Влияние лептина и адипонектина на экспрессию в лимфоцитах генов цитокиноВ IL-1β, IL-6, TNFα

Полный текст

Введение

По современным данным, значимая роль в изменении иммунного статуса при МС принадлежит нарушению баланса медиаторов, синтезируемых жировой тканью (адипокинов, IL-1â, IL-6, TNFá и других). Нарушение выражается в преобладании цитокинов с провоспалительными, проатерогенными и протромботическими свойствами и дефицитом адипонектина с антиатерогенным, ангиопротекторным действием. Таким образом, создаются условия для формирования воспалительного процесса, ассоциированного с развитием ожирения [1, 3, 4].

В условиях МС интерес представляет дисбаланс лептина и адипонектина, оказывающих про- и противовоспалительные эффекты, соответственно [2].

Повышение функциональной активности иммунных клеток, в том числе лимфоцитов, приводит к изменению экспрессии генов цитокинов, однако влияние адипокинов на функциональное состояние лимфоцитов продолжает изучаться.

Цель работы – оценить влияние лептина и адипонектина на экспрессию лимфоцитами генов провоспалительных цитокинов IL-1â, IL-6, TNFá при метаболическом синдроме у лиц молодого возраста в экспериментальных условиях in vitro.

Материалы и методы

На первом этапе было проведено исследование на 78 пациентах обоего пола в возрасте от 18 до 45 лет с МС (группа 1). В группу сравнения (группа 2) вошли 71 условно здоровых человек без абдоминального ожирения, избытка массы тела и дополнительных критериев метаболического синдрома. В сыворотке крови на автоматическом биохимическом и иммуноферментном анализаторе Analette Biochem (HTI, США) методом твердофазного иммуноферментного анализа определяли содержание лептина (DBC, Канада) и адипонектина (АssayPro, Чехия). Рассчитывали соотношение концентрации лептина к концентрации адипонектина (лептин адипонектин, нг/ мкг). Методом твердофазного иммуноферментного анализа (АО «Вектор-Бест», Россия) были определены концентрации IL-1â, IL-6, TNFá в периферической крови пациентов с МС и группы сравнения.

В эксперименте in vitro изучали экспрессию генов IL-1â, IL-6 и TNFá в лимфоцитах периферической крови пациентов 1-й группы (n = 10) и 2-й группы (n = 10) после культивирования в питательной среде с адипокинами в концентрациях, характерных для МС, – высокой концентрацией лептина и низкой концентрацией адипонектина (лептин 50 нг/мл; адипонектин 5 мкг/мл). Методом фенольно-кислой экстракции из образцов культур лимфоцитов проводили выделение РНК генов ключевых молекул врожденного иммунитета IL-1â, IL-6 и TNFá. Концентрацию полученных образцов РНК измеряли на спектрофотометре Nanodrop ND-2000 (Thermo Scientific, США). ПЦР-РВ проводили с помощью набора реагентов (ООО «НПФ Синтол», Россия) на амплификаторах ДТ-96 (ООО «ДНК-технология», Россия). В результате получали кривые зависимости уровня флуоресценции от циклов амплификации и рассчитывали количество копий исследуемого гена относительно экспрессии «генов домашнего хозяйства» (ООО «НПФ Синтол», Россия). Статистическую обработку полученных результатов выполняли с помощью пакета прикладных программ STATISTIСA 10 (StatSoft Inc., 2011, США). Критическим уровнем значимости считали значения p < 0,05.

Результаты и обсуждение

Исследование в условиях in vivo показало, что у пациентов с МС уровень лептина (32,80 (11,9-61,9) нг/мл) превышает значение в группе сравнения (9,15 (5,10-15,1) нг/мл). Концентрация адипонектина при МС (7,0 (5,3-9,1) мкг/ мл) ниже, чем у пациентов группы сравнения (8,6 (7,1-12,6) мкг/мл), а соотношение лептин/адипонектин выше (4,05 (1,65-8,78)); группа сравнения (0,96 (0,48-1,56). Вместе с тем у пациентов с МС среди провоспалительных цитокинов определено повышение концентрации IL-6 (3,2 (2,2-5,3)) по сравнению с группой сравнения (3,0 (2,2-4,3)). Концентрация цитокинов IL-1â, TNFá не имела статистически значимых межгрупповых различий.

У условно здоровых лиц группы сравнения после инкубации с адипокинами в лимфоцитах было установлено повышение экспрессии гена IL-6 (табл. 1). Данный эффект был определен как в контрольной группе (до инкубации), так и после инкубации с лептином, адипонектином и их сочетанием. Однако наиболее выраженное повышение экспрессии гена IL-6 в лимфоцитах было отмечено при культивировании с адипонектином.

 

Таблица 1. Коэффициенты экспрессии генов цитокинов в лимфоцитах периферической крови условно здоровых лиц до (интактные) и после 24 ч инкубации с адипокинами (n = 10), Ме (Q_0,25-Q_0,75)

Table 1. Cytokine gene expression coefficients in peripheral blood lymphocytes of conditionally healthy individuals before (intact) and after 24 h incubation with adipokines (n = 10), Ме (Q_0.25-Q_0.75)

Цитокин Cytokine	До инкубации (интактные лимфоциты) Before incubation (intact lymphocytes)	После инкубации After incubation
		Инкубация контроль (физ. раствор) Incubation control (saline solution)	Инкубация лептин, 50 нг/мл Incubation leptin, 50 ng/mL	Инкубация адипонектин, 5 мкг/мл Incubation adiponectin, 5 µg/mL	Инкубация лептин, 50 нг/мл + адипонектин, 5 мкг/мл Incubation leptin, 50 ng/mL + adiponectin, 5 µg/mL
IL-1â	5,04 (0,03-102,67)	5,45 (0,03-354,58)	109,59 (0,00-597,52)	124,86 (0,00-726,68)	65,03 (0,02-273,14)
IL-6	0,00 (0,00-0,05)	0,00 (0,00-8,06) pи = 0,043 pi = 0.043	0,63 (0,00-11,93) pи = 0,043 pi = 0.043	0,56 (0,00-18,83) pи = 0,043 pк = 0,043 pi = 0.043 pc = 0.043	4,48 (0,00-5,82) pи = 0,043 pi = 0.043
TNFá	0,31 (0,00-27,85)	0,00 (0,00-1,58)	0,00 (0,00-1,92)	0,06 (0,00-1,14)	0,56 (0,00-1,80)

Примечание. p_и – статистически значимые различия с интактными лимфоцитами; p_к – статистически значимые различия с лимфоцитами группы контроля.

Note. p_i, statistically significant differences with intact lymphocytes; p_c, statistically significant differences with lymphocytes of the control group.

 

Инкубация лимфоцитов периферической крови пациентов с МС с физиологическим раствором (контроль), адипонектином и его сочетанием с лептином вызывала повышение экспрессии гена IL-6 относительно интактных лимфоцитов, однако статистически значимых отличий с лимфоцитами, культивированными в средах разного состава (физиологический раствор и адипокины) определено не было (табл. 2).

 

Таблица 2. Коэффициенты экспрессии генов цитокинов в лимфоцитах периферической крови пациентов с МС до (интактные) и после 24 ч инкубации с адипокинами (n = 10), Ме (Q_0,25-Q_0,75)

Table 2. Cytokine gene expression coefficients in peripheral blood lymphocytes of MS patients before (intact) and after 24 h incubation with adipokines (n = 10), Ме (Q_0.25-Q_0.75)

Цитокин Cytokine	До инкубации (интактные лимфоциты) Before incubation (intact lymphocytes)	После инкубации After incubation
		Инкубация контроль (физ. раствор) Incubation control (saline solution)	Инкубация лептин, 50 нг/мл Incubation leptin, 50 ng/mL	Инкубация адипонектин, 5 мкг/мл Incubation adiponectin, 5 µg/mL	Инкубация лептин, 50 нг/мл + адипонектин, 5 мкг/мл Incubation leptin,50 ng/mL + adiponectin, 5 µg/mL
IL-1â	8,06 (1,80-102,67)	291,56 (173,01-1224,57)	311,21 (0,04-524,44)	291,56 (0,00-524,44)	255,89 (0,38-726,68)
IL-6	0,00 (0,00-0,04)	11,17 (3,45-29,73) pи = 0,038 pi = 0.038	0,00 (0,00-10,47)	5,86 (0,00-14,51) pи = 0,038 pi = 0.038	6,21 (0,00-17,64) pи = 0,038 pi = 0.038
TNFá	2,19 (0,00-31,73)	2,49 (0,59-5,11)	1,69 (0,00-4,20)	1,07 (0,00-4,79)	1,30 (0,16-3,69)

Примечание. p_и – статистически значимые различия с интактными лимфоцитами.

Note. p_i, statistically significant differences with intact lymphocytes.

 

Заключение

Результаты выполненной серии экспериментов демонстрируют, что у условно здоровых лиц лептин и адипонектин (изолированно или при сочетанном применении) вызывают в лимфоцитах повышение экспрессии гена цитокина IL-6 и не оказывают влияние на экспрессию генов IL- 1â и TNFá. Экспрессия гена IL-6 в лимфоцитах пациентов с МС не изменяется под действием лептина, что можно рассматривать как феномен резистентности лимфоцитов к действию лептина при МС. Таким образом, адипокины в концентрациях, характерных для метаболического синдрома (высокий уровень лептина и низкий уровень адипонектина), регулируют функциональную активность лимфоцитов периферической крови.

Об авторах

В. А. Сумеркина

ФГБОУ ВО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ

Автор, ответственный за переписку.
Email: veronika.sumerkina@mail.ru

к.м.н., ведущий научный сотрудник, и.о. заведующего ЦНИЛ

Россия, Челябинск

Л. Ф. Телешева

ФГБОУ ВО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ

Email: veronika.sumerkina@mail.ru

д.м.н., профессор кафедры микробиологии, вирусологии, иммунологии

Россия, Челябинск

Д. Э. Мякотина

ФГБОУ ВО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ

Email: veronika.sumerkina@mail.ru

старший лаборант НИИ иммунологии

Россия, Челябинск

М. А. Зотова

ФГБОУ ВО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ

Email: veronika.sumerkina@mail.ru

к.б.н., ведущий научный сотрудник НИИ иммунологии

Россия, Челябинск

Список литературы

Дополнительные файлы