ЭФФЕКТ МОДУЛИРОВАННЫХ IN VITRO КОФЕИНОМ ИММУНОКОМПЕТЕНТНЫХ КЛЕТОК НА ВОСПАЛИТЕЛЬНЫЙ ОТВЕТ ПРИ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМЕ



Цитировать

Полный текст

Аннотация

Резюме

Введение. Важную роль в патогенезе черепно- мозговой травмы (ЧМТ) играет воспалительная реакция, развивающаяся в ответ на повреждение головного мозга, которая способствует устранению последствий повреждения головного мозга и, в то же время, является одной из ведущих причин посттравматических осложнений. Разработка терапевтических подходов для модуляции воспаления при ЧМТ является актуальной задачей на сегодняшний день. Кофеин обладает выраженными иммуномодулирующими свойствами, влияя как на врожденные, так и на адаптивные иммунные реакции. Ранее была продемонстрирована возможность стимуляции нейрогенеза, процессов нейропластичности и снижения нейровоспаления с помощью модулированных кофеином in vitro иммунных клеток селезенки при депрессивно-подобном состоянии. Цель. Изучить влияние модулированных in vitro кофеином спленоцитов на развитие воспалительного ответа на модели лазер-индуцированной ЧМТ у Danio rerio. Материалы и методы. Исследования проводились на взрослых рыбах Danio rerio. Были определены уровни IL-1β в головном мозге и периферического кортизола методом ИФА. Оценка уровня Hif-1α была проведена с помощью ИГХ на криосрезах теленцефалона. Был проведен RNAseq, с последующим анализом дифференциальной экспрессии генов, вовлеченных в контроль нейровоспаления (il1b и vegfaa). Результаты. Внутривенное введение модулированных in vitro кофеином сингенных спленоцитов на 1 сутки после ЧМТ не оказывало существенного влияния на уровень IL-1β и экспрессию его гена il1b у рыб с ЧМТ; при этом было установлено повышение уровня периферического кортизола и его снижение до уровня интактных особей на 3 сутки. На 3 сутки после травмы экспрессия гена IL-1β, равно как и продукция указанного цитокина также снижались в сравнении с таковыми на 1 сутки, что сопровождалось снижением уровня Hif-1α и экспрессии гена vegfaa. Выводы. Показано модулирующее действие прекультивированных с кофеином иммунокомпетентных клеток на нейровоспаление при ЧМТ, проявившееся в ограничении воспалительного ответа на 3 сутки за счет снижения уровней IL-1β, кортизола, Hif-1α и экспрессии vegfaa. Полученные результаты служат экспериментальным обоснованием перспективности данного терапевтического подхода для модулирования воспалительного ответа при ЧМТ.

Об авторах

Евгений Владиславович Нехорошев

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет», Новосибирск, Россия;
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт нейронаук и медицины», Новосибирск, Россия

Email: e.nekhoroshev@g.nsu.ru
ORCID iD: 0009-0005-4108-4305
ResearcherId: MVU-1766-2025

Аспирант НГУ, лаборант-исследователь лаборатории экспериментальных моделей нейропсихиатрических нарушений 

Россия, 630090, Россия, Новосибирск, ул. Пирогова, 1; 630117, Россия, Новосибирск, ул. Тимакова, 4

Шинхао Ван

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет», Новосибирск, Россия

Email: 1357044664@qq.com
ORCID iD: 0009-0000-4631-9074
ResearcherId: MXL-1655-2025

Аспирант НГУ, Факультет естественных наук

Китай, 630090, Россия, Новосибирск, ул. Пирогова, д. 1.

Евгения Валерьевна Маркова

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии», Новосибирск, Россия

Email: evgeniya_markova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9746-3751
SPIN-код: 8439-7310
Scopus Author ID: 58177556400
ResearcherId: AAK-5322- 2021

д.м.н., главный научный сотрудник и глава лаборатории нейроиммунологии

Россия, 630099, Россия, Новосибирск, ул. Ядринцевская, 14

Максим Александрович Клещев

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии», Новосибирск, Россия

Email: max82cll@ngs.ru
ORCID iD: 0000-0002-7537-2525
SPIN-код: 6718-0770
Scopus Author ID: 35177700900
ResearcherId: I-5469-2016

к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории экспериментальных моделей нейропсихиатрических нарушений

Россия, 630117, Россия, Новосибирск, ул. Тимакова, 4.

Иван Владимирович Савкин

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии», Новосибирск, Россия

Email: i.v.savkin2020@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1065-9234
SPIN-код: 8344-4247
Scopus Author ID: 6507473764
ResearcherId: HSG-1191-023

научный сотрудник лаборатории нейроиммунологии 

Россия, 630099, Россия, Новосибирск, ул. Ядринцевская, д. 14.

Евгений Владимирович Серенко

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии», Новосибирск, Россия

Email: serenko.evgeniy@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7807-3603
SPIN-код: 3197-7109
Scopus Author ID: 57325420800

Младший научный сотрудник лаборатории нейроиммунологии

Россия, 630099, Россия, Новосибирск, ул. Ядринцевская, д. 14.

Мария Александровна Княжева

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии», Новосибирск, Россия

Email: lira357knyazheva@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2537-8232
SPIN-код: 8913-3798
Scopus Author ID: 57221404169
ResearcherId: HSG-3258-2023

к.б.н., младший научный сотрудник лаборатории нейроиммунологии

Россия, 630099, Россия, Новосибирск, ул. Ядринцевская, д. 14.

Анна Алексановна Акопян

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет», Новосибирск, Россия

Email: annaaleksanovna@mail.ru
SPIN-код: 7002-3079
Scopus Author ID: 57194284785

к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории нейробиологических механизмов нейродегенеративных процессов

Россия, 630117, Россия, Новосибирск, ул. Тимакова, 4

Тамара Геннадьевна Амстиславская

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет», Новосибирск, Россия;
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт нейронаук и медицины», Новосибирск, Россия

Автор, ответственный за переписку.
Email: amstislavskayatg@neuronm.ru
ORCID iD: 0000-0002-2656-8687
Scopus Author ID: 6601959852
ResearcherId: K-4149-2018

доктор биологических наук, доцент кафедры нейронаук ИМПЗ НГУ; главный научный сотрудник и руководитель лаборатории экспериментальных моделей нейропсихиатрических нарушений НИИНМ

Россия, 630090, Россия, Новосибирск, ул. Пирогова, 1; 630117, Россия, Новосибирск, ул. Тимакова, 4

Список литературы

  1. Маркова Е.В. Иммунокомпетентные клетки и регуляция поведенческих реакций в норме и патологии. Красноярск: Научно-инновационный центр, 2021.- 184 с. doi: 10.12731/978-5-907208-67-4
  2. Маркова Е.В., Княжева М. А. Центральные эффекты модулированных ex vivo кофеином иммунокомпетентных клеток в механизмах редактирования депрессивно-подобного поведения // Российский иммунологический журнал. - 2024. -Т. 27,-№ 2.- С. 335-342. doi: org/10.46235/1028-7221-16621-CEO.
  3. Abdul-Muneer P. M., Chandra N. and Haorah J. Interactions of oxidative stress and neurovascular inflammation in the pathogenesis of traumatic brain injury. Mol Neurobiol., 2015, Vol. 51, no. 3, pp. 966-979. doi: 10.1007/s12035-014-8752-3.
  4. Brett B.L., Gardner R.C., Godbout J., Dams-O'Connor K., Keene C.D. Traumatic Brain Injury and Risk of Neurodegenerative Disorder. Biol Psychiatry., 2022, Vol. 91, no. 5, pp. 498-507. doi: 10.1016/j.biopsych.2021.05.025.
  5. 5Chandel N. S. and Budinger G. R. The cellular basis for diverse responses to oxygen. Free Radic Biol Med., 2006, Vol. 42, no. 2, pp. 165-74. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2006.10.048.
  6. Jassam Y. N., Izzy S., Whalen M., McGavern D. B., Khoury J. E. Neuroimmunology of Traumatic Brain Injury: Time for a Paradigm Shift. Neuron., 2017, Vol. 95, no. 6, pp. 1246-1265. doi: 10.1016/j.neuron.2017.07.010.
  7. Kalra S., Malik R., Singh G., Bhatia S., Al-Harrasi A., Mohan S., Albratty M., Albarrati A., Tambuwala M.M. Pathogenesis and management of traumatic brain injury (TBI): role of neuroinflammation and anti-inflammatory drugs. Inflammopharmacology, 2022, Vol. 30, no. 4, pp. 1153-1166. doi: 10.1007/s10787-022-01017-8.
  8. Lindblad C., Rostami E., Helmy A. Interleukin-1 receptor antagonist as therapy for traumatic brain injury. Neurotherapeutics, 2023, Vol. 20, no. 6, pp. 1508-1528. doi: 10.1007/s13311-023-01421-0.
  9. Maas A.I.R., Menon D.K., Manley G.T., Abrams M., Åkerlund C., Andelic N., Aries M., Bashford T., Bell M.J., Bodien Y.G., Brett B.L., Büki A., Chesnut R.M., Citerio G., Clark D., Clasby B., Cooper D.J., Czeiter E., Czosnyka M., Dams-O'Connor K., De Keyser V., Diaz-Arrastia R., Ercole A., van Essen T.A., Falvey É., Ferguson A.R., Figaji A., Fitzgerald M., Foreman B., Gantner D., Gao G., Giacino J., Gravesteijn B., Guiza F., Gupta D., Gurnell M., Haagsma J.A., Hammond F.M., Hawryluk G., Hutchinson P., van der Jagt M., Jain S., Jain S., Jiang J.Y., Kent H., Kolias A., Kompanje E.J.O., Lecky F., Lingsma H.F., Maegele M., Majdan M., Markowitz A., McCrea M., Meyfroidt G., Mikolić A., Mondello S., Mukherjee P., Nelson D., Nelson L.D., Newcombe V., Okonkwo D., Orešič M., Peul W., Pisică D., Polinder S., Ponsford J., Puybasset L., Raj R., Robba C., Røe C., Rosand J., Schueler P., Sharp D.J., Smielewski P., Stein M.B., von Steinbüchel N., Stewart W., Steyerberg E.W., Stocchetti N., Temkin N., Tenovuo O., Theadom A., Thomas I., Espin A.T., Turgeon A.F., Unterberg A., Van Praag D., van Veen E., Verheyden J., Vyvere T.V., Wang K.K.W., Wiegers E.J.A., Williams W.H., Wilson L., Wisniewski S.R., Younsi A., Yue J.K., Yuh E.L., Zeiler F.A., Zeldovich M., Zemek R.; InTBIR Participants and Investigators. Traumatic brain injury: progress and challenges in prevention, clinical care, and research. Lancet Neurol., 2022, Vol. 21, no. 11, pp. 1004-1060. doi: 10.1016/S1474-4422(22)00309-X
  10. Markova E.V., Knyazheva M.A., Tikhonova M.A., Amstislavskaya T.G. Structural and functional characteristics of the hippocampus in depressive-like recipients after transplantation of in vitro caffeine-modulated immune cells. Neurosci. Lett., 2022, Vol. 786, pp. 136790. doi: 10.1016/j.neulet.2022.136790.
  11. Markova E.V., Knyazheva M A. Immunomodulatory properties of caffeine and caffeine-treated immune cells in depression-like state. Medical Immunology (Russia), 2023, Vol. 25, no. 3, pp. 533-538. doi: 10.15789/1563-0625-IPO-2666
  12. Tikhonova M.A., Maslov N.A., Bashirzade A.A., Nehoroshev E.V., Babchenko V.Y., Chizhova N.D., Tsibulskaya E.O., Akopyan A.A., Markova E.V., Yang Y.L., Lu K.T., Kalueff A.V., Aftanas L.I., Amstislavskaya T.G. A novel laser-based zebrafish model for studying traumatic brain injury and its molecular targets. Pharmaceutics, 2022, Vol. 14, no. 8, pp. 1751. doi: 10.3390/pharmaceutics14081751
  13. Tsuji K., Aoki T., Tejima E., Arai K., Lee S.R., Atochin D.N., Huang P.L., Wang X., Montaner J., Lo E.H. Tissue plasminogen activator promotes matrix metalloproteinase-9 upregulation after focal cerebral ischemia. Stroke, 2005, Vol. 36, no. 9, pp. 1954-1959. doi: 10.1161/01.STR.0000177517.01203.eb.
  14. Xu X., Yang M., Zhang B., Dong J., Zhuang Y., Ge Q., Niu F., Liu B. HIF-1α participates in secondary brain injury through regulating neuroinflammation. Transl. Neurosci., 2023, Vol. 14, no. 1, pp. 20220272. doi: 10.1515/tnsci-2022-0272.
  15. Yuan D., Guan S., Wang Z., Ni H., Ding D., Xu W., Li G. HIF-1α aggravated traumatic brain injury by NLRP3 inflammasome-mediated pyroptosis and activation of microglia. J. Chem. Neuroanat., 2021, Vol. 116, no. 10, pp. 101994. doi: 10.1016/j.jchemneu.2021.101994.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Нехорошев Е.В., Ван Ш., Маркова Е.В., Клещев М.А., Савкин И.В., Серенко Е.В., Княжева М.А., Акопян А.А., Амстиславская Т.Г.,

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