CC BY
58
Медицинская Иммунология Medical Immunology (Russia)/Meditsinskaya Immunologiya
«Дни иммунологии в СПб 2015» Immunology Days in St. Petersburg 2015
БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ КОМПЛЕКСОВ ЛПС-ХИТОЗАН С РАЗЛИЧНОЙ МАКРОМОЛЕКУЛЯРНОЙ ОРГАНИЗАЦИЕЙ
Давыдова В.Н., Соколова Е.В., Ермак И.М., Соловьева Т.Ф.
Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова ДВО РАН, Владивосток, Россия
Введение: Активный поиск препаратов, эффективных для борьбы с эндотоксемией, вызываемой грамотрица-тельными бактериями, ведется на протяжении многих десятилетий. Природный полисахарид хитозан и его производные обладают выраженной антиэндотоксической активностью. Связывая основной токсический компонент этих бактерий - липополисахарид (ЛПС, эндотоксин), они ингибируют продукцию провоспалительных цито-кинов и повышают неспецифическую резистентность организма к грамотрицательной инфекции. Однако молекулярные механизмы антиэндотоксического действия хитозана на клеточном уровне не изучены. Реализация биологического ответа макроорганизма на ЛПС осуществляется через сложный комплекс взаимодействий, механизм которых является сложным и многофакторным. Установлено, что даже незначительные вариации в структуре ЛПС, а, следовательно, и его надмолекулярной организации могут глубоко влиять на результирующую иммунологическую реакцию на эндотоксин.
Цели и задачи: В этой связи для понимания механизма снижения токсического действия ЛПС под влиянием хитозана представляется важным изучить иммунологические свойства эндотоксин-хитозановых комплексов различной стехиометрии и надмолекулярной структуры.
Материалы и методы: Цитокин-индуцирующую активность комплексов ЛПС из Escherichia coli (E-ЛПС) и Yersinia pseudotuberculosis (Y-ЛПС) c хитозаном (ХН) с молекулярной массой 130 кДа изучали ex vivo на клетках цельной крови человека с использованием ИФА. Влияние
ЛПС и их комплексов на синтез активных форм кислорода (АФК) в клетках - методом проточной цитометрии. Для оценки связывания эндотоксинов с клетками крови человека была разработана методика с использованием флуоресцентно-меченых производных ЛПС.
Основные результаты: Установлено, что образование комплекса ЛПС с ХН приводит к снижению цитокин-индуцирующей активности эндотоксина, которое не зависит от количества ХН в комплексе. Комплекс Е-ЛПС-ХН 4:1 в/в, имеющий максимальный размер и невысокое значение дзета-потенциала (-7 мВ) обладает наименее выраженной цитокин-индуцирующей активностью. Способность комплексов Е-ЛПС-ХН 4:1, Е-ЛПС-ХН 1:1 и Y-ЛПС-ХН 1:1 в/в активировать синтез АФК незначительно отличается от таковой для исходного эндотоксина. Для комплексов с высоким содержанием ХН (Е-ЛПС-ХН 1:7 и Y-ЛПС-ХН 1:5 в/в) зафиксировано увеличение уровня АФК в нейтрофилах. Установлено, что связывание комплексов с клетками иммунной системы зависит от их состава. Снижение способности комплексов ЛПС-ХН взаимодействовать с нейтрофилами и моноцитами по сравнению с исходным ЛПС наблюдалось для отрицательно заряженных композитов ХН с Е-ЛПС и Y-ЛПС. Комплексы с высоким содержанием ХН проявляли аномально высокую способность связываться с клетками.
Заключение: Снижение цитокин-индуцирующей активности ЛПС при его комплексовании с ХН, не связанное напрямую с увеличением содержания поликатиона в комплексах, а также резкое увеличение активности комплексов с высоким содержанием ХН, который обладает низкой активностью в индивидуальном состоянии, позволяет предположить, что модификация биологической активности ЛПС хитозаном связана с изменением надмолекулярной организации эндотоксина в составе комплекса с поликатионом.
Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект № 13-04-00786.
