Том 11, № 4 (2019)
- Год: 2019
- Дата публикации: 15.12.2019
- Статей: 12
- URL: https://actanaturae.ru/2075-8251/issue/view/864
Обзоры
Вклад генов главного комплекса гистосовместимости класса II в предрасположенность к аутоиммунным заболеваниям
Аннотация
С использованием молекулярно-генетических методов показано, что одну из важнейших ролей в предрасположенности к аутоиммунным заболеваниям играет кластер генов главного комплекса гистосовместимости (MHC, major histocompatibility complex). Изучение вклада конкретных аллелей МНС, в большей степени MHC класса II, в предрасположенность к аутоиммунным нарушениям крайне важно для понимания патогенеза этих заболеваний. В обзоре рассмотрены наиболее значимые современные представления о взаимосвязи носительства определенных аллелей MHC II c повышенной (положительно ассоциированные аллели) и пониженной (отрицательно ассоциированные аллели) вероятностью развития наиболее распространенных аутоиммунных заболеваний, таких, как сахарный диабет типа 1, ревматоидный артрит, рассеянный склероз, системная красная волчанка, аутоиммунный тиреоидит и др. Наиболее универсальные гаплотипы DR3-DQ2 и DR4-DQ8 положительно ассоциированы со многими заболеваниями, тогда как универсальный аллель HLA-DRB1*0701 является протективным.
Роль интерлейкина-37 в патогенезе аллергических заболеваний
Аннотация
Цитокины семейства интерлейкина-1 (IL-1) играют важную роль в реализации защитных функций врожденного иммунитета и являются ключевыми медиаторами, участвующими в патогенезе широкого круга заболеваний, прежде всего в иммунопатологиях, включая различные проявления аллергии. В семейство IL-1 входят более 11 белков, однако функции многих из них на сегодняшний день известны не до конца. В последнее время ведутся активные исследования биологических свойств интерлейкинов и находят новые члены семейства IL-1. В 2000 году несколькими независимыми группами ученых было сообщено об открытии нового интерлейкина данного семейства, который получил название IL-37, или по новой номенклатуре IL-1F7. IL-37 был отнесен к семейству IL-1 на основании его структурного сходства с другими членами данного семейства. Показано, что активность IL-37 изменяется при воспалительных заболеваниях, таких, как ревматоидный артрит, псориаз, а также при заболеваниях аллергической природы (аллергический ринит, бронхиальная астма и атопический дерматит). В отличие от большинства представителей семейства IL-1, IL-37 действует как негативный регулятор воспаления. Активация IL-37 приводит к супрессии воспаления, что выражается в подавлении воспалительных цитокинов и хемокинов и предотвращении инфильтрации провоспалительных клеток, главным образом, эозинофилов и нейтрофилов. Точные молекулярные и клеточные механизмы противовоспалительного действия IL-37 при развитии аллергических заболеваний (АЗ) на данный момент недостаточно раскрыты. В представленном обзоре обобщены и проанализированы экспериментальные данные о роли IL-37 в патогенезе АЗ, таких, как аллергический ринит, бронхиальная астма и атопический дерматит.
Дарпины - перспективные адресные белки для тераностики
Аннотация
Классической основой адресной терапии являются моноклональные антитела, однако разработка альтернативных связывающих белков позволила использовать в качестве нацеливающих модулей белки неиммуноглобулиновой природы. Дарпины - каркасные белки на основе анкириновых повторов, обладают такими преимуществами перед антителами, как малый размер, стабильность в широком диапазоне температур и значений pH, низкая склонность к агрегации и легкость наработки в гетерологичных системах экспрессии. Различия в строении паратопа дарпинов и антител расширяют спектр молекул-мишеней, а легкость создания гибридных белков слияния позволяет получать биспецифические и мультивалентные конструкции. В представленном обзоре суммированы данные последних лет о разработке терапевтических и визуализирующих соединений на основе дарпинов.
Везикулы, секретируемые опухолевыми клетками, и их роль в регуляции противоопухолевого иммунитета
Аннотация
В обзоре рассмотрены современные представления о внеклеточных везикулах, выделяемых опухолевыми клетками, и их влиянии на противоопухолевый иммунитет. Приведена подробная характеристика строения, состава, биогенеза и функций опухолевых везикул. Охарактеризованы механизмы взаимодействия опухолевых везикул с клетками-акцепторами. Проведен критический обзор результатов современных исследований в области опухолевого микроокружения, наиболее детально рассмотрены пути подавления или активации лимфоцитов (CD4+/CD8+ Т-клеток) опухолевыми везикулами. Опухолевые везикулы играют важную роль в супрессии противоопухолевого иммунного ответа. Несмотря на то что уже изучено множество различных путей влияния везикул на иммунные клетки, открытыми остаются вопросы гетерогенности везикул и их содержимого, путей слияния/поглощения везикул клетками иммунной системы, роли мРНК в трансформации Т-клеток и других аспектах везикулярной коммуникации между клетками. Потенциальное использование везикул для направленного воздействия на противоопухолевый иммунитет, а также подавление негативного влияния этих мембранных частиц на иммунитет можно рассматривать как новые подходы терапии онкологических заболеваний.
Ненейтрализующие антитела к консервативным антигенам вируса гриппа
Аннотация
На сегодняшний день актуальной остается разработка новых противогриппозных вакцин широкого спектра действия, которые позволят избежать ежегодного изменения штаммового состава вакцины. Создание новых вакцин на основе высококонсервативных белков вируса гриппа позволит подготовиться к возможным пандемиям и существенно снизить наносимый ими ущерб. Ключевым моментом в определении эффективности противогриппозных вакцин является оценка уровня гуморального ответа на вакцину. Для создания новых противогриппозных вакцин важно знать механизмы действия различных, в том числе ненейтрализующих, антител, а также иметь методы определения уровня таких антител после иммунизации. В данном обзоре рассмотрены такие механизмы противогриппозного действия, реализуемые ненейтрализующими антителами, как антителозависимая клеточная цитотоксичность (АЗКЦ), антителозависимый фагоцитоз (АЗФ) и опосредованная антителом комплементзависимая цитотоксичность (АОКЗЦ). Запускают эти реакции такие антигены вируса гриппа, как гемагглютинин (HA) и нейраминидаза (NA), так и высококонсервативные антигены - ионный канал М2, матриксный белок М1 и нуклеопротеин NP. Кроме того, рассмотрены механизмы действия и способы обнаружения антител к стволовой части НА и NA вируса гриппа.
Двуспиральные РНК как средство защиты растений от патогенных организмов и вирусов культивируемых растений
Аннотация
Недавние исследования показали, что растения способны успешно экспрессировать искусственные гены, ответственные за синтез двуспиральных РНК (дсрнк) и шпилечных двуспиральных РНК (hpРНК), а также поглощать и процессировать экзогенные дсрнк и hpРНК, чтобы подавить экспрессию генов жизнеобеспечения и вирулентности патогенных вирусов растений, грибов или насекомых. Как эндогенные, так и экзогенные дсРНК процессируются в малые интерферирующие РНК, которые распространяются по растению локально и системно, попадают в патогенные микроорганизмы и индуцируют устойчивость растений к патогенам, опосредованную РНК-интерференцией. Описаны многочисленные примеры разработки новых биотехнологических подходов к защите растений c использованием трансгенных растений и экзогенных дсрнк. В обзоре обобщены результаты применения трансгенов и экзогенных дсРНК для подавления генов вирулентности грибов и насекомых, а также вирусов, и повышения резистентности растений к этим патогенам. Проанализированы современные представления о механизмах процессинга дсРНК и их транспорта в растениях.
The Role of Heritable Tumors in Evolution of Development: a New Theory of Carcino-evo-devo
Аннотация
The hypothesis of evolution by tumor neofunctionalization (the “main hypothesis”) describes the possible role of hereditary tumors in evolution. The present article examines the relationship of the main hypothesis to other biological theories. As shown in this paper, the main hypothesis does not contradict to the existing biological theories, but fills the lacunas between them and explains some unexplained (or not completely understood) questions. Common features of embryonic development and tumorigenesis are described by several recognized theories. Similarities between normal development and tumorigenesis suggest that tumors could participate in the evolution of ontogenesis and in the origin of new cell types, tissues and organs. A wide spectrum of non-trivial explanations and non-trivial predictions in different fields of biology, suggested by the main hypothesis, is an indication of its fundamental nature and the potential to become a new biological theory, a theory of the role of tumors in evolution of development, or carcino-evo-devo.
Экспериментальные статьи
Картирование заряда на поверхности вирионов и вирусоподобных частиц вирусов растений со спиральной структурой
Аннотация
Особенности формирования вирионов у вирусов растений со спиральной структурой изучены недостаточно. Определенный вклад в понимание молекулярных механизмов сборки вирусных частиц и развития инфекции может внести изучение распределения заряда на поверхности вирионов. До настоящего времени у большинства вирусов определен только общий заряд вириона (изоэлектрическая точка). С целью изучения распределения заряда на поверхности спиральных вирусов растений нами впервые были использованы положительно заряженные магнитные наночастицы. Показано, что заряд у исследуемых вирусов распределен неравномерно, а зона с повышенной плотностью отрицательного заряда находится на одном торце вириона вирусов, принадлежащих к различным таксономическим группам. В формировании этой зоны ключевую роль играет вирусная РНК.
Феномен «экранирования» индукции цитокинов микробиомом пародонта при сочетании пародонтита с сахарным диабетом типа 2
Аннотация
Заболевания пародонта, особенно полимикробной этиологии, довольно часто сочетаются с сахарным диабетом типа 2, протекая при этом более тяжело и влияя на течение сахарного диабета. Эту особенность в последние годы связывают со способностью пародонтопатогенной микрофлоры не только вызывать местный инфекционный процесс в полости рта, но и, взаимодействуя с иммунной системой человека, быть индукторами разнообразных системных эффектов. В связи с этим в слюне больных хроническим пародонтитом, ассоциированным и не ассоциированным с сахарным диабетом типа 2, с помощью мультиплексного магнитно-флуоресцентного иммуноанализа определено содержание 17 цитокинов. Выявлены значительные различия между группами больных с наличием/отсутствием сопутствующего сахарного диабета типа 2 при полном соответствии их клинических характеристик по пяти цитокинам - MCP-1, GM-CSF, интерлейкинам-5 и -6, интерферону-γ. Показано снижение уровня всех этих цитокинов (феномен «экранирования») в слюне больных хроническим пародонтитом в сочетании с сахарным диабетом типа 2 по сравнению с содержанием в слюне пациентов без сопутствующей патологии, а их характеристики были в той или иной степени связаны с активацией макрофагов. Учитывая эти данные, высказана гипотеза о способности пародонтопатогенов, проникающих внутрь клеток, влиять на систему макрофагов пародонта с вовлечением их в реализацию системных эффектов при сопутствующем сахарном диабете типа 2.
Пептид CGRP и субстанция Р как предикторы венозной тазовой боли
Аннотация
Определено содержание в плазме крови пептида, относящегося к гену кальцитонина (calcitonin gene related peptide, CGRP), и субстанции Р (СР) у пациентов с расширением внутритазовых вен. Обследованы 30 женщин с расширением внутритазовых вен и рефлюксом крови по ним по данным ультразвукового ангиосканирования. В группу 1 включены 18 больных с клиническими признаками синдрома тазового венозного полнокровия (СТВП), включая венозную тазовую боль (ВТБ). Группу 2 составили 12 женщин без каких-либо клинических проявлений СТВП на фоне расширения тазовых вен. В исследование включены 10 здоровых женщин в возрасте 21-22 лет. В группе 1 интенсивность ВТБ колебалась от 4 до 8 баллов (4.84 ± 0.43 в среднем). Уровень CGRP колебался от 0.39 до 1.01 нг/мл (в среднем 0.71 ± 0.11 нг/мл), СР - от 0.005 до 1.33 нг/мл (в среднем 0.42 ± 0.18 нг/мл). В группе 2 значения CGRP составили 0.15-0.32 нг/мл (среднее 0.26 ± 0.02 нг/мл), СР - 0.003-0.3 нг/мл (среднее 0.15 ± 0.06). В этой группе уровни изучаемых пептидов были в 3-5 раз ниже, чем у больных с ВТБ. В группе 3 средние значения CGRP составили 0.06 ± 0.003 нг/мл, СР - 0.03 ± 0.001 нг/мл. Эти значения рассматривали как референтные. Статистический анализ проводили на основании этих показателей. Корреляционный анализ выявил сильную взаимосвязь между уровнями CGRP и ВТБ ( r = 0.82), среднюю - между значениями СР и тазовой болью в группе 1. Относительный риск развития ВТБ при повышении уровня CGRP в группе 1 в 19 раз выше, чем во второй ( RR = 19.19; 95% ДИ: 2.78-132.35). Во второй группе столь очевидных взаимосвязей не выявлено. Уровни CGRP и СР в плазме крови высоко коррелируют с наличием венозной тазовой боли. Вероятно, CGRP и СР играют существенную роль в формировании болевого синдрома у пациентов с СТВП.
Генетическая вариабельность основной помпы множественной лекарственной устойчивости AcrAB-TolC определяет резистентность грамотрицательных бактерий к SkQ1
Аннотация
Новый антибиотик SkQ1, действующий на бактериальную биоэнергетику, очень эффективен против грамположительных и грамотрицательных бактерий. Однако некоторые грамотрицательные бактерии, такие, как Escherichia coli и Klebsiella pneumoniae, проявляют к нему высокую устойчивость, причем у различных грамотрицательных бактерий эта устойчивость определяется идентичностью аминокислотных последовательностей белка-транспортера AcrB и соответствующего белка из E. coli. SkQ1 откачивается из клеток E. coli с помощью основной помпы множественной лекарственной устойчивости AcrAB-TolC. Нами показано, что устойчивость E. coli к SkQ1, в отличие от устойчивости к хлорамфениколу, не зависит от малого вспомогательного белка помпы - AcrZ.
Краткие сообщения
Катехоламины в слезной жидкости как маркеры болезни Паркинсона: клиническое и экспериментальное исследование
Аннотация
Важным подходом к ранней диагностике болезни Паркинсона (БП) считается обнаружение периферических биомаркеров на самой ранней стадии заболевания. Нами изучена возможность использования в качестве маркеров изменений концентрации катехоламинов в слезной жидкости больных с БП. Обнаружено, что концентрация норадреналина и дофамина у больных БП увеличена по сравнению с возрастным контролем, что более выражено на стороне появления двигательных симптомов. Напротив, концентрация адреналина в слезной жидкости больных снижена с обеих сторон. Поскольку нет оснований считать, что маркеры клинической стадии БП можно использовать и для диагностики доклинических стадий, изучен состав слезной жидкости у мышей при нейротоксическом моделировании доклинической и клинической стадий БП. Показано, что концентрация норадреналина в слезной жидкости мышей при моделировании клинической стадии БП выше, чем в контроле. На модели доклинической стадии обнаружена тенденция к увеличению концентрации норадреналина. Таким образом, у больных БП и у мышей на моделях доклинической и клинической стадий БП присутствуют однонаправленные изменения состава слезной жидкости, которые могут рассматриваться как перспективные биомаркеры для ранней диагностики этого заболевания.