ВЛИЯНИЕ ЦИТОКИНОВ НА ТОЛЕРАНТНОСТЬ МАКРОФАГОВ К ЛИПОПОЛИСАХАРИДУ

  • Авторы: Эрдынеева Д.Б.1,2, Никифоров Н.Г.1,3, Верхова С.С.1,4, Орехов А.Н.1, Кулагова Т.А.5
  • Учреждения:
    1. ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», г. Москва, Россия
    2. ФГАОУ ВО «Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)», г. Долгопрудный, Россия
    3. ФГБУН Институт биологии гена Российской Академии Наук (ИБГ РАН), г. Москва, Россия
    4. ФГБНУ «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского», г. Москва, Россия
    5. Научно-исследовательское учреждение "Институт ядерных проблем" Белорусского государственного университета, г. Минск, Беларусь
  • Раздел: Иммунологические чтения в Челябинске
  • Дата подачи: 29.03.2025
  • Дата принятия к публикации: 25.05.2025
  • URL: https://rusimmun.ru/jour/article/view/17192
  • DOI: https://doi.org/10.46235/1028-7221-17192-IOC
  • ID: 17192


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Резюме

Актуальность. Макрофаги имеют огромное значение в работе иммунной системы, будучи важными участниками врождённого иммунитета. Они способны как напрямую бороться с патогенами, так и опосредованно, регулируя работу окружающих клеток через биологически активные вещества. В ответ на различные стимулы макрофаги из базального состояния могут переходить в про- или противовоспалительное, поляризуясь в М1 или М2 фенотип. М1 макрофаги обладают провоспалительным фенотипом, где макрофаги активируются под воздействием липополисахарида клеточной стенки грамотрицательных бактерий или некоторых провоспалительных цитокинов. М2 макрофаги приобретают противовоспалительный фенотип при активации некоторых рецепторов иммунного ответа (Fcγ и TLR), цитокинами IL-4, IL-13, IL-10 и при других стимулах. Также макрофаги способны ослаблять свой иммунный ответ в зависимости от длительности и/или кратности воспалительного сигнала и формировать к нему толерантность. Особое значение имеет толерантность к бактериальному липополисахариду, в ходе которого макрофаги приобретают рефрактерность к повторной стимуляции по сравнению с первичной, продуцируя меньше цитокинов и хемокинов.

Цель. В нашем исследовании мы оценили роль цитокинов и хемокинов CCL2, CXCL1, CXCL9, CXCL12, IL-1-beta, IL-4, IL-6, IL-7, IL-8, IL-15, IL-22, TNF-α на иммунный ответ макрофагов на липополисахарид и формирование толерантности.

Материалы и методы. Первичные моноциты были получены из венозной крови здоровых доноров. Для стимуляции моноцитов и дифференцированных из них макрофагов использовался липополисахарид E. Coli.

Результаты. Нами было показано, что предварительная обработка первичных макрофагов человека рекомбинатными цитокинами IL-4 и TNF-α усиливает воспалительный ответ при повторной стимуляции липополисахаридом, то есть ослабляет развитие толерантности. Данный эффект выражался в усилении выработки цитокинов - TNF-α, IL-6, IL-10 и хемокина IL-8 для рекомбинатного IL-4 и TNF-α для рекомбинантного TNF-α. При этом рекомбинантный IL-4 оказался также способен усиливать воспалительный сигнал макрофагов при однократной стимуляции липополисахаридом, увеличивая секрецию TNF-α и IL-8.

Выводы. Таким образом, мы показали, что некоторые цитокины могут влиять на толерантность макрофагов к липополисахариду. В этом явлении может быть задействован переход макрофагов из одной поляризации в другую или в промежуточную форму. Модулирование фенотипа и иммунного ответа макрофагов открывает путь к созданию новых терапевтических подходов к воспалительным заболеваниям, в патогенезе которых развитие толерантности к липополисахариду играет немалую роль - таким как сепсис и атеросклероз.

Об авторах

Даяна Батоевна Эрдынеева

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», г. Москва, Россия;
ФГАОУ ВО «Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)», г. Долгопрудный, Россия

Email: daya-na@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2279-0157
Scopus Author ID: 57218872794

старший лаборант лаборатории ангиопатологии ФГБНУ НИИОПП; аспирант МФТИ

Россия

Никита Геннадьевич Никифоров

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», г. Москва, Россия;
ФГБУН Институт биологии гена Российской Академии Наук (ИБГ РАН), г. Москва, Россия

Email: nikiforov.mipt@googlemail.com
ORCID iD: 0000-0002-2082-2429
ResearcherId: V-8024-2018

к.б.н., научный сотрудник лаборатории ангиопатологии ФГБНУ НИИОПП; младший научный сотрудник Центра коллективного пользования ФГБУН ИБГ РАН

Россия

Светлана Сергеевна Верхова

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», г. Москва, Россия;
ФГБНУ «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского», г. Москва, Россия

Email: verxova.svetlana@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-7953-0586

старший лаборант лаборатории ангиопатологии ФГБНУ НИИОПП; аспирант ФГБНУ РНЦХ им. академика Б.В. Петровского

Россия

Александр Николаевич Орехов

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», г. Москва, Россия

Email: ano.inat@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6495-1628

д.б.н., заведующий лаборатории ангиопатологии ФГБНУ НИИОПП

Россия

Татьяна Александровна Кулагова

Научно-исследовательское учреждение "Институт ядерных проблем" Белорусского государственного университета, г. Минск, Беларусь

Автор, ответственный за переписку.
Email: tatyana_kulagova@tut.by
ORCID iD: 0000-0002-1113-7323
Scopus Author ID: 13404381800

к.б.н., сотрудник лаборатории наноэлектромагнетизма НИИ ЯП БГУ

Белоруссия, 220006, Беларусь, г.Минск, ул. Бобруйская, 11

Список литературы

  1. Collins, P. E., & Carmody, R. J. (2015). The Regulation of Endotoxin Tolerance and its Impact on Macrophage Activation. Critical Reviews™ in Immunology, 35(4), 293–324. - https://doi.org/10.1615/CRITREVIMMUNOL.2015015495
  2. Ferlito, M., Romanenko, O. G., Ashton, S., Squadrito, F., Halushka, P. V, & Cook, J. A. (2001). Effect of cross-tolerance between endotoxin and TNF-α or IL-1β on cellular signaling and mediator production. Journal of Leukocyte Biology, 70(5), 821–829. - https://doi.org/10.1189/JLB.70.5.821
  3. Gillen, J., Ondee, T., Gurusamy, D., Issara-Amphorn, J., Manes, N. P., Yoon, S. H., Leelahavanichkul, A., & Nita-Lazar, A. (2021). LPS Tolerance Inhibits Cellular Respiration and Induces Global Changes in the Macrophage Secretome. Biomolecules, 11(2), 164. - https://doi.org/10.3390/BIOM11020164
  4. Gorabi, A. M., Kiaie, N., Khosrojerdi, A., Jamialahmadi, T., Al-Rasadi, K., Johnston, T. P., & Sahebkar, A. (2022). Implications for the role of lipopolysaccharide in the development of atherosclerosis. Trends in Cardiovascular Medicine, 32(8), 525–533. - https://doi.org/10.1016/J.TCM.2021.08.015
  5. Italiani, P., & Boraschi, D. (2014). From monocytes to M1/M2 macrophages: Phenotypical vs. functional differentiation. Frontiers in Immunology, 5(OCT), 116283. - https://doi.org/10.3389/FIMMU.2014.00514/PDF
  6. Italiani, P., Mazza, E. M. C., Lucchesi, D., Cifola, I., Gemelli, C., Grande, A., Battaglia, C., Bicciato, S., & Boraschi, D. (2014). Transcriptomic Profiling of the Development of the Inflammatory Response in Human Monocytes In Vitro. PLOS ONE, 9(2), e87680. - https://doi.org/10.1371/JOURNAL.PONE.0087680
  7. Li, H., Breedijk, A., Dietrich, N., Nitschke, K., Jarczyk, J., Nuhn, P., Krämer, B. K., Yard, B. A., Leipe, J., & Hauske, S. (2023). Lipopolysaccharide Tolerance in Human Primary Monocytes and Polarized Macrophages. International Journal of Molecular Sciences 2023, Vol. 24, Page 12196, 24(15), 12196. - https://doi.org/10.3390/IJMS241512196
  8. Park, S. H., Park-Min, K. H., Chen, J., Hu, X., & Ivashkiv, L. B. (2011). Tumor necrosis factor induces GSK3 kinase–mediated cross-tolerance to endotoxin in macrophages. Nature Immunology 2011 12:7, 12(7), 607–615. - https://doi.org/10.1038/ni.2043
  9. Quero, L., Hanser, E., Manigold, T., Tiaden, A. N., & Kyburz, D. (2017). TLR2 stimulation impairs anti-inflammatory activity of M2-like macrophages, generating a chimeric M1/M2 phenotype. Arthritis Research & Therapy, 19(1), 245. - https://doi.org/10.1186/S13075-017-1447-1
  10. Stout, R. D., Jiang, C., Matta, B., Tietzel, I., Watkins, S. K., & Suttles, J. (2005). Macrophages Sequentially Change Their Functional Phenotype in Response to Changes in Microenvironmental Influences. The Journal of Immunology, 175(1), 342–349. - https://doi.org/10.4049/JIMMUNOL.175.1.342
  11. Vidyarthi, A., Khan, N., Agnihotri, T., Negi, S., Das, D. K., Aqdas, M., Chatterjee, D., Colegio, O. R., Tewari, M. K., & Agrewala, J. N. (2018). TLR-3 stimulation skews M2 macrophages to M1 through IFN-αβ signaling and restricts tumor progression. Frontiers in Immunology, 9(JUL), 375809. - https://doi.org/10.3389/FIMMU.2018.01650/BIBTEX

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Эрдынеева Д.Б., Никифоров Н.Г., Верхова С.С., Орехов А.Н.,

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № 77 - 11525 от 04.01.2002.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах