Донор-специфичная продукция цитокинов клетками крови под влиянием иммуномодуляторов: новые аспекты персонифицированного подхода в медицине

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель – изучить индуцированную иммуномодуляторами индивидуальную продукцию цитокинов клетками – мононуклеарами периферической крови и оценить потенциал использования данного подхода в качестве универсальной клеточной тест-системы в персонифицированной медицине.

Материал и методы. Мононуклеары, изолированные из перифирической крови доноров, культивировали in vitro в присутствии иммуномодуляторов имунофан и полиоксидоний. После инкубации был проведен иммуноферментный анализ культуральной среды на присутствие провоспалительных цитокинов IL-6, IL-8/CXCL8, МСР-1/CCL2 и IFN-α.

Результаты. По итогам проведенного эксперимента было продемонстрировано отсутствие спонтанной или индуцированной иммуномодуляторами продукции IFN-α РВМС-клетками. Эти данные соответствуют сведениям, представленным ранее в медицинской литературе. Также наблюдали четко выраженный ингибирующий эффект обоих иммуномодуляторов на продукцию РВМС-клетками цитокинов МСР-1/CCL2, IL-6, IL-8/CXCL8, наряду с индивидуальной вариабельностью их продукции и накопительным эффектом продукции во времени.

Выводы. Выявленные посредством in vitro скрининга особенности продукции провоспалительных цитокинов в питательную среду РВМС-клетками в присутствии иммуномодуляторов могут быть использованы при создании универсальных клеточных тест-систем in vitro для персонифицированной диагностики ряда социально значимых заболеваний воспалительного и аутоиммунного характера.

Об авторах

Лариса Теодоровна Волова

ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: l.t.volova@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-8510-3118

д-р мед. наук, профессор, директор НИИ «БиоТех»

Россия, Самара

Наталья Константиновна Осина

ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: n.k.osina@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-0444-8174
SPIN-код: 6054-3300
Scopus Author ID: 6508362133

канд. биол. наук, ведущий научный сотрудник НИИ «БиоТех»

Россия, Самара

Сергей Иванович Кузнецов

ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: s.i.kuznecov@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0003-4302-8946
SPIN-код: 7028-9499

канд. мед. наук, ведущий научный сотрудник НИИ «БиоТех»

Россия, Самара

Оксана Анатольевна Гусякова

ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: o.a.gusyakova@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0001-8140-4135

д-р мед. наук, заведующая кафедрой фундаментальной и клинической биохимии с лабораторной диагностикой

Россия, Самара

Денис Георгиевич Алексеев

ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: d.g.alekseev@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0003-4185-0709
SPIN-код: 4983-9830
Scopus Author ID: 57219450524
ResearcherId: AAX-8047-2020

канд. мед. наук, ведущий научный сотрудник НИИ «БиоТех», доцент кафедры общей хирургии

Россия, Самара

Евгений Игоревич Пугачев

ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: evgenesius@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3594-0874
SPIN-код: 6700-2103

научный сотрудник НИИ «БиоТех»

Россия, Самара

Сергей Анатольевич Гончаренко

ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет»

Email: S.A.Goncharenko@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-8460-9053

студент

Россия, Самара

Список литературы

  1. Ter Horst R, Jaeger M, Smeekens SP, et al. Host and Environmental Factors Influencing Individual Human Cytokine Responses. Cell. 2016;167(4):1111-1124.e13. doi: 10.1016/j.cell.2016.10.018
  2. Gonçalves TO, Costa D, Brodskyn CI, et al. Release of cytokines by stimulated peripheral blood mononuclear cells in chronic periodontitis. Arch Oral Biol. 2010;55(12):975-980. doi: 10.1016/J.ARCHORALBIO.2010.08.002
  3. Antonakos N, Tsaganos T, Oberle V, et al. Decreased cytokine production by mononuclear cells after severe gram-negative infections: Early clinical signs and association with final outcome. Critical Care. 2017;1(21):1-10. doi: 10.1186/s13054-017-1625-1
  4. Schirmer M, Smeekens SP, Vlamakis H, et al. Linking the Human Gut Microbiome to Inflammatory Cytokine Production Capacity. Cell. 2016;167(7):1897. doi: 10.1016/j.cell.2016.11.04
  5. Li Y, Oosting M, Smeekens SP, et al. A Functional Genomics Approach to Understand Variation in Cytokine Production in Humans. Cell. 2016;167(4):1099-1110.e14. doi: 10.1016/j.cell.2016.10.017
  6. De Werra I, Zanetti G, Faccard C, et al. CD14 expression on monocytes and TNFα production in patients with septic shock, cardiogenic shock or bacterial pneumonia. Swiss Med Wkly. 2001;131(3-4):35-40. doi: 2001/03/smw-05883
  7. Pinegin BV, Nekrasov AV, Haitov RM, et al. Immunomodulator polyoxidonium: mechanisms of action and aspects of clinical application. Cytokines and inflammation. 2004;3:41-47. (In Russ.). [Пинегин Б.В., Некрасов А.В., Хаитов Р.М., и др. Иммуномодулятор полиоксидоний: механизмы действия и аспекты клинического применения. Цитокины и воспаление. 2004;3:41-47].
  8. Kostinov MP, Akhmatova NK, Khromova EA, Kostinova AM. Cytokine Profile in Human Peripheral Blood Mononuclear Leukocytes Exposed to Immunoadjuvant and Adjuvant-Free Vaccines Against Influenza. Front Immunol. 2020;11:1-10. doi: 10.3389/fimmu.2020.01351
  9. Alexia C, Cren M, Louis-Plence P, et al. Polyoxidonium® Activates Cytotoxic Lymphocyte Responses Through Dendritic Cell Maturation: Clinical Effects in Breast Cancer. Front Immunol. 2019;10:1-15. doi: 10.3389/fimmu.2019.02693
  10. Petrov RV, Haitov RM, Nekrasov AV, et al. Polyoxidonium: Mechanism of Action and Clinical Application. Medical Immunology. 2000;3:271-278. (In Russ.). [Петров Р.В., Хаитов Р.М., Некрасов А.В., и др. Полиоксидоний: механизм действия и клиническое применение. Медицинская иммунология. 2000;3:271-278].
  11. Kolosova NG. Acute respiratory infections in frequently ill children: rational etiotropic therapy. Russian Medical Journal. 2014;3:204-207. (In Russ.). [Колосова Н.Г. Острые респираторные инфекции у часто болеющих детей: рациональная этиотропная терапия. Русский медицинский журнал. 2014;3:204-207].
  12. Kharlamova FS, Uchaikin VF, Kuz'menko LV, et al. Experience of using the Polyoxidonium immunomodulator for the treatment of acute respiratory infections in children. Effective Pharmacotherapy. 2013;11:12-20. (In Russ.). [Харламова Ф.С., Учайкин В.Ф., Кузьменко Л.В., и др. Опыт применения иммуномодулятора Полиоксидоний для лечения ОРИ у детей. Эффективная фармакотерапия. 2013;11:12-20].
  13. Varfolomeeva MI, Setdikova NKh. Modern possibilities of immunomodulatory therapies in the preventionand treatment of ARI. Consilium Medicum. 2015;17(3):63-69. (In Russ.). [Варфоломеева М.И., Сетдикова Н.Х. Современные возможности иммуномодулирующей терапии в профилактике и лечении острых респираторных инфекций. Consilium Medicum. 2015;7(3):63-69].
  14. Ivardava MI. Use of immunomodulators in acute respiratory infection treatment in frequently ill children. Current Pediatrics. 2011;10(3):103-107. (In Russ.). [Ивардава М.И. Место иммуномодуляторов в лечении острой респираторной инфекции у часто болеющих детей. Вопросы современной педиатрии. 2011;10(3):103-107].
  15. Vavilova VP, Perevoshchikova NK, Rizo AA, et al. The use of the domestic immunomodulator Polyoxidonium in the practice of treating children with pathology of the lymphopharyngeal ring. Allergology and Immunology in Paediatrics. 2005;1(4):47-53. (In Russ.). [Вавилова В.П., Перевощикова Н.К., Ризо А.А., и др. Применение отечественного иммуномодулятора Полиоксидония в практике лечения детей с патологией лимфоглоточного кольца. Аллергология и иммунология в педиатрии. 2005;1(4):47-53].
  16. Lebedev VV, Pokrovskij VI. Imunofan: new generation synthetic peptide agent. Vestnik Rossijskoj akademii nauk. 1999;4:56-61. (In Russ.). [Лебедев В.В., Покровский В.И. Имунофан: синтетический пептидный агент нового поколения. Вестник Российской академии наук. 1999;4:56-61].
  17. Markova TP, Chuvirov DG. Immunotherapy with Imunofan to the treatment of children with recurrent respiratory deseasis and mycoplasma pneumoniae infection. Effective Pharmacotherapy. 2022;18(12):12-18. (In Russ.). [Маркова Т.П., Чувиров Д.Г. Имунофан в комплексном лечении детей с повторными респираторными заболеваниямии микоплазменной инфекцией. Эффективная фармакотерапия. 2022;18(12):12-18.
  18. Butorov IV, Osojanu JuP, Butorov SI, Maksimov VV. Immunological and pathogenetic aspects of imunofan administration in aged patients with duodenal ulcer. Vestnik Rossijskoj akademii nauk. 2007;79(2):18-22. (In Russ.). [Бутуров И.В., Осояну Ю.П., Бутуров С.И., Максимов В.В. Иммунологические и патогенетические аспекты введения имунофана у пациентов пожилого возраста с язвенной болезнью двенадцатиперстной кишки. Вестник Российской академии наук. 2007;79(2):18-22]. PMID: 17460962
  19. Venediktova MA Use of tactivin and imunofan for the treatment of patients with endometrial carcinoma. Experimental and Clinical Pharmacology. 2001;64(5):46-9. (In Russ.). [Венедиктова М.А. Применение активина и имунофана для лечения пациенток с карциномой эндометрия. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2001;64(5):46-9. PMID: 11764501
  20. Zabrodskij PF, Lim VG, Strel’tsova EV Disturbances of immune status and cytokine profile caused by chronic intoxication with organophosphorus compounds and their correction by administration of imunofan. Experimental and Clinical Pharmacology. 2012;75(2):35-37. (In Russ.). [Забродский П.Ф., Лим В.Г., Стрельцова Е.В. Нарушения иммунного статуса и цитокинового профиля, вызванные хронической интоксикацией фосфорорганическими соединениями и их коррекция введением имунофана. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2012;75(2):35-37]. doi: 10.30906/0869-2092-2012-75-2-35-37
  21. Bøyum A. Isolation of mononuclear cells and granulocytes from human blood. Scand J Clin Lab Invest. 1968;21:77-89.
  22. Tanaka T, Narazaki M, Kishimoto T. Interleukin (IL-6) Immunotherapy. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2018;10(8):1-15. doi: 10.1101/cshperspect. a028456
  23. Dispenzieri A, Fajgenbaum DC. Overview of castleman disease. Blood. 2020;135(16):1353-1364. doi: 10.1182/BLOOD.2019000931
  24. Osina NK, Pugachev EI, Kolyadenko IA, et al. Test-system in vitro for screening of therapeutic drugs with IL-17A inhibitory activity. Genes and Cells. 2021;16(1):43-48. (In Russ.). [Осина Н.К., Пугачев Е.И., Коляденко И.А., и др. Тест-система in vitro для скрининга лекарственных препаратов с IL-17а ингибирующей активностью. Гены & Клетки. 2021;16(1):43-48]. doi: 10.23868/202104006
  25. Deshmane SL, Kremlev S, Amini S, Sawaya BE. Monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1): An overview. J Interf Cytokine Res. 2009;29(6):313-325. doi: 10.1089/jir.2008.0027
  26. Moore BB, Kunkel SL. Attracting Attention: Discovery of IL-8/CXCL8 and the Birth of the Chemokine Field. J Immunol. 2019; 202(1):3-4. doi: 10.4049/jimmunol.1801485
  27. Singh S, Anshita D, Ravichandiran V. MCP-1: Function, regulation, and involvement in disease. Int Immunopharmacol. 2021;101(Pt B):107598. doi: 10.1016/j.intimp.2021.107598
  28. Lee YH, Song GG. Urinary MCP-1 as a biomarker for lupus nephritis: a meta-analysis. Z Rheumatol. 2017;76(4):357-363. doi: 10.1007/s00393-016-0109-z
  29. Chase KA, Cone JJ, Rosen C, Sharma RP. The value of interleukin 6 as a peripheral diagnostic marker in schizophrenia. BMC Psychiatry. 2016;16(1):1-7. doi: 10.1186/s12888-016-0866-x

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок 1. In vitro скрининг продукции цитокинов МСР-1/CCL2 (А), IL-6 (В), IL-8/CXCL8 (С) РВМС-клетками от 5 здоровых доноров (объединенный лот).

Скачать (237KB)
Метаданные
3. Рисунок 2. Сравнение продукции МСР-1 РВМС-клетками от индивидуальных доноров №72219 (А) и №116427 (В) в ответ на стимуляцию иммуномодуляторами.

Скачать (145KB)
Метаданные
4. Рисунок 3. Сравнение продукции IL-8 РВМС-клетками от индивидуальных доноров №72219 (А) и №116427 (В) в ответ на стимуляцию иммуномодуляторами.

Скачать (149KB)
Метаданные
5. Рисунок 4. Сравнение продукции IL-6 РВМС-клетками от индивидуальных доноров №72219 (А) и №116427 (В) в ответ на стимуляцию иммуномодуляторами.

Скачать (130KB)
Метаданные
6. Рисунок 5. Сравнение продукции МСР-1 в питательную среду РВМС-клетками донора №116427 с инкубацией в присутствии иммуномодуляторов в течение 20 и 48 часов.

Скачать (86KB)
Метаданные

© Волова Л.Т., Осина Н.К., Кузнецов С.И., Гусякова О.А., Алексеев Д.Г., Пугачев Е.И., Гончаренко С.А., 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».