Triggering of renal tissue damage in the rabbit by IgG Fc‐receptor‐positive group A streptococci

Abstract

Our previous studies have shown that streptococcal IgG Fc receptors (FcR) act to elicit circulating anti‐IgG as well as renal glomerular deposition of IgG in rabbits immunized with group A streptococci (GAS). In order to study if other FcR‐positive bacteria might have similar effects, rabbits were immunized with either group G streptococci (GGS; strain G148) or Staphylococcus aureus (strain Cowan I) for two periods of 8 and 6 weeks, respectively. At the end of immunization, circulating anti‐IgG was found in 6 of 20 (30%) and 4 of 19 (21%) animals receiving G148 and Cowan I, respectively, compared to all 28 receiving FcR‐positive GAS strains of types M1, M4, M15 or M22 (p < 0.05 for both comparisons); furthermore, anti‐IgG appeared earlier and at higher levels in the GAS groups. Weak glomerular IgG deposits occurred in 5 out of 10 (50%) and 2 out of 8 (25%) animals immunized with G148 and Cowan I, respectively. In contrast, all 11 rabbits examined, given GAS of types M1 or M15, displayed heavy deposits. None of four control animals immunized with either of two FcR‐negative strains, GAS type T27 or group B streptococci (GBS) type la, exhibited any renal IgG deposits or circulating anti‐IgG. Renal tissue materials from rabbits immunized with any of the four FcR‐positive GAS strains showed strong inflammatory and degenerative glomerular changes, compatible with the picture seen in acute poststreptococcal glomerulonephritis (APSGN). Only transient renal changes were found in those rabbits immunized with G148 or Cowan I, or the controls injected with the FcR‐negative strains, GAS type T27 or GBS. Thus, only the FcR‐positive GAS strains showed capacity to induce high levels of anti‐IgG, pronounced tissue deposition of IgG as well as irreversible glomerular changes. Our experimental data suggest that streptococcal IgG FcR activity might play an important role in triggering APSGN.

Purified Igg F C-Binding Proteins From M22 Group a Streptococcus Are Able to Induce Experimental Glomerulonephritis

“…Результаты работы являются доказательством патогенетической роли IgG Fc-связывающих бел-ков СГА в инициации гломерулонефрита у кро-ликов, что предполагалось нами ранее при моде-лировании процесса цельными бактериальными клетками [11,12]. Так, все IgG Fc-позитивные штаммы, в отличие от негативных, использо-ванных в предшествующих экспериментах, ин-дуцировали патологический процесс в почечной ткани кроликов.…”

“…Напротив, у всех кроликов, обработанных IgG Fc-связывающими белками, выделенными из исходного штамма AL168, отме-чались выраженные изменения в базальной мем-бране и в межкапиллярных структурах гломерул, характеризовавшиеся локальным утолщением ба-зальной мембраны и выраженной пролиферацией мезангиальных клеток. Они оказались сопостави-мыми с ранее наблюдаемыми изменениями, кото-рые отмечались при моделировании гломеруло-нефрита цельными клетками СГА и расценивались как мембранозно-пролиферативный гломеруло- [11,12]. Сходная картина была выявлена у двух из трех кроликов, инъецированных IgG Fc-связывающим белком из AL168 emm+mrp-мутанта и у двух из четырех животных, которым вводили очищенный IgG Fc-связывающий белок из AL168 emm-mrp+ штамма (рис.…”

“…Ранее мы предположили, что IgG Fc-связывающие M-подобные белки СГА способ-ны индуцировать экспериментальный гломеру-лонефрит [1,2,3,4,11,12]. Было показано, что IgG Fc-связывающие белки являются индукто-рами, способными вызывать продукцию анти-IgG [9].…”

“…Эти обстоятельства и ряд данных литерату-ры стали основой для выдвинутой нами гипо-тезы о механизмах развития постстрептокок-кового гломерулонефрита [1,2,3,4,10,11,12]. Суть ее состоит в следующем: инфицировавшие млекопитающего вирулентные штаммы СГА связывают молекулы IgG крови, которые в ре-зультате взаимодействия с Fc-рецепторами из-меняют структуру, приобретая аутоантигенные свойства.…”

“…Наши опыты с использованием СГА М типов 1, 12, 15 и 22 подтвердили справедливость вы-двинутой гипотезы и показали, что за формиро-ванием иммунного воспаления в клубочковых структурах происходят дегенеративные и де-структивные, а также атрофические и пролифе-ративные процессы, приводящие к мембраноз-но-пролиферативному и фибропластическому гломерулонефритам, характерным для пост-стрептококкового гломерулонефрита у человека [11]. Использование в экспериментах изогенных мутантных штаммов СГА типа M22, лишенных генов, кодирующих синтез одного или двух (Mrp и Emm) IgG Fc-связывающих белков, подтверди-ло их важную роль в индукции эксперименталь-ного гломерулонефрита [12,13].…”