научная статья по теме ВЛИЯНИЕ MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS НА ИММУНОФЕНОТИП МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ КЛЕТОК КОСТНОГО МОЗГА Биология

Текст научной статьи на тему «ВЛИЯНИЕ MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS НА ИММУНОФЕНОТИП МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ КЛЕТОК КОСТНОГО МОЗГА»

INFLUENCE OF BETA-ENDORPHIN ON REACTIVE OXYGEN SPECIES SECRETION BY PERITONEAL MURINE MACROPHAGES

'Baeva T. A., 2Nebogatikov V. O., 3Shutova E. I.

'Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms the Ural branch of the Russian Academy of Sciences, 2Institute of Technical Chemistry, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 3Perm State National

University, Perm, Russia

It was presented high doses of beta-endorphin was reduced spontaneous and zymosan-induced secretion of the reactive oxygen species by the peritoneal murine macrophages in vivo. On the contrary introduce of small peptide's doses was elevated the oxygen radicals secretion by the abdominal cavity's macrophages but only under conditions of zymosan costimulation.

Key words: beta-endorphin; reactive oxygen species; macrophages; chemiluminescence

ВЛИЯНИЕ MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS НА ИММУНОФЕНОТИП МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ

КЛЕТОК КОСТНОГО МОЗГА

Белогородцев С.Н.1, Шварц Я.Ш.2, Рудина М.И.2, Шахмурадова А.И.2,

Филимонов П. Н.3

'ФГБУ «Научно-исследовательский институт клинической иммунологии» СО РАМН, 2ФГБУ«Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины»

СО РАМН, 3ФГБУ «Научно-исследовательский институт туберкулеза» Минздрава

России, Новосибирск, Россия

Исследовано изменение спектра про- и противовоспалительных цитокинов, секретиру-емых мезенхимальными стромальными клетками в присутствии вакцинального штамма микобактерий туберкулеза (БЦЖ). Показано, что при ко-культивировании с БЦЖ происходит значительное увеличение продукции IL-1ß, IL-6, TNFa, IFNy на фоне снижения продукции IL-10 и TGFß. Кроме того, супернатант МСК, прекультивированных с БЦЖ, увеличивает пролиферацию спленоцитов и снижает апоптоз. Полученные данные показывают, что в присутствии микобактериальной инфекции происходит переключение МСК с противовоспалительного на провоспалительный фенотип и открывают перспективы к их дальнейшему исследованию при туберкулезной инфекции.

Ключевые слова: мезенхимальные стромальные клетки, микобактерии туберкулеза, ци-токины, воспаление, апоптоз, пролиферация

Прогеренераторное действие мезенхималь-ных стромальных клеток (МСК) костного мозга во многом связывают с их имммуносупрессор-ным действием, которое затрагивает практически все звенья иммунной системы [1, 2, 3]. Поэтому в отношении туберкулезной инфекции МСК рассматриваются как один из факторов, способствующих низкой эффективности про-тивоинфекционных иммунных реакций и длительной персистенции возбудителя [4, 5]. Но им-мунофенотип МСК может сильно изменяться

в зависимости от микроокужения, в которое попадают эти клетки после трансплантации [6, 7]. Эти изменения касаются всех аспектов: способности к хомингу к месту воспаления, выработке иммуносупрессорных и прореггене-раторых растворимых факторов, контактному действию на иммуноциты и резидентные клетки в очаге и т.д. Эти вопросы во много остаются невыясненными, что ограничивает исследования влияния трансплантации МСК при туберкулезе и их клиническое применение.

Тематический выпуск «Российский научный форум на Урале»

265

Цель работы: исследовать изменения спектра продуцируемых МСК про- и противовоспалительных цитокинов, а также влияние МСК на пролиферацию и апоптоз клеток иммунной системы при непосредственном контакте с прививочным штаммом микобактерий туберкулеза.

Материал и методы. В работе использованы культивированные МСК, полученные из костного мозга мыши BalbC, вакцинальный штамм микобактерий туберкулеза БЦЖ (BCG-1), спле-ноциты мыщи BalbC. Исследовали про- и про-тивоспалительные цитокины, секретируемые МСК при совместном культивировании МСК и БЦЖ. Для этого МСК (2-й пассаж) высаживали в лунки 24-луночного планшета и, после достижения субконфлюентного монослоя, к ним добавляли микобактерии БЦЖ в количестве 5 микобактерий на 1 МСК. После экспозиции в течение 24 часов, супернатант снимали и направляли на ИФА. Исследовали содержание провоспалительных (IL-1^, IFN-y, TNF-a, IL-6) и противоспалительных (TGF-^, IL-10) цитокинов. Кроме того часть супернатанта использовали для определения его влияния на апоптоз и пролиферацию спелноцитов. Для этого спле-ноциты мыши BalbC культивировали в супер-натанте от культивированных с БЦЖ МСК в течение 3-х суток. Затем клетки окрашивали пропидиумом иодида по общепринятой методике. Процентное количество клеток в состоянии апоптоза и S/M фазе клеточного цикла анализировали на проточном цитофлуориметре FACSCalibur с использованием программного обеспечения BD CellQuest Pro.

Результаты. Контактное влияние БЦЖ на продукцию про- и противовоспалительных цитокинов указано в табл.

Как видно, после ко-культивирования с БЦЖ, концентрация провоспалительных цитокинов в супернатанте резко возрастала: IL-1^ увеличивался в 24,2 раза, IL-6 - в 58,1 раза, TNFA -в 107,7 раза. iFNy не продуцируется «покоящимися» МСК, но после добавления БЦЖ его концентрация достигала 193,44 пг/мл. В то же время секреция противовоспалительных цито-

кинов уменьшалась, хоть и в меньшей степени: TGFßi в i,4 раза, IL-10 в 2,i4 раза. Полученные данные коррелировали с результатами эксперимента по действию супернатанта МСК на пролиферацию и апоптоз спленоцитов. Количество спелноцитов в состоянии апоптоза при 3-х дневном культивировании в супернатанте МСК, прекультивированных с БЦЖ уменьшалось в 1.88 раз с 34,09% до 18,05%, а количество клеток в состоянии пролиферации (S/M фаза клеточного цикла) увеличивалось в i,65 раза с 26,03% до 42,99%.

Обсуждение. Традиционно считается, что МСК являются иммуносупрессорными клетками, действие которых в очаге воспаления связано, среди многих факторов, также с повышенной продукцией противовоспалительных цитоки-нов. Продукции провоспалительных цитокинов уделяется меньше внимания. Но есть несколько работ [8, 9], показывающих, что при стимуляции лигандами TLR3 и TLR4 МСК увеличивают секрецию IL-6, IL-iß, IL-8, а также факторов хемотаксиса, приобретая провоспалительный фенотип. Мы в своей работе также показали, что при ко-культивировании с вакцинальным штаммом микобактерий туберкулеза, МСК приобретают выраженный провоспалительный фенотип и способны оказывать синергичное с клетками иммунной системы противоинфек-ционное воздействие, способствуя их пролиферации и снижению апоптоза. В работе Raghu-vanshia S. et al. [4], показано, что МСК способны направленно мигрировать к очагам туберкулеза, составляя значительную часть клеток туберкулезных гранулем. Поэтому полученные данные открывают перспективы исследования МСК при туберкулезной инфекции in vivo и, возможно, их дальнейшего клинического использования.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Nauta A. J., Fibbe W. E. Blood 2007, 110, 3499-3506.

2. Prevosto C., Zancolli M., Canevali P., Raffaella Zoc-chi M., Poggi A. Haematologica 2007, 92, 881-888.

3. Ghannam S., Pène J., Moquet G.- T., Jorgensen C., Yssel H. Mesenchymal Stem ^e Journal of Immunology 2010, 185, 302-312.

Таблица. Влияние БЦЖ на продукцию цитокинов

Провоспалительные цитокины, пг/мл Противовоспалительные цитокины, пг/мл

IL-iß IL-6 IFNY TNFa TGFßi IL-10

МСК 6,52 189,73 - 53,17 1914,06 24,70

МСК + БЦЖ 157,63 11023,22 193,44 5725,58 1375,29 11,55

4. Raghuvanshia S., Sharmaa P., Singhb S., Van Kaerc L., Dasa G. PNAS 2010, 107, 50, 21653-21658.

5. Das B., Kashino S. S., Pupu I., Kalita D., Swami V., Yeger H., Felsher D. W., Neto A. C. Science Transla-tional Medicine 2013, 5, 170ra13.

6. Valencic E., Loganes C., Cesana S., Piscianz E., Gai-pa G., Biagi E., Tommasini A. Stem Cell Research and Therapy 2014, 5:3.

7. Wang L., Zhao Y., Shi S. Journal of Dental Research 2012, 91, issue 1, 1003-1010.

8. Pevsner-Fischer M., Cohen-Sfady M., Zanin-Zhorov A., Cohen Sh., Cohen I. R., Zipori D. Blood 2007, 109,1422-1432.

9. Romieu-Mourez R., François M, Boivin M.- N., Bouchentouf M., Spaner D. E. Galipeau J. Journal of Immunology 2009, 182, 7963-7973.

INFLUENCE OF MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS ON THE IMMUNOPHENOTYPE OF MESENCHYMAL BONE MARROW

STROMAL CELLS

Belogorodtsev S. N.', Schwartz J. Sh.2, Rudina M. I.2, Shakhmuradova A. I.2 Filimonov P. N.3

'Scientific Research Institute of Clinical immunology, Siberian Branch, Academy of Medical Sciences of Russia; 2Scientific Research Institute of Therapy and Prophylactic Medicine, Siberian Branch, Academy of Medical Sciences of Russia; 3Research Institute of Tuberculosis, Ministry of Health of Russia, Novosibirsk

The spectrum of pro-and anti-inflammatory cytokines secreted by mesenchymal stromal cells in the presence of vaccine strain of Mycobacterium tuberculosis (BCG) was investigated. It was shown that when co-cultured with BCG, MSCs significantly increase the production IL-1^, IL-6, TNFa, IFNy and decrease production IL-10 and TGF^. Furthermore, the supernatant of MSCs that were cultured with BCG increases the proliferation of splenocytes and reduces their apoptosis. These data show that in the presence of mycobacterial infection it is switch of immunophenotype of MSCs from antiinflammatory to proinflammatory and open up prospects for their further research in tuberculosis infection.

Key words: Mesenchymal stromal cells, mycobacterium tuberculosis, cytokines, inflammation, apoptosis, proliferation

БЕЛКИ ОСТРОЙ ФАЗЫ И АКТИВНОСТЬ КОМПЛЕМЕНТА: МОЖНО ЛИ ГОВОРИТЬ ОБ ОПРЕДЕЛЁННОСТИ ЭФФЕКТОВ В ОРГАНИЗМЕ НА ОСНОВАНИИ ИССЛЕДОВАНИЙ IN VITRO?

Бельтюков П. П.1, Гарнюк В. В.1, Шмурак В. И.1, Бельтюкова М. Е.2

ФГУП «НИИгигиены, профпатологии и экологии человека ФМБА России, Ленинградская область, Всеволожский район, г.п. Кузьмоловский, ст. Капитолово, 2ФГБУ «(Федеральный медицинский исследовательский центр имени В. А. Алмазова», Санкт-Петербург, Россия

Проведена сравнительная оценка результатов исследования концентрации С-реактивного белка (CRP) турбидиметрическим и иммунолюминесцентным методом. Показано, что при нормальных уровнях CRP в сыворотке крови иммунолюминесцентный анализ не даёт лож-ноположительных результатов, при этом количественный результат анализа может существенно отличаться от результатов турбидиметрического определения. Исследов

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Биология»