Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 24, № 4 (2024)
- Год: 2024
- Статей: 10
- URL: https://journal-vniispk.ru/MAJ/issue/view/18723
- DOI: https://doi.org/10.17816/MAJ.244
Аналитический обзор
Роль моноцитов в иммунопатогенезе инфекционно-воспалительных заболеваний: от теории к практике
Аннотация
Моноциты — это циркулирующие клетки периферической крови, которые дифференцируются из гемопоэтических стволовых клеток красного костного мозга. Они служат первой линией защиты организма от различных патогенов и участвуют во всех типах воспалительных реакций при ответе на проникновение в организм вирусов, бактерий, грибов и гельминтов. Долгое время моноциты считались однородной группой клеток, но с развитием проточной цитометрии было показано, что их можно разделить на три субпопуляции по степени экспрессии поверхностных молекул CD14 и CD16: «классические» (CD14++CD16–), «провоспалительные» (CD14+CD16++) и «переходные» (CD14++CD16+). В настоящем обзоре рассмотрены различные механизмы реализации функциональной активности различных субпопуляций моноцитов и особенности их нарушения при различных вирусных заболеваниях, бактериальных инфекциях и сепсисе.
9-32
Оригинальные исследования
Взаимосопряженность моторной и ноцицептивной систем в условиях оперативной коррекции деформации позвоночника
Аннотация
Обоснование. Риск возникновения комплексных неврологических нарушений после хирургической коррекции деформации позвоночника ставит вопрос о необходимости специальных мер их послеоперационного лечения. Для этого требуется более подробное изучение механизмов взаимодействия моторной сенсорной и вегетативной структур нервной системы.
Цель ― поиск простого и информативного метода тестирования уровня баланса состояний моторной и ноцицептивной систем у пациентов с деформацией позвоночника разной этиологии в условиях оперативной коррекции.
Материалы и методы. Проанализированы ретроспективно результаты эстезиометрических и электромиографических обследований 87 пациентов (30 мужского, 57 женского пола) от 6 до 43 лет (15,6 ± 0,6) с деформациями позвоночника различной этиологии.
Результаты. ХСкатерограммы парных значений амплитуды электромиограммы при максимальном произвольном напряжении m. tibialis anterior и порогов восприятия боли от горячего лучше всего аппроксимируются полиномом третьей степени. Но аппроксимация приемлема только для электромиографических паттернов с ненасыщенной структурой в дооперационном периоде. Нелинейный характер сопряжения интенсивности электрической активности мышцы с порогом восприятия боли от горячего содержит значимый линейный компонент. После хирургического лечения деформации позвоночника качество аппроксимации снижается до состояния случайного шума. Причины этого ― послеоперационное повышение ноцицептивной активности и последствия анестезиологического сопровождения.
Заключение. У пациентов с деформацией позвоночника прослеживается сопряженность уровней произвольной активности мышц и настройки ноцицептивной системы, выраженных в значениях порогов боли от горячего. Характер сопряжения выражается в обратной зависимости между болевым порогом и амплитудой электромиограммы при максимальном произвольном напряжении. Данный вид зависимости вполне соответствует известным физиологическим феноменам. Максимальная выраженность этой взаимосопряженности для ненасыщенных паттернов электромиограммы указывает на то, что условием ее проявления является специфический режим стволовых центров, регулирующих позно-тоническую активность мышц у пациентов с нарушениями осевого скелета.
33-40
Биологические свойства рекомбинантного вируса гриппа A/H1N1pdm09, экспрессирующего фрагмент поверхностного белка Streptococcus pneumoniae
Аннотация
Обоснование. Штаммы живой гриппозной вакцины могут служить перспективной системой доставки целевых антигенов в организм, поскольку такая вакцина вводится интраназально и стимулирует различные звенья иммунитета как к целевому патогену, так и к вирусу гриппа ― актуальной инфекции, ежегодно наносящей существенный социально-экономический ущерб всем странам мира.
Цель — изучение биологических свойств рекомбинантного штамма живой гриппозной вакцины подтипа А/H1N1pdm09, экспрессирующего фрагмент поверхностного белка Streptococcus pneumoniae Spr1875.
Материалы и методы. Рекомбинантный штамм живой гриппозной вакцины подтипа А/H1N1pdm09, экспрессирующий фрагмент поверхностного белка S. pneumoniae Spr1875, размером 69 аминокислот в составе химерной молекулы гемагглютинина был подготовлен методом обратной генетики с использованием 8-плазмидной системы. Репродуктивную активность рекомбинантного вируса изучали в куриных эмбрионах. Изучение иммуногенности и защитной эффективности выполняли на мышах линии Balb/C.
Результаты. Рекомбинантный штамм вируса гриппа с гемагглютинином H1-Spr-69 активно репродуцировался в куриных эмбрионах и сохранил температурочувствительный фенотип, характерный для вакцинных вирусов, при этом демонстрировал ограниченный рост в органах респираторного тракта мышей по сравнению с исходным вакцинным вирусом A/H1N1pdm09. При интраназальном введении мышам рекомбинантный штамм H1-Spr стимулировал выработку вирус-специфических сывороточных IgG антител на том же уровне, что и классический штамм живой гриппозной вакцины A/H1N1pdm09, а также вызывал прирост IgG к пневмококковой вставке Spr1875. Несмотря на то что вариант A/H1N1pdm09 более эффективно защищал мышей от потери веса при инфицировании адаптированным к мышам вирусом гриппа А/Калифорния/07/09 (H1N1)pdm09, чем химерный вирус H1-Spr, титры челлендж-вируса в легких мышей обеих вакцинных групп были статистически значимо снижены по сравнению с неиммунизированными животными.
Заключение. Полученные результаты показывают способность химерного рекомбинантного штамма H1-Spr стимулировать выработку защитного иммунитета к вирусу гриппа.
41-50
Нормобарическое гипоксическое посткондиционирование корректирует формирование тревожно-депрессивного состояния в экспериментальной модели посттравматического стрессового расстройства
Аннотация
Обоснование. Несмотря на стремительный рост распространенности посттравматического стрессового расстройства, до сих пор отсутствуют эффективные препараты для его терапии, поэтому разработка немедикаментозных подходов представляет собой крайне актуальную задачу, на решение которой направлено настоящее исследование.
Цель — экспериментальная оценка терапевтических эффектов гипоксического посткондиционирования с применением интервальной нормобарической гипоксии в модели подобной посттравматическому стрессовому расстройству тревожно-депрессивной патологии у крыс.
Материалы и методы. В модели посттравматического стрессового расстройства «стресс–рестресс» на крысах исследовали влияние трех режимов посткондиционирования: три 5-минутных эпизода гипоксии с 9 % кислорода, чередующихся с 15-минутными интервалами нормоксии (реоксигенации), в день в течение 3 дней после патогенного стресса (режим гипоксия/нормоксия); три эпизода по 5 мин 9 % гипоксии, чередующихся с 3-минутными интервалами гипероксии с содержанием в смеси 30 % кислорода, в день в течение 3 дней (режим гипоксия/гипероксия); пять 5-минутных эпизодов 12 % гипоксии и 3-минутной 30 % гипероксии в день в течение 9 дней (режим гипоксия/гипероксия, удлиненный). Анализировали поведение животных, функцию гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы и показатели общего анализа крови.
Результаты. Все режимы нормобарического посткондиционирования в той или иной степени оказывали корректирующее действие на проявление патологической симптоматики в модели посттравматического стрессового расстройства на крысах, однако по совокупности протективных и отсутствию побочных эффектов трехкратное посткондиционирование гипоксией/гипероксией превосходило другие режимы.
Заключение. Результаты свидетельствуют о перспективности посткондиционирования с применением интервальной нормобарической гипоксии/гипероксии для терапии тревожно-депрессивных расстройств у человека, включая посттравматическое стрессовое расстройство.
51-59
Гибридная мультиэпитопная рекомбинантная вакцина для защиты от инфекции, вызванной стрептококками группы В
Аннотация
Обоснование. Streptococcus agalactiae, широко известный как стрептококк группы B, — важный патоген, ответственный за тяжелые, а иногда и смертельные инвазивные инфекции у новорожденных. Он также представляет существенный риск для пожилых людей и людей с ослабленным иммунитетом. Современные профилактические стратегии в первую очередь включают использование антибиотиков для предотвращения передачи стрептококка группы B от матери плоду и для лечения уже установившихся инфекций. Появление штаммов, устойчивых к антибиотикам, снизило эффективность этих методов лечения и сделало очевидной необходимость применения альтернативных профилактических мер. Вакцины представляют собой многообещающее дополнение к антибиотикам, потенциально обеспечивая более широкую и эффективную защиту от инфекций, вызванных стрептококками группы B.
Цель — исследование направлено на оценку иммуногенных свойств и защитной эффективности недавно разработанной химерной рекомбинантной белковой вакцины, предназначенной для борьбы с инфекциями, вызванными стрептококками группы B (Su4). Вакцина включает иммунодоминантные эпитопы пяти белков — факторов вирулентности стрептококков группы B. В работе исследованы различные пути вакцинации мышей с последующим анализом эффективности индуцированного иммунного ответа при защите от различных форм инфекции, вызванной стрептококками группы B.
Материалы и методы. Самок беспородных мышей (в возрасте 6–8 нед.) иммунизировали подкожно, интраназально или интравагинально гибридным рекомбинантным вакцинным полипептидом Su4 в дозе 20 мкг с повторным введением в той же дозе через 21 день. Образцы крови брали из подчелюстной вены на 20-й и 40-й день после иммунизации. Иммуногенность оценивали путем измерения уровней специфических IgG, IgG1, IgG2a и IgG3 с помощью иммуноферментного анализа. Планшеты покрывали белком Su4 или рекомбинантными пептидными аналогами каждого из пяти участков комплексной молекулы Su4 и определяли концентрации антител с использованием стандартных кривых. Защитную эффективность оценивали по бактериальной нагрузке в легких и вагинальных смывах мышей, инфицированных штаммом стрептококка группы B 6224 назальным или вагинальным путем в дозе 108 КОЕ на одно животное. Концентрацию бактерий в легочных гомогенатах и вагинальных смывах определяли путем посева материала на колумбийский кровяной агар.
Результаты. Изучена защитная эффективность вакцинации полиэпитопной молекулой Su4, состоящей из линейных детерминант пяти белков стрептококка группы B. Иммунизация подкожным, интраназальным и вагинальным способами показала, что белок Su4 был иммуногенным и вызывал выработку специфического IgG. Подкожная иммунизация обеспечивала накопление самого высокого уровня антител. Иммунный ответ развивался по типу Th2 и преимущественно приводил к индукции IgG1 антител, потенциально способных опсонизировать бактерии и инициировать фагоцитоз. Вакцинация обеспечивала ускоренное выведение стрептококка группы B из полости влагалища мышей после инфекции по сравнению с контрольной группой, демонстрируя защитную эффективность стимулированного иммунного ответа в защите против инфекций, вызванных стрептококками группы B.
Заключение. Полиэпитопный химерный рекомбинантный белок Su4 иммуногенен при подкожном, интраназальном и вагинальном введении и индуцирует системный IgG-ответ, специфичный в отношении белков стрептококка группы B. Этот ответ повышает устойчивость к назальной и вагинальной формам инфекции, вызванной стрептококком группы B, что позволяет рассматривать Su4 в качестве перспективной кандидатной мультиэпитопной вакцины против стрептококков группы B.
60-73
Способность лактоферрина препятствовать развитию окислительного/галогенирующего стресса и улучшать заживление ран у крыс с экспериментальной гипергликемией
Аннотация
Обоснование. Миелопероксидаза лейкоцитов катализирует образование HOCl, которая, окисляя и хлорируя биомолекулы, способствует развитию окислительного/галогенирующего стресса. Предполагается, что последний в условиях гипергликемии препятствует заживлению ран при осложнениях у больных сахарным диабетом.
Цель — оценка концентрации маркеров окислительного/галогенирующего стресса и нетоза в крови экспериментальных крыс с гипергликемией, ее коррекция при помощи лактоферрина, а также выяснение влияния этого многофункционального белка на заживление кожных ран.
Материалы и методы. Моделирование гипергликемии in vivo проводили путем однократного введения стрептозотоцина в дозировке 43 мг на 1 кг массы животного. Отбор проб крови проводили у наркотизированных животных из хвостовой вены. Маркеры окислительного и галогенирующего стресса регистрировали иммуноферментным и спектрофотометрическим методами.
Результаты. Показано, что введение крысам с экспериментальной моделью гипергликемии (индукция гипергликемии стрептозотоцином) лактоферрина в варианте «профилактика + терапия» (доза 250 мг/кг за 5, 3, 1 сут до и через 2, 4, 6 и 8 сут после введения стрептозотоцина) достоверно снизило в крови животных концентрацию глюкозы (натощак), миелопероксидазы, хлорированного церулоплазмина, комплексов миелопероксидазы с ДНК, а также препятствовало снижению концентрации тиолов (групп SH), активности эритроцитарной глутатионпероксидазы. Более того, введение лактоферрина по указанной выше схеме способствовало заживлению ран у экспериментальных животных, сопровождающемуся уменьшением площади раны на 28 % по сравнению с животными контрольной группы.
Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о том, что лактоферрин обладает способностью в условиях моделирования гипергликемии in vivo снижать не только характеризующие ее уровень показатели, но и препятствовать развитию окислительного/галогенирующего стресса и нетоза, что приводит к ускорению заживления ран у экспериментальных животных.
74-83
Повышение соматической полиплоидизации в хорионе при остановке развития беременности, наступившей с помощью вспомогательных репродуктивных технологий
Аннотация
Обоснование. Поиск маркеров нарушений, приводящих к остановке развития беременности при нормальном кариотипе эмбриона, — важная клинико-диагностическая проблема, особенно при применении вспомогательных репродуктивных технологий.
Цель — анализ плоидности клеток ворсинчатого хориона при неразвивающейся беременности, наступившей естественным путем и с помощью вспомогательных репродуктивных технологий.
Материалы и методы. Исследование проведено на 52 образцах ворсинчатого хориона. Образцы были разделены на группы в зависимости от статуса развития (развивающаяся/неразвивающаяся) и способа наступления беременности (естественная / с помощью вспомогательных репродуктивных технологий) и кариотипа (нормальный / трисомия по хромосоме 16). Плоидность клеток ворсинчатого хориона в каждой группе определяли с помощью флуоресцентной in situ гибридизации на препаратах интерфазных ядер. Всего проанализировано 50 657 интерфазных ядер.
Результаты. Наряду с диплоидными клетками во всех образцах ворсинчатого хориона были выявлены полиплоидные клетки. Их частота варьировала между образцами в диапазоне от 0,1 до 8,22 %. Полиплоидные клетки были представлены в основном тетраплоидными клетками, выявленными во всех образцах, в 45 образцах были выявлены триплоидные, в 5 образцах — октоплоидные. Установлено, что самая высокая суммарная частота всех типов полиплоидных клеток характерна для неразвивающейся беременности, наступившей с помощью вспомогательных репродуктивных технологий, а самая низкая — для развивающейся беременности. Такие же результаты получены и в отношении частоты тетраплоидных клеток. Зависимости частоты триплоидных клеток от статуса развития беременности и способа ее наступления выявить не удалось. Однако в образцах хориона с трисомией по хромосоме 16 при неразвивающейся беременности, наступившей естественным путем, отмечена тенденция к снижению частоты триплоидных клеток.
Заключение. Увеличение частоты полиплоидных клеток в хорионе может указывать на нарушения плацентации, приводящие к остановке развития эмбриона даже при отсутствии у него аномалий кариотипа. Это позволяет рассматривать повышение соматической полиплоидизации хориона как перспективный диагностический маркер нарушений формирования и функционирования плаценты.
84-96
Коррекция нейроиммунных нарушений на модели поствирусного синдрома хронической усталости препаратом рецепторного антагониста IL-1
Аннотация
Обоснование. Хроническая усталость после перенесенной вирусной инфекции — обычное явление, причем физическая слабость сопровождается и когнитивными нарушениями, приводящими к снижению качества жизни индивидуума, утрате работоспособности и, как следствие, к депрессии. Эффективных методов лечения на данный момент не разработано.
Цель — выявление возможности коррекции утомляемости/усталости препаратом рекомбинантного цитокина рецепторного антагониста интерлейкина 1 в условиях экспериментальной модели поствирусного синдрома хронической усталости у крыс.
Материалы и методы. Работа выполнена на самцах крыс Wistar, экспериментальный синдром хронической усталости вызывали однократным введением полирибоинозитиловой:полирибоцитидиловой кислоты. Проводили анализ изменения поведенческих реакций, уровня физической активности (степень утомляемости), изменения концентрации лактата в крови и экспрессии генов IL-1β, IL-10, INFα, 5-HTT, TLR3 в гипоталамусе, а также оценивали цитотоксическую и пролиферативную активность спленоцитов.
Результаты. Введение рецепторного антагониста интерлейкина 1 приводит к улучшению физической активности, уменьшению концентрации молочной кислоты в сыворотке крови и снижению тревожности по сравнению с нелечеными животными, что может свидетельствовать о более легком течении синдрома хронической усталости в период его максимальных проявлений. Было показано угнетение периферических клеток иммунной системы после введения полирибоинозитиловой:полирибоцитидиловой кислоты (Poly IC) и коррекции этого параметра рецепторным антагонистом интерлейкина 1. На 10-е сутки эксперимента в группе пролеченных крыс нормализовались все показатели, и только экспрессия TLR3 все еще оставалась повышенной у нелеченых крыс, что расценивается как активация репарационых процессов.
Заключение. Полученные данные свидетельствуют о том, что применение рекомбинантного рецепторного антагониста интерлейкина 1 облегчает проявления поствирусного синдрома хронической усталости у крыс и завершает патологический процесс к более раннему сроку. При включении рекомбинантного рецепторного антагониста интерлейкина 1 в схему лечения поствирусного синдрома хронической усталости у человека также можно ожидать положительных результатов.
97-108
Фактор роста нервов: влияние на миграцию, клоногенность и биоэнергетический метаболизм митохондрий клеток глиомы U251
Аннотация
Обоснование. Глиобластома — самая злокачественная опухоль центральной нервной системы. Темозоломид является стандартом лечения глиом, но его применение часто приводит к лекарственной резистентности и рецидивам глиобластомы. Существует острая необходимость в исследованиях для поиска новых препаратов, позволяющих повысить эффективность стандартных методов лечения.
Цель — изучить эффекты фактора роста нервов, темозоломида на клоногенность, миграцию и энергетический метаболизм митохондрий клеток глиомы U251 человека.
Материалы и методы. Исследование проведено на клетках линии глиомы U251 человека. Для анализа способности клеток глиомы образовывать колонии in vitro использовали тест на формирование колоний. Миграцию клеток глиомы U251 оценивали с помощью анализа Scratch Assay. Для изучения митохондриального метаболизма в клетках глиомы измеряли скорость потребления кислорода и скорость внеклеточного подкисления, используя наборы Seahorse XF Сell Mito и Seahorse XF Glycolysis Stress Test соответственно.
Результаты. Обнаружено, что фактор роста нервов (7,55 × 10–3 мкмоль/л) и темозоломид (155 мкмоль/л) ингибируют клоногенность клеток глиомы U251 на 66,2 % и 73,5–81,3 % соответственно в течение 1–2 сут. Воздействие фактора роста нервов (7,55 × 10–3 мкмоль/л) также подавляет миграцию клеток глиомы U251 на 3-и и 4-е сутки. Темозоломид (155 мкмоль/л) ингибирует миграцию клеток глиомы на 1–3-и сутки. Антиклоногенная и антимиграционная активность фактора роста нервов и темозоломида, возможно, связана с их способностью снижать базальную скорость потребления кислорода, ингибировать аденозинтрифосфат-синтетазу и максимальное дыхание митохондрий в клетках глиомы человека U251. Фактор роста нервов и темозоломид не влияли на гликолиз, гликолитическую емкость и гликолитический резерв в клетках глиомы U251 по сравнению с контролем.
Заключение. Таким образом, фактор роста нервов и темозоломид ингибируют миграцию, клоногенность и биоэнергетический метаболизм митохондрий в клетках глиомы U251, проявляя антимитогенный, антимиграционный и снижающий энергетический метаболизм эффекты.
109-123
История науки и медицины
Памяти сотрудников Биостанции Павлова в Колтушах
Аннотация
В статье представлены события, связанные с открытием Научно-опытной биологической станции Павлова в Колтушах. По обнаруженным архивным фотографиям восстановлены события одного из неформальных посещений Павловым Биостанции 26 сентября 1929 г. — празднования своего 80-летнего юбилея. Рассказано о судьбах ближайших сотрудников Павлова, участниках описанного мероприятия — физиолога Станислава Николаевича Выржиковского (1892–1937), первого заведующего Биостанцией, и Петра Михайловича Елагина (1879–1937), заведующего питомником собак на Биостанции. После убийства С.М. Кирова (01.12.1934) в марте 1935 г. на Ленинград обрушился «Кировский поток», по которому были высланы названные новой властью «бывшие люди» — служители церкви, бывшие царские офицеры, представители дворянского и купеческого сословия. Из Ленинграда с семьей был выслан бывший капитан царской армии, дворянин П.М. Елагин. Павлов, высоко ценивший Елагина, знавшего несколько языков и отвечавшего за переписку академика с иностранными учеными, «ругался» с Молотовым, добившись возвращения Петра Михайловича из ссылки. «Пока жив Павлов, меня не тронут», — успокаивал жену заведующий Биостанцией, бывший поручик царской армии, дворянин С.Н. Выржиковский. 27 февраля 1936 г. Иван Петрович скончался… В своих воспоминаниях о Павлове его любимая ученица М.К. Петрова писала, не называя фамилий, про двух «бывших офицеров, подозрительных сотрудниках» научной семьи Павлова, высланных, как она думала, после его смерти. Сегодня мало кто знает, что речь в этих воспоминаниях шла о Елагине и Выржиковском, погибших в период политических репрессий 1937 г., чьи имена хорошо помянуть в юбилейный для Павлова год (1849–2024).
124-138