Текущий номер
№ 1 . 2021
Актуальные направления современной иммунологии

Роль гликолиза в иммунном ответе

Резюме

При активации клеток иммунной системы происходит их метаболическое репрограммирование - масштабная перестройка метаболизма, направленная на обеспечение возросших потребностей клеток в энергии и строительном материале для построения белков, липидов, нуклеиновых кислот. Одним из наиболее важных метаболических путей в клетке является гликолиз. В обзоре представлены данные о роли гликолиза и отдельных ферментов гликолиза во врожденном и адаптивном иммунном ответе. Рассматривается возможность воздействия на характер иммунного ответа через модуляцию метаболизма клеток иммунной системы, в частности гликолиза.

Врожденный иммунитет

Гиперэкспрессия генов инфламмасомного комплекса NLRP1 и цитокинов ИЛ-1β, ИЛ-18 в биоптатах пораженной и непораженной кожи больных с псориазом

Резюме

Введение. Псориаз (ПС) является хроническим аутовоспалительным заболеванием кожи мультифакториальной природы, которое характеризуется гиперпролиферацией клеток эпидермиса и нарушением дифференцировки кератиноцитов. В последние годы все большее внимание уделяется роли врожденного иммунитета в патогенезе ПС и генетической регуляции этого процесса.

Цель исследования - изучить экспрессию генов, кодирующих рецепторы врожденного иммунитета TLR7, TLR9, компоненты инфламмасомного комплекса NLRP1, NLRP3, ASC, CASP1, CASP5, а также генов интерлейкинов(ИЛ)-1β, ИЛ-18.

Материал и методы. В исследование включены 32 человека. Основную группу составил 21 пациент с диагнозом ПС тяжелой и средней степени тяжести. У пациентов основной группы проводили биопсию здоровой и пораженной ПС кожи. Группу сравнения составили 11 здоровых доноров. Из полученных биоптатов кожи выделяли РНК и методом полимеразной цепной реакции в реальном времени определяли уровень экспрессии целевых генов.

Результаты. Показано статистически значимое увеличение экспрессии генов рецепторов врожденного иммунитета в кератиноцитах пациентов с ПС. И в псориатическом очаге, и в непораженный коже экспрессия TLR9 была, соответственно, в 4,8 и 4,3 раза выше, чем в группе сравнения. Вместе с этим выявлена гиперэкспрессия генов инфлам-масомного комплекса NLRP1. В пораженной коже пациентов с ПС уровень экспрессии NLRP1 в 5 раз превышал показатели здоровых доноров. Компонентом инфламмасомного комплекса NLPR1 является CASP5, которая обеспечивает процессинг про-ИЛ-1β и про-ИЛ-18. В нашем исследовании было показано значительное увеличение экспрессии гена CASP5 в клетках пораженной и непораженной кожи пациентов с ПС в 200 и 194 раза, соответственно, по отношению к группе сравнения. Активация CASP5 обеспечивает созревание активных форм про-ИЛ-1β и про-ИЛ-18, увеличение экспрессии которых также было выявлено в работе.

Обсуждение. Увеличение уровня экспрессии генов TLR7 и TLR9 клетками кожи больных ПС подтверждает значимую роль этих рецепторов в патогенезе заболевания. Основная функция TLR7 и TLR9 заключается в распознавании эндогенных сигналов опасности, в частности ауто-РНК и ауто-ДНК, которые активно высвобождаются из разрушенных кератиноцитов при псориатическом воспалении. Активация TLR7 и TLR9 может стимулировать усиление экспрессии генов инфламмасомных комплексов NLRP1 и NLRP3. Показанная нами преимущественная гиперэкспрессия генов инфламмасомы NLRP1 свидетельствует о возможно большей ее роли в развитии ПС, чем комплекса NLRP3. Рецептор NLRP1 при активации связывает молекулы CASP1 и CASP5, достоверное увеличение экспрессии генов которых было нами продемонстрировано. При этом необходимо отметить повышение экспрессии целевых генов как в здоровой, так и в пораженной коже пациентов с ПС, что говорит о системности изменений во врожденном иммунитете при псориатическом процессе.

Заключение. Полученные нами данные могут быть использованы для более подробного изучения специфических сигнальных путей активации инфламмасомных комплексов и участия цитокинов в развитии псориатического процесса, а также стать основой для ранней диагностики ПС.

Вакцины и вакцинация

Влияние соотношения белка и гидроокиси алюминия на проявление протективных свойств рекомбинантного белка слияния OprF-aTox-OprI Pseudomonas aeruginosa и экспрессию генов молекул врожденного иммунитета

Резюме

Введение. При создании вакцин, в том числе на основе рекомбинантных белков, основным показателем качества препарата является специфическая активность, или иммуногенность. На степень выраженности протективного эффекта влияют содержание в препарате антигена и адъюванта. Подбор оптимального соотношения компонентов является важным этапом при разработке производственной технологии. Влияние соотношения белка и гидроокиси алюминия оценивали по защитным свойствам и по уровню экспрессии генов сенсоров врожденного иммунитета и противомикробного пептида.

Цель исследования - изучить влияние соотношения рекомбинантного белка слияния OprF-aTox-OprI и гидроокиси алюминия на проявление защитных свойств и уровень активности врожденного иммунитета, оцениваемого по экспрессии генов сенсорных рецепторов TLR4, NLRC4 и противомикробного пептида BD2 при иммунизации животных.

Материал и методы. Оценку иммуногенности проводили в модели на мышах при двукратной иммунизации с двухнедельным интервалом и последующим заражением живой вирулентной культурой P. aeruginosa. Экспрессию генов оценивали методом полимеразной цепной реакции в реальном времени.

Результаты. Проведена оценка протективных свойств рекомбинантного белка слияния OprF-aTox-OprI в соотношениях с сорбентом 1 : 1, 1 : 2 и 1 : 3, выявлено влияние иммунизации на экспрессию макрофагами мышей генов Defb2, Tlr4, Nlrc4, Asc и Caspl. При изучении протективных свойств рекомбинантного белка с различными соотношениями белок/сорбент (1 : 1, 1 : 2 и 1 : 3) максимальный защитный эффект наблюдали при иммунизации мышей препаратом с соотношением 1 : 1. Введение вакцины влияло на экспрессию макрофагами белков TLR4, BD2, NLRC4, ASC и CASP1 и различалось по степени выраженности ответа врожденного звена иммунной системы в зависимости от рецептуры используемого препарата.

Заключение. Определено оптимальное соотношение рекомбинантного белка слияния OprF-aTox-OprI с сорбентом, соответствующее значению 1 : 1.

Клеточная иммунология

Молекулярные пути JAK в патогенезе воспаления при акне

Резюме

Введение. Акне - мультифакториальное заболевание, в патогенезе которого ведущая роль принадлежит воспалительной реакции, которая развивается на всех стадиях заболевания, иногда и субклинически. Установлено, что Cutibacterium acne (C. acne) активирует компонент врожденной иммунной системы TLR2 и на ранних, и на поздних стадиях течения акне. Индукция TLR вызывает экспрессию генов иммунного ответа, которые кодируют цитокины и хемокины, вызывающих хемотаксис клеток иммунной системы. Показано, что среди нерецепторных тирозинкиназ описаны янус-киназы (JAK), которые обеспечивают фосфорилирование факторов транскрипции - STAT (signal transducer and activator of transcription; преобразователь сигнала и активатор транскрипции) сигнального пути JAK-STAT. Установлено, что цепи цитокиновых рецепторов I и II типа взаимосвязаны с сигнальным путем JAK-STAT, который регулирует действие более 50 цитокинов, интерферонов, факторов роста.

Цель настоящего исследования - определение и анализ различия частот SNP-полиморфизмов генов семейства JAK (JAK1, JAK2, JAK3 и TYK2) у российских пациентов с тяжелым течением акне.

Материал и методы. Под нашим наблюдением находились 70 пациентов (42 мужчины и 28 женщин) в возрасте от 15 до 46 лет (медиана - 22,1 год). В основную группу были включены 50 пациентов (29 мужчин и 21 женщина) с тяжелой формой акне. Группу сравнения составили 20 условно здоровых лиц (13 мужчин и 7 женщин). Молекулярногенетическая диагностика была проведена всем участникам исследования методом высокопроизводительного секвенирования ДНК - секвенирование "нового поколения" (next-generation sequencing, NGS).

Результаты. Анализ выявленных в нашем исследовании генетических дефектов показал, что тяжелая форма акне ассоциирована с 16 полиморфными локусами гена JAK1 (5 SNPs в экзонах, 11 SNPs в интронах), 22 SNPs гена JAK2 (3 SNPs в экзонах, 16 SNPs в интронах, 1 SNP в 3'UTR и 2 SNPs в 5'UTR), 19 SNPs гена JAK3 (4 SNPs в экзонах, 12 SNPs в интронах, 2 SNPs - в 3'UTR и 1 SNP - в 5'UTR) и 26 SNPs гена TYK2 (7 SNPs в экзонах, 17 SNPs в интронах,1 SNP в регионе 5'UTR и 1 SNP - в upstream-регионе).

Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о вероятной активации генов семейства JAK (JAK1, JAK2, JAK3 и TYK2), что обусловливает избыточную активность цитотоксических клеток, стимулирует апоптоз и повышение секреции интерферонов, которые вызывают угнетение дифференцировки и активности всех иммунных эффекторов. Это, по-видимому, ведет к замедлению активности ответной реакции иммунитета и к затяжному течению акне.

Первичные иммунодефициты

Оптимизация планирования трансплантаций гемопоэтических стволовых клеток с использованием информационной системы у детей с первичными иммунодефицитами

Резюме

Введение. Первичные иммунодефициты (ПИД) - это генетически детерминированные заболевания с нарушением механизмов реализации функции иммунной системы. Единственной излечивающей опцией при большинстве ПИД является аллогенная трансплантация гемопоэтических стволовых клеток (ТГСК). Одним из наиболее важных компонентов успешности ТГСК остается ее планирование.

Цель - анализ результатов оптимизации планирования ТГСК с применением информационной системы (ИС) "Планирование трансплантаций гемопоэтических стволовых клеток" у детей с ПИД.

Материал и методы. Для оптимизации процессов планирования ТГСК в ФГБУ "НМИЦ ДГОИ им. Д. Рогачева" разработана ИС "Планирование трансплантаций гемопоэтических стволовых клеток". С 2012 по октябрь 2020 г. в нашем центре 302 пациентам с ПИД проведены 345 аллогенных ТГСК. Результаты ТГСК оценивали у 219 пациентов, которым с 2012 по 2019 г. проводилась первичная аллогенная ТГСК с использованием ТСКар/СБ19-деплеции от HLA-совместимого неродственного (n = 128) либо HLA-несовместимого родственного (гаплоидентичного) донора (n = 97).

Результаты. Анализ результатов ТГСК проводился в четырех основных группах ПИД: тяжелая комбинированная иммунная недостаточность (ТКИН), п = 33; другие комбинированные дефекты (КИН), п = 82; ПИД с иммунной дисрегуляцией (ИДР), п = 43; и врожденные дефекты фагоцитов (ДФ), п = 30. При сравнении сроков ожидания ТГСК между данными группами получена статистическая значимость для меньшего времени ожидания в группе пациентов с ТКИН при ТГСК от гаплоидентичных доноров < 0,0001) и в группе ИДР по отношению к КИН и ДФ при ТГСК от неродственных доноров = 0,003-0,035). Общая выживаемость была сопоставима в группах ИДР - 0,88, КИН - 0,8 и ДФ - 0,82 = 0,36-0,83), однако в группе ТКИН она составила лишь 0,44 (p < 0,0001). Среднее количество пациентов с ПИД, ожидающих ТГСК, выросло: в 2012-2016 гг. оно составляло 27 человек, в 2017-2019 гг. - 98 человек. При этом время ожидания ТГСК за последние годы не увеличилось, вероятно, ввиду наращивания трансплантационной активности: в 2012-2016 гг. среднее количество ТГСК при ПИД составляло 37 в год, в 2017-2019 гг. - 51 в год.

Заключение. Таким образом, разработанная ИС "Планирование трансплантаций гемопоэтических стволовых клеток" помогает эффективному планированию ТГСК, однако значимой проблемой планирования сегодня является дефицит коечного фонда.

Методы

Стандартизация пчелиного яда как сырья для производства лекарственных средств для иммунотерапии, в том числе аллергена и аллергоида из пчелиного яда

Резюме

Введение. В фармацевтической промышленности продукты пчеловодства широко используются для получения лекарственных препаратов. Пчелиный яд - третий по медицинской значимости продукт пчеловодства. Из него производят препараты, которые применяют наружно, в инъекциях или принимают внутрь. При производстве лекарственных препаратов, содержащих пчелиный яд, важно учитывать дозу и возможную индивидуальную реакцию организма человека. Химический состав яда-сырца пчелиного очень сложен. На сегодняшний момент для стандартизации пчелиного яда как исходного сырья для фармацевтических препаратов нет современной нормативной документации. В связи с этим контроль качества и стандартизация субстанции пчелиного яда, предназначенной для производства лекарственных средств, представляют собой актуальную проблему.

Цель исследования - изучение физико-химических характеристик пчелиного яда-сырца различных серий для оценки и стандартизации его качества.

Материал и методы. Были изучены 5 серий яда-сырца пчелиного одного и того же производителя. Анализ проводили на основании ГОСТ 30426-97 и разработанной нами методики очистки и стандартизации яда-сырца очищенного. Использовали хроматографию, гель-фильтрацию, электрофорез в полиакриламидном геле.

Результаты. По данным исследований яда-сырца пчелиного, 4 серии из 5 не удовлетворяли требованиям стандарта ГОСТ 30426-97 по следующим показателям: массовая доля нерастворимых в воде примесей составляла 6,01 %, массовая доля воды - 9,17 %, время гемолиза - 300 с, массовая доля мелиттина - 35 % и апамина - 0,6 %, активность фосфолипазы А2 в 1 мг яда в пересчете на сухой вес - 94,01 МЕ. Были предложены методы очистки и стандартизации препаратов яда-сырца пчелиного.

Заключение. В проведенном исследовании нами был доказан низкий уровень стандартизации яда-сырца. Отсутствие утвержденной нормативной документации приводит к тому, что разные фармацевтические фирмы используют разные методы оценки качества сырья и методики его очистки, что, в свою очередь, влияет на качество готовой фармацевтической продукции. Для стандартизации сырья, из которого получают фармацевтические препараты, необходима разработка общей фармакопейной статьи (ОФС) "Яд-сырец пчелиный".

Обзоры

Влияние экспрессии гена интерлейкина-33 на клинико-морфологические характеристики слизистой оболочки носа при аллергическом рините

Резюме

Высокая распространенность аллергического ринита, его связь с повышенным риском развития других аллергических заболеваний, а также ограниченная эффективность известных методов лечения обусловливают чрезвычайную актуальность исследования патогенетических механизмов аллергического воспаления слизистой оболочки носа на молекулярном уровне. Открытие провоспалительного цитокина ИЛ-33 дало начало целому ряду научных работ, посвященных изучению его роли в развитии аллергического воспаления. К настоящему моменту исследования ИЛ-33 в отношении бронхиальной астмы достигли значительного прогресса, в том числе активно изучается возможность применения моноклональных антител против ИЛ-33 для лечения и контроля этого заболевания. Аналогичного прогресса в ближайшее время можно ожидать и в исследованиях роли ИЛ-33 в патогенезе аллергического ринита. Особый интерес для современной аллергологии представляет изучение связи между продукцией ИЛ-33 и патоморфологическими изменениями слизистой оболочки носа. Несмотря на ограниченное число публикаций, посвященных этому вопросу, анализ литературы позволяет утверждать, что ИЛ-33 в значительной степени влияет на изменения слизистой оболочки носа и опосредует клинические проявления аллергического ринита.

Хроника

MAC-2020 - 1-й конгресс по молекулярной аллергологии (1-2 декабря 2020 года, г. Москва)

Резюме
Некролог

Вячеслав Федорович ЛАВРОВ (1948-2021)

Резюме

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License («Атрибуция - Всемирная»)


Журналы «ГЭОТАР-Медиа»