Том 4, № 1 (2012)

Журнал «Acta Naturae» публикует экспериментальные и обзорные статьи, мини-обзоры, краткие сообщения, посвященные наиболее актуальным вопросам фундаментальных и прикладных наук о живом и биотехнологий. Журнал выпускается издательским домом «Парк-медиа» на русском и английском языках. Журнал «Acta Naturae» входит в Перечень ведущих периодических изданий Высшей аттестационной комиссии Минобрнауки России.

Клетки иммунной системы отвечают за развитие процесса воспаления и участвуют в повреждении тканей и органов как при травмах, так и при различных патологиях. Контроль активации клеток иммунной системы помог бы достичь значительного прогресса в регенеративной медицине, лечении больных с аутоиммунными и дегенеративными заболеваниями. Доказано, что мультипотентные мезенхимные стромальные клетки (МСК) способны супрессировать иммунный ответ за счет ингибирования созревания дендритных клеток, угнетения функции Т- и В-лимфоцитов, профессиональных киллеров при аутоиммунных и воспалительных заболеваниях. МСК легко выделить практически из любой ткани или органа и размножить в культуре. Эти клетки способны к самоподдержанию и дифференцировке в клетки мезодермального листа. В настоящем обзоре собраны и проанализированы данные о молекулярных механизмах, обеспечивающих взаимное влияние МСК и клеток иммунитета, которые могут быть использованы при разработке новых подходов к терапии аутоиммунных заболеваний.

Делеционный аллель CCR5del32 гена хемокинового рецептора R5 в гомозиготном состоянии почти полностью предотвращает инфицирование его носителей вирусом иммунодефицита человека типа 1 (ВИЧ-1). Однако данные о влиянии гетерозиготного носительства этого аллеля на риск инфицирования противоречивы. Мы исследовали влияние гетерозиготного носительства аллеля CCR5del32 на риск инфицирования, сравнивая частоты этого аллеля в группе детей (27 калмыков, 50 русских) с нозокомиальной ВИЧ-инфекцией (G-подтип ВИЧ-1) и в популяционных контрольных группах. В группе ВИЧ-инфицированных частота аллеля CCR5del32 оказалась ниже, чем в контрольной группе, но полученные различия были незначимыми. Аналогичные результаты приведены и в ряде ранее опубликованных статей. Незначимость различий может быть обусловлена либо случайным варьированием частот аллеля в отсутствие протективного эффекта, тогда при увеличении размера выборки различия частот останутся незначимыми, либо недостаточным размером выборки при наличии протективного эффекта. Поэтому, чтобы различить эти две возможности, мы провели мета-анализ опубликованных результатов 25 исследований (всего 5963 ВИЧ-инфицированных и 5048 индивидов в контрольных группах), включая наши собственные экспериментальные данные. Анализ показал, что аллель CCR5del32 в гетерозиготном состоянии препятствует инфицированию его носителей ВИЧ-1 (OR = 1.22, CI = 1.10-1.36). Риск инфицирования гетерозигот CCR5wt/del32 не менее чем на 13% ниже по сравнению с гомозиготами CCR5wt/wt. Подобные оценки для европеоидных групп получены впервые. В исследованной нами группе уровень смертности у гетерозиготных носителей аллеля CCR5del32 через 15 лет после инфицирования был на 40.9% ниже, чем в группе лиц, не имеющих этого аллеля. Размер изученной выборки был небольшим, а различия в уровне смертности в зависимости от генотипа по полиморфизму CCR5del32 статистически незначимыми (OR = 2.0; p = 0.705), однако полученные нами оценки качественно и количественно совпадают с ранее опубликованными данными. Обсуждаются особенности проведения мета-анализа, влияющие на пороговую величину выявляемых эффектов и их статистическую значимость. Оценено влияние частот аллеля CCR5del32 на межэтнические различия в инфицируемости ВИЧ и смертности от СПИДа.

Теломераза - рибонуклеопротеидный комплекс, функция которого состоит в синтезе теломер, повторяющихся последовательностей, локализованных на концах эукариотических хромосом. Теломераза поддерживает стабильность генома эукариотических клеток за счет репликации концов хромосом. Структурно-функциональные исследования теломеразного комплекса существенно затрудняет сложность получения основной каталитической субъединицы теломеразы в рекомбинантной форме. В представленном сообщении описан метод выделения теломеразной обратной транскриптазы термотолерантных дрожжей Hansenula polymorpha, экспрессированной в клетках Escherichia coli. Функциональный тест на субстрате, моделирующем взаимодействие теломеразной РНК и теломеры, показывает, что полученный белок обладает ограниченной обратнотранскриптазной активностью.

Изучены аналитические возможности метода динамического рассеяния света (ДРС) для оценки состояния цитоплазматической мембраны клеток человека. Методом ДРС с использованием анализатора Malvern Zetasizer предложено измерять дзета-потенциал клеточных линий и клеток крови в суспензии. При рН 7.4 дзета-потенциал варьирует от -19.4 ± 0.8 мВ у клеток HeLa до -31.8 ± 1.1 мВ у эритроцитов, что, по-видимому, обусловлено различиями в биохимическом составе мембран этих клеток. Тепловая обработка клеток HeLa приводила к смещению их дзета-потенциала в область отрицательных значений на 4.2 мВ. Изменение дзета-потенциала коррелировало с увеличением содержания фосфатидилсерина, одного из ранних маркеров апоптоза, на поверхности клеток. Метод ДРС применили для изучения особенностей взаимодействия с клетками мембранотропных полимеров - поликатионов и неионогенного плуроника.

Методом сверхкритической флюидной инкапсуляции с использованием ультразвука получены биорезорбируемые полилактидные микрочастицы с инкапсулированным белковым цитотоксином вискумином. По данным электронной микроскопии, размер частиц составил от 10 до 50 мкм. Кинетика высвобождения вискумина из микрочастиц была изучена в иммуноферментной тест-системе с использованием антивискуминовых моноклональных антител. Показано, что в полимерные микрочастицы включается 99.91% добавленного в реакционную смесь цитотоксина. В течение 120 ч инкубации микрочастиц в фосфатно-солевом буфере с нейтральным значением рН высвободилось 0.08% от первоначально инкапсулированного белка. Анализ цитотоксической активности и иммунохимических свойств инкапсулированного вискумина показал, что метод «сухой» сверхкритической флюидной инкапсуляции с использованием ультразвука не влияет на биологические свойства вискумина и может использоваться для получения биодеградируемых полилактидных микрочастиц-носителей с включенными в них биологически активными веществами.

Неблагоприятные воздействия в период раннего неонатального развития вызывают негативные изменения физиологических и нейробиологических функций и приводят к долговременным нарушениям поведения животных. Изучены отставленные эффекты хронического неонатального стресса у белых крыс и оценена возможность их коррекции последующим введением аналога фрагмента АКТГ(4-10) препарата семакс. В качестве стрессогенного воздействия использовали неонатальную изоляцию. Крысят ежедневно отлучали от матери и остального выводка на 5 ч в день в период с 1 по 14 день жизни. Контрольные животные в первые 2 нед. жизни из гнезда не извлекались. С 15 по 28 день жизни половине крыс, перенесших неонатальную изоляцию, ежедневно интраназально вводили семакс в дозе 50 мкг/кг. Остальные животные получали интраназальные инъекции растворителя в те же сроки. Показано, что неонатальная изоляция приводит к замедлению физического развития животных, нарушению метаболических процессов и ослаблению гормонального ответа на острый стресс. Указанные изменения наблюдаются в течение 1-2 мес. жизни. Введение семакса крысам, подвергавшимся неонатальной изоляции, ослабляло влияние изоляции на массу тела животных, уменьшало метаболические нарушения и приводило к увеличению вызванного стрессом выброса кортикостерона до контрольных значений. Следовательно, хроническое интраназальное введение семакса после завершения неонатальной изоляции ослабляет негативные эффекты неонатального стресса.

Несомненно, для отечественных разработчиков новых препаратов необходима мощная финансовая поддержка со стороны государства. Другой вопрос, какова должна быть степень участия государства и в какой момент должны подключаться индустриальные инвесторы?