Том 6, № 1 (2014)

Состав микробиоты кишечника регулируется иммунной системой. В этой работе обсуждается роль цитокинов и лимфоидных клеток врожденного иммунитета в иммунорегуляции кишечника с помощью IgA

Геномные болезни, или синдромы со множественными проявлениями, возникают спонтанно и не предсказуемо в результате протяженных делеций и дупликаций, генерируемых неравной рекомбинацией в хромосомных районах со специфической архитектурой. Одной из самых привлекательных моделей, позволяющих напрямую связать гены, головной мозг, поведение и когнитивные функции, считается синдром Уильямса. Этот синдром возникает в результате делеции протяженностью 1500 т.п.н. в районе 7q11.23. Эта делеция захватывает более 20 генов, а множественные проявления, обусловленные гемизиготностью этих генов, описываются триадой: 1) дефект зрительно-пространственного ориентирования; 2) вербальнолингвистический дефект; 3) гиперсоциализация. Делеция минимальной протяженности приводит к гемизиготности всего двух генов - eln и limk1, поэтому первый считают ответственным за сердечнососудистую, а второй - за когнитивную патологию. Поскольку когнитивная патология сглаживается с возрастом, изначальная убежденность в исключительной роли генов, напрямую определяющих морфологию мозга и поведение, сменилась представлениями о пластичности мозга и необходимости поиска эпигенетических факторов, влияющих на его развитие и функции, преломляемые в меняющемся поведении. В последние годы в качестве таких факторов рассматривают некодирующие микроРНК (miRs). В этой связи в обзоре рассмотрены следующие вопросы: можно ли создать достаточно простые системы, позволяющие анализировать вклад как отдельного гена, так и последствий его эпигенетической регуляции в становление когнитивного профиля при синдроме Уильямса? Можно ли в этих целях использовать дрозофилу?

Биобезопасность и экологическая чистота производства металлических наночастиц, применение которых во многих секторах экономики растет значительными темпами, являются актуальной проблемой. Химические и физические методы, применяемые для получения наночастиц, часто дороги и потенциально опасны для окружающей среды. Настоящий обзор посвящен возможностям синтеза металлических наночастиц с использованием экстрактов растений. Этот подход активно разрабатывается в последние годы в качестве альтернативного, эффективного, дешевого и экологически безопасного метода получения наночастиц с заданными свойствами. В обзоре детально рассмотрены различные факторы, влияющие на морфологию, размер и выход металлических наночастиц. Основное внимание уделено роли природных растительных соединений, участвующих в биовосстановлении солей металлов в процессе синтеза наночастиц. Приведены примеры эффективного использования экзогенных биоматриц (пептидов, белков и вирусных частиц) для получения наночастиц в экстрактах растений.

Клетки дермальной папиллы (ДП) - уникальные региональные стволовые клетки кожи, оказывающие индукционное влияние на формирование и цикл регенерации волосяного фолликула. Ввиду того, что клетки ДП являются мультипотентными стволовыми клетками, мы предположили, что эффективность репрограммирования клеток ДП будет выше, чем эффективность репрограммирования дермальных фибробластов. При помощи трансфекции лентивирусными конструкциями, которые содержат гены репрограммирующих факторов Oct4, Sox2, Klf4 и с-Мус, и добавлении вальпроевой кислоты в условиях физиологического уровня кислорода (5%) из клеток ДП человека мы получили индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Эффективность репрограммирования клеток ДП составила ≈ 0.03%, в то время как эффективность репрограммирования дермальных фибробластов при тех же условиях составила ≈ 0.01%. Таким образом, мы показали, что клетки ДП можно использовать как альтернативный источник индуцированных плюрипотентных стволовых клеток.

Внутриклеточный процессинг антигена, кодируемого ДНК-вакциной, является одним из ключевых этапов формирования иммунного ответа. ДНК-иммунизация антигенами, искусственно направленными в эндосомно-лизосомный компартмент и на презентацию в составе MHC класса II, приводит к индукции сильного иммунного ответа. В представленной работе с целью повышения иммуногенности ДНК-конструкции на основе обратной транскриптазы ВИЧ-1 создан химерный ген, который кодирует рекомбинантный белок с N-концевым коротким фрагментом инвариантной цепи молекулы МНС класса II человека, содержащим сигнал направления в лизосомы. Наличие этого сигнала привело к изменению локализации обратной транскриптазы и ускорению ее деградации в клетке. Деградация химерного белка происходила преимущественно за счет лизосомных протеаз. ДНК-иммунизация мышей линии BALB/c плазмидой, кодирующей химерный белок, привела к повышению иммунного ответа, что выразилось в более эффективной антигенспецифичной продукции Th1-цитокинов, IFN-γ и IL-2, спленоцитами иммунизированных животных. При этом большая часть спленоцитов продуцировала оба цитокина, т.е. была полифункциональной. Полученные данные показывают эффективность перенаправления антигена в лизосомы для улучшения ответа на ДНК-вакцинные антигены, обладающие исходно низкой иммуногенностью.

Сибирская язва - особо опасное инфекционное заболевание человека и сельскохозяйственных животных, протекающее в кожной или септической форме и характеризующееся интоксикацией, развитием серозно-геморрагического воспаления кожи, лимфатических узлов и внутренних органов. Возбудитель сибирской язвы - грамположительная капсулообразующая аэробная палочка Bacillus anthracis. Для предотвращения заболеваний людей сибирской язвой необходимы эффективные вакцинные препараты, способные быстро индуцировать стойкий иммунный ответ. В данной работе сконструированы три рекомбинантных аденовируса человека серотипа 5, содержащих различные модификации нуклеотидных последовательностей, кодирующих четвертый домен протективного антигена (РА). Все три модификации протективного антигена - секретируемый (Ad-sPA), несекретируемый (Ad-cPA) и протективный антиген, соединенный с Fc-фрагментом иммуноглобулина IgG2a (Ad-PA-Fc), обладали защитными свойствами против B. anthracis. Наиболее высокий уровень протекции, выразившийся в способности защищать мышей от гибели после заражения летальной дозой B. anthracis, индуцировал рекомбинантный аденовирус Ad-PA-Fc. Результаты наших исследований свидетельствуют о том, что добавление к протективному антигену Fc-фрагмента антитела значительно увеличивает способность рекомбинантного аденовируса Ad-PA-Fc, содержащего данный ген, защищать от B. anthracis.

Трехмерные матриксы на основе регенерированного фиброина шелка были модифицированы компонентом костной ткани - наногидроксиапатитом и/или производным коллагена - желатином. Модификация одним из этих компонентов приводила к усилению адгезии и пролиферации эмбриональных фибробластов мыши (МЭФ) на поверхности матриксов. При этом адгезия и пролиферация МЭФ на поверхности матрикса, содержащего одновременно две композитные добавки, достоверно выше, чем в присутствии одной из композитных добавок. Полученные композитные матриксы могут использоваться для ускорения заживления ран, регенерации костной и других тканей, создания биоискусственных органов. Кроме того, они пригодны для создания модельных систем, предназначенных для изучения in vitro взаимодействия клеток с субстратом, миграции клеток и других процессов, полноценное изучение которых в двумерных клеточных модельных системах невозможно.

Приведены экспериментальные доказательства, подвергающие сомнению широко распространенное мнение о влиянии наночастиц на биоэлектрокаталитические параметры иммобилизованных ферментов. В результате сравнительного изучения биоэлектрокаталитических свойств грибной билирубиноксидазы, адсорбированной на поверхности золотых электродов, модифицированных золотыми наночастицами различного диаметра (5-60 нм), показано, что скорость прямого электронного переноса (средние рассчитанные стандартные константы скорости гетерогенного переноса 31 ± 9 с ^-1), а также биокаталитические свойства адсорбированного фермента (средние рассчитанные кажущиеся биоэлектрокаталитические константы 34 ± 11 с ^-1) не зависят от размера наночастиц, диаметр которых больше или сопоставим с размером фермента.