АРАХИДОНОВАЯ КИСЛОТА УСИЛИВАЕТ МИТОФАГИЮ И СНИЖАЕТ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫЙ ОТВЕТ В ПЕРВИЧНЫХ МАКРОФАГАХ



Цитировать

Полный текст

Аннотация

Резюме

Макрофаги секретируют широкий спектр провоспалительных цитокинов, которые активируют другие клетки иммунной системы и способствуют развитию воспаления. Функциональное состояние макрофагов напрямую зависит от работы митохондрий — не только как источников энергии, но и как ключевых участников сигнальных путей, связанных с продукцией активных форм кислорода и регуляцией инфламмасомы. Нарушения в митохондриальной функции могут привести к чрезмерной активации макрофагов и развитию хронического воспаления, что характерно для многих патологий, включая атеросклероз и метаболические заболевания. При повреждении или дисфункции митохондрий, различные митохондриальные компоненты, такие как кардиолипин и мтДНК, могут высвобождаться в цитоплазму клетки-хозяина, потенциально вызывая аутоиммунную реакцию. Для предотвращения этого в организме существует механизм митофагия, с помощью которого дисфункциональные митохондрии разрушаются лизосомальным путем. Известно, что некоторые полиненасыщенные жирные кислоты участвуют в воспалительном ответе иммунных клеток и модулируют функции митохондрий, включая митофагию. Арахидоновая кислота является предшественником лейкотриенов и простагландинов, а ее добавление в культуру клеток модулирует воспалительную реакцию. Однако влияние арахидоновой кислоты на митофагию ранее не изучалось. Целью исследования было оценить способность арахидоновой кислоты влиять на митофагию макрофагов человека и их провоспалительный ответ. Мы выделяли первичные моноциты из цельной крови здоровых доноров и культивировали клетки в течение 5 д. Затем к макрофагам на 1 сутки добавляли 20 мкМ арахидоновой кислоты. После этого к культуре добавляли 1 мкг/мл ЛПС на 1 день. Секрецию цитокинов TNF, IL6, IL8, CCL2 в культуральной среде оценивали методом ИФА. Параллельно мы оценивали митофагию в макрофагах, обработанных арахидоновой кислотой. Для этого была оценена колокализация митохондриального и лизосомального красителей в макрофагах с помощью конфокальной микроскопии. В результате оказалось, что арахидоновая кислота повышала уровень митофагии в макрофагах и снижала секрецию цитокинов IL6, TNF и CCL2 в ответ на стимуляцию ЛПС. Можно предположить, что активация митофагии может быть одним из механизмов противовоспалительного действия арахидоновой кислоты.

Об авторах

Александр Дмитриевич Журавлев

ФГБНУ «Научно-Исследовательский Институт Общей Патологии и Патофизиологии», Москва, Россия

Email: Zhuravel17@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0451-2594
SPIN-код: 7309-2433
Scopus Author ID: 57391753500
ResearcherId: CAJ-4942-2022

м.н.с. Лаборатории Ангиопатологии

Россия, 125315, Россия, Москва, ул. Балтийская, 8

Никита Геннадьевич Никифоров

ФГБНУ «Научно-Исследовательский Институт Общей Патологии и Патофизиологии», Москва, Россия;
ФГБУН Института Биологии Гена РАН, Москва, Россия;
ФГБУН Институт Молекулярной Биологии им. В.А. Энгельгардта РАН, Москва, Россия

Email: nikiforov.mipt@googlemail.com
ORCID iD: 0000-0002-2082-2429

к.б.н., ведущий научный ФГБНУ НИИОПП; старший научный сотрудник ФГБУН ИБГ РАН, старший инженер, ФГБУН ИМБ им. В.А. Энгельгардта РАН

Россия, 125315, Россия, Москва, ул. Балтийская, 8; 119334, Россия, Москва, ул. Вавилова, 34/5; 119991, Россия, Москва, ул. Вавилова, 32

Светлана Сергеевна Верхова

ФГБНУ «Научно-Исследовательский Институт Общей Патологии и Патофизиологии», Москва, Россия;
Научно-Исследовательский Институт Морфологии Человека Имени Академика А.П. Авцына ФГБНУ «Российский Научный Центр Хирургии Имени Академика Б.В. Петровского», Москва, Россия

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

старший лаборант Лаборатории Ангиопатологии; аспирант Лаборатории Клеточной и Молекулярной Патологии Сердечно-Сосудистой Системы

Россия, 125315, Россия, Москва, ул. Балтийская, 8; 117418, Россия, Москва, ул. Цюрупы, д. 3

Егор Евгениевич Егоров

ФГБУН Институт Молекулярной Биологии им. В.А. Энгельгардта РАН, Москва, Россия

Email: yegorov58@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5990-4077

д.б.н., профессор, ведущий научный сотрудник Лаборатории Клеточных Основ Развития Злокачественных Заболеваний 

Россия, 119991, Россия, Москва, ул. Вавилова, 32

Марьям Екта Багери

Научно-Исследовательский Институт Морфологии Человека Имени Академика А.П. Авцына ФГБНУ «Российский Научный Центр Хирургии Имени Академика Б.В. Петровского», Москва, Россия

Email: ms.bvgheri@gmail.com
Scopus Author ID: 0000-0001-7952-1068

аспирант, м.н.с. Лаборатории Клеточной и Молекулярной Патологии Сердечно-Сосудистой Системы

Россия, 117418, Россия, Москва, ул. Цюрупы, д. 3

Александр Николаевич Орехов

ФГБНУ «Научно-Исследовательский Институт Общей Патологии и Патофизиологии», Москва, Россия

Автор, ответственный за переписку.
Email: alexandernikolaevichorekhov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3318-4681

д.б.н., профессор, заведующий Лаборатории Ангиопатологии

Россия, 125315, Россия, Москва, ул. Балтийская, 8

Список литературы

  1. Dabravolski S.A., Nikiforov N.G., Zhuravlev A.D., Orekhov N.A., Grechko A.V., Orekhov A.N. Role of the mtDNA Mutations and Mitophagy in Inflammaging. Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. P. 1323.
  2. Orekhov A.N., Nikiforov N.G., Omelchenko A.V., Sinyov V.V., Sobenin I.A., Vinokurov A.Y., Orekhova V.A. The Role of Mitochondrial Mutations in Chronification of Inflammation: Hypothesis and Overview of Own Data. Life (Basel). 2022. V. 12. P. 1153.
  3. Djuricic I., Calder P.C. Beneficial Outcomes of Omega-6 and Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acids on Human Health: An Update for 2021. Nutrients. 2021. V. 13. P. 2421.
  4. Yang B., Zhou Y., Wu M., Li X., Mai K., Ai Q. ω-6 Polyunsaturated fatty acids (linoleic acid) activate both autophagy and antioxidation in a synergistic feedback loop via TOR-dependent and TOR-independent signaling pathways. Cell. Death. Dis. 2020. V. 11. P. 607.
  5. Zhang Y., Chen H., Zhang W., Cai Y., Shan P., Wu D., Zhang B., Liu H., Khan Z.A., Liang G. Arachidonic acid inhibits inflammatory responses by binding to myeloid differentiation factor-2 (MD2) and preventing MD2/toll-like receptor 4 signaling activation. Biochim. Biophys. Acta Mol. Basis. Dis. 2020. V. 1866. P. 165683.
  6. Hung H.C., Tsai S.F., Chou H.W., Tsai M.J., Hsu P.L., Kuo Y.M. Dietary fatty acids differentially affect secretion of pro-inflammatory cytokines in human THP-1 monocytes. Sci. Rep. 2023. V. 13. P. 5511.
  7. Jayatunga D.P.W., Hone E., Khaira H., Lunelli T., Singh H., Guillemin G.J., Fernando B., Garg M.L., Verdile G., Martins R.N. Therapeutic Potential of Mitophagy-Inducing Microflora Metabolite, Urolithin A for Alzheimer's Disease. Nutrients. 2021. V. 13. P. 3744.
  8. Liu M., Lu J., Yang S., Chen Y., Yu J., Guan S. Alliin alleviates LPS-induced pyroptosis via promoting mitophagy in THP-1 macrophages and mice. Food. Chem. Toxicol. 2022. V. 160. P. 112811.
  9. Luo T., Jia X., Feng W.D., Wang J.Y., Xie F., Kong L.D., Wang X.J., Lian R., Liu X., Chu Y.J., Wang Y., Xu A.L. Bergapten inhibits NLRP3 inflammasome activation and pyroptosis via promoting mitophagy. Acta. Pharmacol. Sin. 2023. V. 44. P. 1867-1878.
  10. Patoli D., Mignotte F., Deckert V., Dusuel A., Dumont A., Rieu A., Jalil A., Van Dongen K., Bourgeois T., Gautier T., et al. Inhibition of mitophagy drives macrophage activation and antibacterial defense during sepsis. J. Clin. Invest. 2020. V. 130. P. 5858-5874.
  11. Wasner K., Smajic S., Ghelfi J., Delcambre S., Prada-Medina C.A., Knappe E., Arena G., Mulica P., Agyeah G., et al. Parkin Deficiency Impairs Mitochondrial DNA Dynamics and Propagates Inflammation. Mov. Disord. 2022. V. 37. P. 1405-1415.
  12. Nikiforov N.G., Chegodaev Y.S., Zhuravlev A.D., Vysokikh M., Marey M., Grechko A.V., Popov M.A., Bagheri Ekta M., Orekhov A.N. Inflammatory stimulation of monocyte-macrophages inhibits mitophagy. Minerva Biotechnol. Biomol. Res. 2023. V. 35 № 3. P. 145-50.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Журавлев А.Д., Никифоров Н.Г., Верхова С.С., Егоров Е.Е., Багери М.Е., 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