Эффект совместного влияния метотрексата и метаболитов бифидобактерий на продукцию TNFα И IFNγ мононуклеарами периферической крови человека
- Авторы: Иванова Е.В.1, Чайникова И.Н.1, Бекпергенова А.В.1, Бондаренко Т.А.1, Челпаченко О.Е.1, Здвижкова И.А.1, Перунова Н.Б.1, Бухарин О.В.1
-
Учреждения:
- Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН – обособленное структурное подразделение ФГБУН Оренбургского федерального исследовательского центра УрО РАН
- Выпуск: Том 26, № 3 (2023)
- Страницы: 281-286
- Раздел: КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
- URL: https://journals.rcsi.science/1028-7221/article/view/253403
- DOI: https://doi.org/10.46235/1028-7221-9839-CEO
- ID: 253403
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Метотрексат является препаратом первой линии для лечения ряда ревматических и неревматических заболеваний, включая онкопатологию, однако его терапевтическая эффективность ограничивается выраженной токсичностью в отношении многих органов (миело-, гепато-, нефротоксичность, мукозит, энтерит, дисбиоз различных биотопов человека и др.). В последнее время в ряде исследований установлено, что метаболиты бифидо- и лактобактерий способны усиливать терапевтический эффект химиотерапевтических препаратов и ограничивать их токсические свойства. Целью работы явилось исследование возможного потенцирующего эффекта бесклеточных супернатантов бифидобактерий при совместном с метатрексатом воздействии на секрецию провоспалительных цитокинов TNFα и IFNγ мононуклеарными клетками периферической крови человека. Изучение иммунорегуляторного влияния метаболитов бифидобактерий, метотрексата и их совместной комбинации оценивали по способности изменять продукцию цитокинов TNFα и IFNγ на модели мононуклеаров при сокультивировании в условиях in vitro. Анализ сочетанного влияния метаболитов бифидобактерий и цитостатика на продукцию цитокинов выявил их синергидный эффект в отношении двух ключевых провоспалительных цитокинов – TNFα и IFNγ усиление, по сравнению с контролем (пробы с метотрексатом без супернатантов бифидобактерий), ингибирования продукции раннего провоспалительного цитокина TNFα и, напротив, усиление стимуляции секреции IFNγ, регулирующего клеточные эффекторы. Полученные результаты на примере исследуемых цитокинов свидетельствуют о наличии потенцирующего влияния метаболитов бифидобактерий на противовоспалительные и иммунорегуляторные свойства метотрексата. Таким образом, метаболиты бифидобактерий могут рассматриваться в качестве перспективного средства, потенцирующего терапевтические свойства метотрексата посредством подавления секреции TNFα и стимуляции IFNγ иммунокомпетентными клетками. Дальнейшее изучение сочетанного влияния метотрексата и метаболитов кишечной микробиоты на продукцию цитокинов различных функциональных групп эффекторными клетками целесообразно для разработки способов усиления терапевтического эффекта метотрексата и ограничения его токсических свойств метаболитами бифидобактерий.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Елена Валерьевна Иванова
Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН – обособленное структурное подразделение ФГБУН Оренбургского федерального исследовательского центра УрО РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: walerewna13@gmail.com
доктор медицинских наук, доцент, заведующая лабораторией инфекционной симбиологии
Россия, 460000, Оренбург, ул. Пионерская, 11Ирина Николаевна Чайникова
Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН – обособленное структурное подразделение ФГБУН Оренбургского федерального исследовательского центра УрО РАН
Email: inchainicova@yandex.ru
доктор медицинских наук, профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории инфекционной симбиологии
Россия, 460000, Оренбург, ул. Пионерская, 11Анастасия Владимировна Бекпергенова
Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН – обособленное структурное подразделение ФГБУН Оренбургского федерального исследовательского центра УрО РАН
Email: nsavasteeva@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5020-2493
кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории Инфекционной симбиологии Института клеточного и внутриклеточного симбиоза
Россия, 460000, Оренбург, ул. Пионерская, 11Таисия Александровна Бондаренко
Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН – обособленное структурное подразделение ФГБУН Оренбургского федерального исследовательского центра УрО РАН
Email: semenovih88@mail.ru
научный сотрудник лаборатории инфекционной симбиологии, Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза
Россия, 460000, Оренбург, ул. Пионерская, 11Ольга Ефимовна Челпаченко
Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН – обособленное структурное подразделение ФГБУН Оренбургского федерального исследовательского центра УрО РАН
Email: oech57@gmail.com
доктор медицинских наук, профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории инфекционной симбиологии
Россия, 460000, Оренбург, ул. Пионерская, 11Ирина Александровна Здвижкова
Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН – обособленное структурное подразделение ФГБУН Оренбургского федерального исследовательского центра УрО РАН
Email: zdvizhkova.irina@gmail.com
научный сотрудник лаборатории инфекционной симбиологии
Россия, 460000, Оренбург, ул. Пионерская, 11Наталья Борисовна Перунова
Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН – обособленное структурное подразделение ФГБУН Оренбургского федерального исследовательского центра УрО РАН
Email: perunovanb@gmail.com
доктор медицинских наук, профессор РАН, заместитель директора по научной работе
Россия, 460000, Оренбург, ул. Пионерская, 11Олег Валерьевич Бухарин
Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН – обособленное структурное подразделение ФГБУН Оренбургского федерального исследовательского центра УрО РАН
Email: ofrc@list.ru
доктор медицинских наук, академик РАН, научный руководитель
Россия, 460000, Оренбург, ул. Пионерская, 11Список литературы
- Alexander J.L., Wilson I.D., Teare J., Marchesi J.R., Nicholson J.K., Kinross J.M. Gut microbiota modulation of chemotherapy efficacy and toxicity. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol., 2017, Vol. 14, no. 6, pp. 356-365.
- An J., Ha E.M. Combination therapy of Lactobacillus plantarum supernatant and 5-fluouracil increases chemosensitivity in colorectal cancer cells. J. Microbiol Biotechnol., 2016, Vol. 26, no. 8, pp. 1490-14503.
- Bedoui Y., Guillot X., Sélambarom J., Guiraud P., Giry C., Jaffar-Bandjee M.C., Ralandison S., Gasque P. Methotrexate an old drug with new tricks. Int. J. Mol. Sci., 2019, Vol. 20, no. 20, 5023. doi: 10.3390/ijms20205023.
- Cronstein B.N., Aune T.M. Methotrexate and its mechanisms of action in inflammatory arthritis. Nat. Rev. Rheumatol., 2020, Vol. 16, no. 3, pp. 145-154.
- Faghfoori Z., Faghfoori M.H., Saber A., Izadi A., Yari Khosroushahi A. Anticancer effects of bifidobacteria on colon cancer cell lines. Cancer Cell. Int., 2021, Vol. 21, no. 1, 258. doi: 10.1186/s12935-021-01971-3.
- Husted A.S., Trauelsen M., Rudenko O., Hjorth S.A., Schwartz T.W. GPCR-mediated signaling of metabolites. Cell Metab., 2017, Vol. 25, no. 4, pp. 777-796.
- Koh A., de Vadder F., Kovatcheva-Datchary P., Bäckhed F. From dietary fiber to host physiology: short-chain fatty acids as key bacterial metabolites. Cell, 2016, Vol. 165, no. 6, pp. 1332-1345.
- Nowak A., Paliwoda A., Błasiak J. Anti-proliferative, pro-apoptotic and anti-oxidative activity of Lactobacillus and Bifidobacterium strains: A review of mechanisms and therapeutic perspectives. Crit. Rev. Food Sci. Nutr., 2019, Vol. 59, no. 21, pp. 3456-3467.
- Oliveira Silva E., Cruz de Carvalho T., Parshikov I.A., Alves dos Santos R., Silva Emery F., Jacometti Cardoso Furtado N.A. Cytotoxicity of lapachol metabolites produced by probiotics. Lett. Appl. Microbiol., 2014, Vol. 59, no. 1, pp. 108-114.
- Renuka R., Nayak M.A., Ishani D., Kye Stapleton-Gray, Bipin R., Patterson A.D., Ubeda C., Scher J.U., Turnbaugh P.J. Methotrexate impacts conserved pathways in diverse human gut bacteria leading to decreased host immune activation. Cell Host Microbe, 2021, Vol. 29, no. 3, pp. 362-377.e11.
- Said S.S., Ibrahim W.N. Cancer resistance to immunotherapy: comprehensive insights with future perspectives. Pharmaceutics, 2023, Vol. 15, no. 4, 1143. doi: 10.3390/pharmaceutics15041143.
- Scher J.U., Nayak R.R., Ubeda C., Turnbaugh P.J., Abramson S.B. Pharmacomicrobiomics in inflammatory arthritis: gut microbiome as modulator of therapeutic response. Nat. Rev. Rheumatol., 2020, Vol. 16, no. 5, pp. 282-292.
- Wei H., Chen L., Lian G., Yang J., Li F., Zou Y., Lu F., Yin Y. Antitumor mechanisms of bifidobacteria. Oncol. Lett., 2018, Vol. 16, no. 1, pp. 3-8.
- Yan H., Su R., Xue H., Gao C., Li X., Wang C. Pharmacomicrobiology of methotrexate in rheumatoid arthritis: gut microbiome as predictor of therapeutic response. Front. Immunol., 2021, Vol. 12, 789334. doi: 10.3389/fimmu.2021.789334.
- Zhou B., Dong C., Zhao B., Lin K., Tian Y., Zhang R., Zhu L., Xu H., Yang L. Bacteroides fragilis participates in the therapeutic effect of methotrexate on arthritis through metabolite regulation. Front. Microbiol., 2022, Vol. 13, 1015130. doi: 10.3389/fmicb.2022.1015130.