PhD, MD (Biology), Professor of the Department of Microbiology, Head of the Laboratory of Microbiome, Regenerative Medicine and Cellular Technologies
д.б.н., профессор кафедры микробиологии, заведующая лабораторией микробиома, регенеративной медицины и клеточных технологий
PhD (Biology), Associate Professor, Department of Microbiology
к.б.н., доцент кафедры микробиологии
Assistant Professor of the Department of Microbiology, Junior Researcher of the Laboratory of Microbiome, Regenerative Medicine and Cellular Technologies
ассистент кафедры микробиологии, младший научный сотрудник лаборатории микробиома, регенеративной медицины и клеточных технологий
PhD (Pharmacy), Associate Professor, Department of Microbiology
к.фарм.н., доцент кафедры микробиологии
Senior Lecturer, Department of Microbiology
старший преподаватель кафедры микробиологии
PhD (Pharmacy), Associate Professor, Department of Pharmaceutical Disciplines
к.фарм.н., доцент кафедры фармацевтических дисциплин
PhD (Pharmacy), Associate Professor, Department of Pharmaceutical Disciplines
к.фарм.н., доцент кафедры фармацевтических дисциплин
Assistant Professor, Department of Pharmaceutical Disciplines
ассистент кафедры фармацевтических дисциплин
This study aimed to investigate the immunotropic effects of a pharmaceutical composition based on a probiotic strain metabolites, and plant components of various origin using an in vitro model of human monocyte culture. The authors propose a mixture of exometabolites from Saccharomyces boulardii (S. boulardii) as the basis of all suggested formulations aimed at regeneration of human epithelial cells. The compositions included St. John’s wort extract and coriander oil. The effectiveness of these pharmaceutical compositions was evaluated using monocytes isolated from adult donors. Mononuclear cells (MNCs) were isolated by gradient centrifugation. The monocytes were seeded into 24-well plates, co-cultured with the studied compositions (experimental samples) and without compositions (controls). Monoclonal antibodies were used to identify cell markers of monocyte/macrophage lineage. Phenotypic analysis of monocytes was performed using a CytoFLEX flow cytometer. The M2 phenotype was characterized using CD204, CD163, and CD206 antibodies, whereas the M1 phenotype was assessed using CD80 and CD86 antibodies. It was proven that co-cultivation with St. John’s wort extract induced cultured monocytes to acquire the M1 phenotype, while a significantly increased expression of all surface markers for TLR4, CD80, and CD86 was observed. In contrast, the coriander extract (mixture #1) significantly inhibited the expression of M2 phenotype markers compared with unstimulated cells. The percentage of M2 monocytes (CD204+, CD206+, and CD163+ phenotypes) was increased after co-cultivation with both oil and after co-cultivation with S. boulardii metabolites for all the studied markers. Exposure to coriander oil and mixture No. 1 significantly reduced the gene expression of all M1 markers, i.e. TLR4, CD80, CD86. The reducing effect of M1 marker expression persisted after addition of S. boulardii metabolites only for TLR4 and CD86 compared with the control. A subpopulation of monocytes with TLR4+, CD204+, CD206+, CD163+ phenotype, coexpressing the M1 and M2 polarization markers was detected during co-cultivation with both mixtures #2 and #3. The percentage of hybrid TLR4 +M2 monocytes was significantly higher in mixture 2 compared with mixture 3 (p < 0.001 and p < 0.05, respectively). Hence, the mixtures under study cause M1/M2 monocyte polarization depending on the composition, thus recommending its potential usage in cosmetology and medical practice, depending on etiology of the disease.
Целью исследования являлось изучение иммунотропных эффектов фармацевтической композиции на основе метаболитов пробиотического штамма и растительных компонентов различного происхождения на моноциты человека in vitro. Авторами предложен экзометаболит Saccharomyces boulardii (S. boulardii) как основа всех предлагаемых составов для регенерации эпителиоцитов человека. В состав смесей входили экстракт зверобоя и масло кориандра. Эффективность полученных фармацевтических средств оценивали на моноцитах взрослого человека. Мононуклеарные клетки (МНК) выделяли методом градиентного центрифугирования. Моноциты высевали в 24-луночные планшеты, сокультивировали с исследуемыми композициями (опыт) и без добавления композиций (контроль). Для идентификации поверхностных маркеров линии моноцитов/макрофагов использовались моноклональные антитела. Фенотипический анализ моноцитов проводили с помощью проточного цитофлуориметра CytoFLEX. Характеристика фенотипа M2 проводилась с использованием антител CD204, CD163 и CD206, тогда как фенотип M1 исследовался с использованием антител CD80 и CD86. Экспериментально доказано, что сокультивирование с экстрактом зверобоя индуцировало культивируемые моноциты к приобретению фенотипа M1, при этом наблюдалось достоверное повышение экспрессии всех поверхностных маркеров для TLR4 CD80 и CD86. Экспрессию маркеров фенотипа М2 по сравнению с нестимулированными клетками, экстракт кориандра напротив, достоверно подавлял. Процентное соотношение моноцитов M2-фенотипа CD204+, CD206+, CD163+ было увеличено после совместного культивирования как с маслом, так и после сокультивирования с метаболитами S. boulardii для всех исследуемых маркеров. Воздействие масла кориандра, так и смеси №1 значительно снизило экспрессию генов всех маркеров M1: TLR4, CD80, CD86. Понижающий эффект экспрессии маркеров M1 сохранялся после добавления метаболитов S. boulardii только для TLR4 и CD 86 по сравнению с контролем. Субпопуляция моноцитов фенотипа TLR4+, CD204+, CD206+, CD163+, коэкспрессирующие маркеры поляризации M1 и M2 выявлены при сокультивировании со смесями как 2, так и 3. Процент гибридных TLR4+М2-моноцитов был значительно выше в смеси 2 по сравнению со смесью 3 (p < 0,001 и p < 0,05 соответственно). Таким образом, различные исследуемые смеси вызывают поляризацию моноцитов в М1/M2 в зависимости от состава композиции, что позволит рекомендовать к использованию в косметологии и, возможно, лечебной практике в зависимости от этиологии заболевания.