ЭКСПРЕССИЯ ГЕНОВ БЕЛКОВ, СОПРЯЖЕННЫХ С ФИБРОПЛАСТИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ, В ЛЕГКИХ МЫШЕЙ ПРИ РАЗВИТИИ ТУБЕРКУЛЕЗНОГО ВОСПАЛЕНИЯ

Авторы: Кожин П.М.¹, Чечушков А.В.², Зайцева Н.С.³, Храпова М.В.⁴, Черданцева Л.А.⁵, Меньщикова Е.Б.⁶, Троицкий А.В.⁷, Шкурупий В.А.⁸

Принадлежность авторов

¹НИИ экспериментальной и клинической медицины ФИЦ фундаментальной и трансляционной медицины 630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 2

²НИИ экспериментальной и клинической медицины ФИЦ фундаментальной и трансляционной медицины 630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 2

³НИИ экспериментальной и клинической медицины ФИЦ фундаментальной и трансляционной медицины 630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 2

⁴НИИ экспериментальной и клинической медицины ФИЦ фундаментальной и трансляционной медицины 630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 2

⁵НИИ экспериментальной и клинической медицины ФИЦ фундаментальной и трансляционной медицины 630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 2; Новосибирский НИИ травматологии и ортопедии им. Я.Л. Цивьяна Минздрава России 630091, г. Новосибирск, ул. Фрунзе, 17

⁶НИИ экспериментальной и клинической медицины ФИЦ фундаментальной и трансляционной медицины 630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 2

⁷НИИ экспериментальной и клинической медицины ФИЦ фундаментальной и трансляционной медицины 630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 2

⁸НИИ экспериментальной и клинической медицины ФИЦ фундаментальной и трансляционной медицины 630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 2; Новосибирский государственный медицинский университет Минздрава России 630091, г. Новосибирск, Красный просп., 52

Реферат

В настоящем исследовании проведен анализ экспрессии генов белков, участвующих во внутриклеточных сигнальных путях, сопряженных с профибротическим ответом, активацией эпителиально-мезенхимального и эндотелиально-мезенхимального переходов, при моделировании туберкулезного гранулематоза и фармацевтических воздействиях. Материал и методы. Исследование проводили на мышах-самцах линии BALB/c двухмесячного возраста с массой тела 18–22 г. Генерализованный туберкулезный гранулематоз моделировали однократным внутривенным (ретроорбитально) введением 0,5 мг вакцины БЦЖ в 0,2 мл изотонического водного раствора NaCl (ФР), через 4 мес. часть мышей начинала получать препараты лечения, через 2 мес. животных выводили из эксперимента путем декапитации и выделяли легкие (через 6 мес. после введения вакцины БЦЖ). Мыши были разделены на шесть групп, по пять особей в каждой: интактные, которым внутривенно ретроорбитально вводили 0,2 мл ФР; инфицированные БЦЖ и получавшие внутрибрюшинные инъекции ФР; инфицированные БЦЖ и получавшие внутрибрюшинные инъекции раствора гидразида изоникотиновой кислоты (ГИНК); инфицированные БЦЖ и получавшие внутрибрюшинные инъекции раствора декстразида (конъюгат окисленного декстрана 40 кДа и ГИНК); инфицированные БЦЖ и получавшие внутрибрюшинно либо ингаляционно раствор молекулярно-наносомальных фармацевтических композиций окисленного декстрана (МНФК). По окончании эксперимента в ткани легкого мышей методом ПЦР в реальном времени определяли экспрессию мРНК матриксной металлопротеиназы-9, проколлагена типа III, TGF-β и транскрипционных факторов ZEB1 и Snai1. Результаты. Обнаружено, что моделирование генерализованного туберкулезного гранулематоза сопровождается индукцией эпителиально-мезенхимального перехода и активацией профибротических процессов, что через 6 мес. проявлялось в повышении экспрессии цепи α1 коллагена III типа и TGF-β. Назначение животным в течение 2 мес. традиционных (ГИНК) и оригинальных (декстразид, МНФК) препаратов с противотуберкулезной активностью обладает ингибирующей активностью разной степени выраженности в отношении различных маркеров данных процессов.

Тэги

туберкулезный гранулематоз, фиброз, окисленный декстран, декстразид, матриксная металлопротеиназа-9, проколлаген типа III, TGF-β, ZEB1, Snai1

Список литературы

1. Филимонов П.Н., Шкурупий В.А., Курунов Ю.Н., Пупышев А.Б., Панасенко С.Г. Исследование процессов фиброзирования в печени и легких при лечении лизосомотропным препаратом изониазида хронического туберкулеза у мышей. Пробл. туберкулеза. 1999; (1): 63–65.

Filimonov P.N., Shkurupiy V.A., Kurunov Yu.N., Pupyshev A.B., Panasenko S.G. Investigation of fibrosis processes in the liver and lungs in the treatment of chronic tuberculosis in mice with a lysosomotropic isoniazid preparation. Problemy tuberkuleza = Problems of Tuberculosis. 1999; (1): 63–65. [In Russian].

2. Corbel M., Belleguic C., Boichot E., Lagente V. Involvement of gelatinases (MMP-2 and MMP-9) in the development of airway inflammation and pulmonary fibrosis. Cell Biol. Toxicol. 2002; 18 (1): 51–61.

3. Das V., Bhattacharya S., Chikkaputtaiah C., Hazra S., Pal M. The basics of epithelial-mesenchymal transition (EMT): A study from a structure, dynamics, and functional perspective. J. Cell. Physiol. 2019. doi 10.1002/jcp.28160

4. Goncalves R.S.G., Pereira M.C., Dantas A.T., Almeida A.R., Marques C.D.L., Rego M., Pitta I.R., Duarte A., Pitta M.G.R. IL-17 and related cytokines involved in systemic sclerosis: Perspectives. Autoimmunity. 2018; 51: (1). 1–9. doi: 10.1080/08916934.2017.1416467.

5. Gonzalez D.M., Medici D. Signaling mechanisms of the epithelial-mesenchymal transition. Sci. Signal. 2014; 7 (344): re8. doi: 10.1126/scisignal.2005189.

6. Kage H., Borok Z. EMT and interstitial lung disease: a mysterious relationship. Curr. Opin. Pulm. Med. 2012; 18 (5): 517–523. doi: 10.1097/MCP.0b013e3283566721.

7. Mamuya F.A., Duncan M.K. aV integrins and TGF-beta-induced EMT: a circle of regulation. J. Cell. Mol. Med. 2012; 16 (3): 445–455. doi: 10.1111/j.1582-4934.2011.01419.x.

8. Pardali K., Moustakas A. Actions of TGF-beta as tumor suppressor and pro-metastatic factor in human cancer. Biochim. Biophys. Acta. 2007; 1775 (1): 21–62. doi: 10.1016/j.bbcan.2006.06.004.

9. Robert S., Gicquel T., Victoni T., Valenca S., Barreto E., Bailly-Maitre B., Boichot E., Lagente V. Involvement of matrix metalloproteinases (MMPs) and inflammasome pathway in molecular mechanisms of fibrosis. Biosci. Rep. 2016; 36 (4): e00360. doi: 10.1042/BSR20160107.

10. Rosenbloom J., Castro S.V., Jimenez S.A. Narrative review: fibrotic diseases: cellular and molecular mechanisms and novel therapies. Ann. Intern. Med. 2010; 152 (3): 159–166. doi: 10.7326/0003-4819-152-3-201002020-00007.

11. Saito A., Horie M., Nagase T. TGF-beta signaling in lung health and disease. Int. J. Mol. Sci. 2018; 19 (8): E2460. doi: 10.3390/ijms19082460.

12. Samarakoon R., Higgins P.J. Integration of non-SMAD and SMAD signaling in TGF-beta1-induced plasminogen activator inhibitor type-1 gene expression in vascular smooth muscle cells. Thromb. Haemost. 2008; 100 (6): 976–983.

13. Squeglia F., Ruggiero A., Berisio R. Collagen degradation in tuberculosis pathogenesis: the biochemical consequences of hosting an undesired guest. Biochem. J. 2018; 475 (19): 3123–3140. doi: 10.1042/BCJ20180482.

14. Stone R.C., Pastar I., Ojeh N., Chen V., Liu S., Garzon K.I., Tomic-Canic M. Epithelial-mesenchymal transition in tissue repair and fibrosis. Cell Tissue Res. 2016; 365 (3): 495–506. doi: 10.1007/s00441-016-2464-0.

15. Weiskirchen R., Weiskirchen S., Tacke F. Organ and tissue fibrosis: Molecular signals, cellular mechanisms and translational implications. Mol. Aspects Med. 2019; 65: 2–15. doi: 10.1016/j.mam.2018.06.003

16. Willis B.C., Liebler J.M., Luby-Phelps K., Nicholson A.G., Crandall E.D., du Bois R.M., Borok Z. Induction of epithelial-mesenchymal transition in alveolar epithelial cells by transforming growth factor-beta1: potential role in idiopathic pulmonary fibrosis. Am. J. Pathol. 2005; 166 (5): 1321–1332.

17. Wilson M.S., Madala S.K., Ramalingam T.R., Gochuico B.R., Rosas I.O., Cheever A.W., Wynn T.A. Bleomycin and IL-1beta-mediated pulmonary fibrosis is IL-17A dependent. J. Exp. Med. 2010; 207 (3): 535–552. doi: 10.1084/jem.20092121.

Об авторах (для корреспонденции):

Меньщикова Е.Б., е-mail: lemen@centercem.ru

Полный текст

snmzh_4-2019_kozhin_22-29.pdf

Поступило: 02/09/2019

Принято к печати: 02/09/2019