Preview

Бюллетень сибирской медицины

Расширенный поиск

Экспрессия NLRP3 инфламмасом церебрального эндотелия при воспалении вирусного генеза in vitro

https://doi.org/10.20538/1682-0363-2017-4-242-249

Полный текст:

Аннотация

Цель исследования. Изучить влияние индукторов нейровоспаления вирусного генеза на экспрессию NLRP3 и структурную целостность эндотелиальных клеток головного мозга in vitro.

Материал и методы. Исследование проведено на клеточной культуре церебральных эндотелиоцитов. Источником клеток служил головной мозг крыс линии Wistar. К культуре эндотелиальных клеток добавляли полиинозиновую-полицитидиловую кислоту (РolyI:C) – 20 мкг/мл. В качестве группы сравнения использовали культуру эндотелиоцитов, к которым в культуральную среду добавляли спинномозговую жидкость, полученную от пациента с энтеровирусным менингитом (100 мкл). Ликвор был стандартизирован по концентрации белка методом Лоури. Концентрация белка составила 1 мкг/мл. В качестве контроля использовались эндотелиоциты, культивируемые в стандартной культуральной среде. Культивирование осуществляли с использованием культуральных вставок для 12-луночных планшетов. Через 24 и 72 ч культивирования во всех группах регистрировали трансэндотелиальное сопротивление. Через 24 ч оценивали экспрессию молекул NLRP3 с использованием двойного непрямого метода иммуноферментного окрашивания согласно протоколу производителя. Первичные антитела к NLRP3 (Abcam, США, ab51952) – разведение 1 : 100. Вторичные антитела меченые Alexa Fluor 488 (Abcam, США, ab150117) – разведение 1 : 200. Визуализация проводилась с помощью конфокальной лазерной микроскопии на микроскопе Olympus FV10i (Olympus, Япония).

Результаты. Через 24 ч культивирования эндотелиоцитов с PolyI:C и вирусным ликвором наблюдается снижение показателей трансэндотелиального сопротивления по сравнению с контролем. Через 72 ч трансэндотелиальное сопротивление оставалось значимо более низким по сравнению с группой контроля. Установлено, что количество эндотелиальных клеток, экспрессирующих молекулу NLRP3, максимально в культуре с добавлением патологического ликвора. После инкубации клеток с PolyI:C количество NLRP3-иммунопозитивных эндотелиоцитов увеличилось по сравнению с контролем, но было ниже, чем в группе сравнения.

Заключение. Влияние PolyI:C и патологически измененного ликвора приводит к нарушению структурной целостности эндотелиального монослоя, что проявляется в уменьшении показателя трансэндотелиального сопротивления. Одновременно с этим увеличивается количество эндотелиоцитов, которые экспрессируют NLRP3, что дает право предполагать участие этих механизмов в повреждении гематоэнцефалического барьера при нейроинфекции. 

Об авторах

А. Б. Салмина
Красноярский государственный медицинский университет (КГМУ) имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого
Россия

д-р мед. наук, профессор, зав. кафедрой биохимии с курсами медицинской, фармацевтической и токсикологической химии, руководитель НИИ молекулярной медицины и патобиохимии

660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, 1 



Е. Б. Бойцова
Красноярский государственный медицинский университет (КГМУ) имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого
Россия

аспирант, кафедра биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии

660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, 1 



А. В. Моргун
Красноярский государственный медицинский университет (КГМУ) имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого
Россия

канд. мед. наук, ассистент, кафедра педиатрии ИПО

660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, 1 



Ю. А. Панина
Красноярский государственный медицинский университет (КГМУ) имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого
Россия

канд. мед. наук, ассистент, кафедра биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии

660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, 1 



Я. В. Горина
Красноярский государственный медицинский университет (КГМУ) имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого
Россия

канд. фарм. наук, доцент, кафедра биохимии с курсами медицинской, фармацевтической и токсикологической химии

660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, 1 



Н. В. Писарева
Красноярский государственный медицинский университет (КГМУ) имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого
Россия

канд. фарм. наук, доцент, кафедр биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии

660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, 1 



М. Нода
Университет Кюшу
Япония

доцент, лаборатория патофизиологии, факультет фармации

812-8582, г. Фукуока, Maidashi Higashi-ku, 3-1-1 



И. А. Кутищева
Красноярский государственный медицинский университет (КГМУ) имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого
Россия

канд. мед. наук, доцент, кафедра детских инфекционных болезней с курсом ПО

660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, 1 



Г. П. Мартынова
Красноярский государственный медицинский университет (КГМУ) имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого
Россия

д-р мед. наук, профессор, зав. кафедрой детских инфекционных болезней с курсом ПО

660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, 1 



Список литературы

1. Sato-Kasai M., Kato T.A., Ohgidani M., Mizoguchi Y., Sagata N., Inamine S., Horikawa H., Hayakawa K., Shimokawa N., Kyuragi S., Seki Y., Monji A., Kanba S. Aripiprazole inhibits polyI:C-induced microglial activation possibly via TRPM7 // Schizophrenia Research. 2016; Sep 7. DOI: 10.1016/j.schres.2016.08.022.

2. Rajan J.V., Warren S.E., Miao E.A., Aderem A. Activation of the NLRP3 inflammasome by intracellular polyI:C // FEBS Letters. 2010; Nov. 19; 584 (22): 4627–4632. DOI: 10.1016/j.febslet.2010.10.036.

3. Thomas P.G., Dash P., Aldridge J.R. Jr., Ellebedy A.H., Reynolds C., Funk A.J., Martin W.J., Lamkanfi M., Webby R.J., Boyd K.L., Doherty P.C., Kanneganti T.D. The intracellular sensor NLRP3 mediates key innate and healing responses to influenza A virus via the regulation of caspase-1 // Immunity. 2009; Apr. 17; 30 (4): 566–575. DOI: 10.1016/j.immuni.2009.02.006.

4. Levy R., Gerard L., Kuemmerle-Deschner J., Lachmann H.J., Kone-Paut I., Cantarini L., Woo P., Naselli A., Bader-Meunier B., Insalaco A., Al-Mayouf S.M., Ozen S., Hofer M., Frenkel J., Modesto C., Nikishina I., Schwarz T., Martino S., Meini A., Quartier P., Martini A., Ruperto N., Neven B., Gattorno M. Phenotypic and genotypic characteristics of cryopyrin-associated periodic syndrome: a series of 136 patients from the Eurofever Registry // Annals of the Rheumatic Diseases. 2015; Nov. 74 (11): 2043–2049. DOI: 10.1136/annrheumdis-2013-204991.

5. Kanneganti T.D., Body-Malapel M., Amer A., Park J.H., Whitfield J., Franchi L., Taraporewala Z.F., Miller D., Patton J.T., Inohara N., Nunez G. Critical role for Cryopyrin/Nalp3 in activation of caspase-1 in response to viral infection and double-stranded RNA // The Journal of Biological Chemistry. 2006; Dec. 1; 281 (48): 36560–36568. DOI: 10.1074/jbc.M607594200.

6. Kanneganti T.D., Ozoren N., Body-Malapel M., Amer A., Park J.H., Franchi L., Whitfield J., Barchet W., Colonna M., Vandenabeele P., Bertin, J., Coyle A., Grant E.P., Akira S., Nunez G. Bacterial RNA and small antiviral compounds activate caspase-1 through cryopyrin/ Nalp3 // Nature. 2006; Mar. 9; 440 (7081): 233–236. DOI: 10.1038/nature04517.

7. Kanneganti T.D., Body-Malapel M., Amer A., Park J.H., Whitfield J., Franchi L., Taraporewala Z.F., Miller D., Patton J.T., Inohara N., Nunez G. Critical role for Cryopyrin/Nalp3 in activation of caspase-1 in response to viral infection and double-stranded RNA // The Journal of Biological Chemistry. 2006; Dec 1; 281 (48): 36560–- 36568. DOI: 10.1074/jbc.M607594200.

8. Pan L.N., Zhu W., Li C., Xu X.L., Guo L.J., Lu Q. Tolllike receptor 3 agonist Poly I:C protects against simulated cerebral ischemia in vitro and in vivo // Acta Рharmacologica Sinica. 2012; Oct. 33 (10): 1246–1253. DOI: 10.1038/aps.2012.122.

9. Hanamsagar R., Torres V., Kielian T. Inflammasome activation and IL-1beta/IL-18 processing are influenced by distinct pathways in microglia // Journal of Neurochemistry. 2011; Nov. 119 (4): 736–748. DOI: 10.1111/j.1471- 4159.2011.07481.x.

10. Koizumi Y., Toma C., Higa N., Nohara T., Nakasone N.; Suzuki T. Inflammasome activation via intracellular NLRs triggered by bacterial infection // Cellular Microbiology. 2012; Feb. 14 (2): 149–154. DOI: 10.1111/j.1462- 5822.2011.01707.x.

11. Hoegen T., Tremel N., Klein M., Angele B., Wagner H., Kirschning C., Pfister H.W., Fontana A., Hammerschmidt S., Koedel U. The NLRP3 inflammasome contributes to brain injury in pneumococcal meningitis and is activated through ATP-dependent lysosomal cathepsin B release // Journal of Immunology (Baltimore, Md: 1950). 2011; Nov. 15; 187 (10): 5440–5451. DOI: 10.4049/jimmunol.1100790.

12. Huang L.Y., Stuart C., Takeda K., D’Agnillo F., Golding B. Poly(I:C) Induces Human Lung Endothelial Barrier Dysfunction by Disrupting Tight Junction Expression of Claudin-5 // PloS Оne. 2016; 11 (8): e0160875. DOI: 10.1371/journal.pone.0160875.

13. Lammerding L., Slowik A., Johann S., Beyer C., Zendedel A. Poststroke Inflammasome Expression and Regulation in the Peri-Infarct Area by Gonadal Steroids after Transient Focal Ischemia in the Rat Brain // Neuroendocrinology. 2016; 103 (5): 460-475. DOI: 10.1159/000439435.

14. Lu M., Sun X.L., Qiao C., Liu Y., Ding J.H., Hu G. Uncoupling protein 2 deficiency aggravates astrocytic endoplasmic reticulum stress and nod-like receptor protein 3 inflammasome activation // Neurobiology of Аging. 2014; Feb. 35 (2): 421–430.


Для цитирования:


Салмина А.Б., Бойцова Е.Б., Моргун А.В., Панина Ю.А., Горина Я.В., Писарева Н.В., Нода М., Кутищева И.А., Мартынова Г.П. Экспрессия NLRP3 инфламмасом церебрального эндотелия при воспалении вирусного генеза in vitro. Бюллетень сибирской медицины. 2017;16(4):242-249. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2017-4-242-249

For citation:


Salmina A.B., Boytsova E.B., Morgun A.V., Panina Y.A., Gorina Y.V., Pisareva N.V., Noda M., Kutishcheva I.A., Martynova G.P. Еxpression of cerebral endothelial NLRP3 inflammasome in viral inflammation in vitro. Bulletin of Siberian Medicine. 2017;16(4):242-249. (In Russ.) https://doi.org/10.20538/1682-0363-2017-4-242-249

Просмотров: 186


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1682-0363 (Print)
ISSN 1819-3684 (Online)