - 1992. - Т. 37, № 7/8. - С. 17-20.
5. Евтушенко А. Д., Тимохина Т. Х., Аргунова Г. А. Модифицированный способ бактериологического определения бактерицидной активности сыворотки крови // Лаб. дело. - 1982. - № 12. - С. 41-42.
6. Козырев Д.П., Васинова Н.А. Роль железорегулируемых генов в патогенности бактерий // Цитология. - 2004. - Т. 46, № 5. - С. 465-472.
7. Леонов В.В., Молчанова Т.Н. Влияние железа на ростовые характеристики условно-патогенных бактерий // Медицинская наука и образование Урала. - 2011. - T. 12, № 4. - С. 41-43.
8. Леонов В.В., Костерина В.В., Варницына В.В., Тимохина Т.Х., Курлович Н.А. Железозависимый синтез гемолизинов Staphylococcus aureus // Бюлл. эксперим. биол. и мед. - 2012. - Т. 153, № 1. - С. 49-51.
9. Леонов В.В., Миронов А.Ю. Биопленкообразование оппортунистических микроорганизмов в плазме крови в зависимости от содержания железа // Клиническая лабораторная диагностика. - 2016. - Т. 61, № 1. - С. 52-54.
10. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. Учебник для студентов медицинских вузов. - 2-е изд. / Под ред. А.А. Воробьева. - М. : Медицинское информационное агентство.- 704 с.
11. Миронов А.Ю., Леонов В.В. Железо, вирулентность и межмикробные взаимодействия условно-патогенных микробов // Успехи современной биологии. - 2016. - Т. 136, № 3. - С. 285-294.
12. Миронов А.Ю., Харсеева Г.Г., Клюкина Т.В. Основы клинической микробиологии. Учебное пособие / под ред. проф. А.Ю. Миронова. - Ростов-на-Дону: ГОУ ВПО РостГМУ, 2011. - 248 c.
13. Forbes J.R., Gros P. Divalent metal transport by Nramp proteins at the interface of host-pathogen interactions // Trends Microbiol. - 2001. - Vol. 9, N 8. - Р. 397-403.
14. Hantke K. Iron and metal regulation in bacteria // Curr. Opin. Microbiol. - 2001. - Vol. 4, N 2. - P. 172-177.
15. Konig D., Weinstock C., Keul J., Northoff H., Berg A. Zinc, iron and magnesium status in athletes-influence on the regulation of exercise-induced stress and immune function // Exerc. Immunol. Rev. - 1998. - Vol. 4. - P. 2-21.
16. Klasing K.C. Nutritional modulation of resistance to infectious diseases // Poult. Sci. - 1998. - V. 77, N 8. - Р. 1119-1125.
17. Le Gall J.Y., Jouanolle A.M., Fergelot P. Genetics of hereditary iron overload // Bull. Acad. Natl. Med. -2004. - Vol. l88, N 2. - P. 247-262.
18. Miethke M., Marahiel M.A. Siderophore-based iron acquisition and pathogen control // Microbiol. Mol. Biol. Rev. - 2007. - Vol. 71, N 3. - Р. 413-451.
19. Morgan B.P. Measurement of complement hemolytic activity, generation of complement-depleted sera, and production of hemolytic intermediates / In: Morgan, B.P. ed. Methods in molecular biology. Complement methods and protocols. Humana Press, Totowa, New Jersey. - 2000. - Vol. 150. - P. 61-71.
20. Park B.H., Fikrig S.M., Smithwick E M. Infection and nitroblue-tetrazolium reduction by neutrophils: A diagnostic acid // Lancet. - 1968. - Vol. 2, N 7567. - P. 532-534.
21. Pietrangelo A. Hereditary hemochromatosis // Annu. Rev. Nutr. - 2006. - Vol. 26. - P. 251-270.
22. Schoenherr W.D., Jewell D.E. Nutritional modification of inflammatory diseases // Semin. Vet. Med. Surg. (Small Anim.). - 1997. - Vol. 12, N 3. - P. 212-222.
Review
For citations:
Leonov V.V., Mironov A.Yu. Body susceptibility to pathogens depending on iron homeostasis. Kursk Scientific and Practical Bulletin "Man and His Health". 2016;(2):69-73. (In Russ.) https://doi.org/10.21626/vestnik/2016-2/13
Views:
723
Email this article 