CC BY
30
микробиология
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2016
УДК 615.849.11.03:616.24-002].015.44
Терехов И.В., Бондарь С.С., Хадарцев А.А.
ЛАБОРАТОРНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВНУТРИКЛЕТОЧНЫХ ФАКТОРОВ ПРОТИВОВИРУСНОЙ ЗАЩИТЫ ПРИ ВНЕБОЛЬНИЧНОЙ ПНЕВМОНИИ В ОЦЕНКЕ ЭФФЕКТОВ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО СВЧ-ИЗЛУЧЕНИЯ
ФГБОУ ВО «Тульский государственный университет», медицинский институт, 300012, Тула, Российская Федерация
Целью исследования являлось изучение внутриклеточной концентрации факторов противовирусной защиты клеток цельной крови реконвалесцентов ВП и здоровых лиц под влиянием низкоинтенсивного СВЧ-облучения цельной крови in vitro частотой 1000 МГц. В соответствии с поставленной целью в лизатах мнонуклеаров цельной крови, подвергнутых воздействию низкоинтенсивного СВЧ-излучения частотой 1000 МГц методом ИФА определяли концентрацию ми-тохондриального противовирусного сигнального белка MAVS, RIG-I-подобного рецептора 3-го типа — хеликазы LGP2, RIG-I-подобногорецептора — хеликазыMDA5, трансмембранного протеина 173 (Tmeml73), интерферон-регулируемых факторов (IRF) 3, 7 и 8, субъединиц р50 и р65 ядерного фактора транскрипции NF-kB, фосфорилированной по серину в положении 32 формы ингибитора ядерного фактора транскрипции (IkB-a), а также его общую концентрацию. Кроме того, в клеточном супернатанте оценивали спонтанную продукцию клетками цельной крови ИФН-a/b. Установлена способность однократного 20-минутного СВЧ-воздействия повышать в фазу реконвалесценции ВП внутриклеточный уровень важнейших регуляторных белков, в первую очередь MDA5. Кроме того, облучение стимулирует повышение внутриклеточного уровня MAVS и Tmem173. В ходе исследования также была выявлена способность облучения повышать фосфорилирование ингибитора ядерного фактора NF-kB и уровень компонентов р50 и р65 NF-kB. Показана способность СВЧ-воздействия оказывать стимулирующее действие в отношении продукции клетками цельной крови ИФН-p. У практически здоровых лиц облучение способствует в большей степени повышению внутриклеточного содержания MAVS в сравнении с уровнем MDA5 и Tmem173. При этом облучение культуры клеток цельной крови стимулирует повышение продукции интерферонов.
Ключевые слова: пневмония; интерфероны; СВЧ-излучение; интерферон-регулируемые факторы; ядерный фактор транскрипции NF-kB.
Для цитирования: Терехов И.В., Бондарь С.С., Хадарцев А.А. Лабораторное определение внутриклеточных факторов противовирусной защиты при внебольничной пневмонии в оценке эффектов низкоинтенсивного СВЧ-излучения. Клиническая лабораторная диагностика. 2016; 61 (6): 380-384. DOI: 10.18821/0869-2084-2016-61-6-380-384 TerekhovI.V., BondarS.S.,KhadartsevA.A.
the laboratory detection of intra-cellular factors of anti-viral defense under community-acquired pneumonia in evaluation of effects of low-intensity microwave radiation
The medical institute of the Tulskii state university, 300012 Tula, Russia
The study was carriedout to investigate intro-cellular concentration of factors of antiviral defense of cells of whole blood of re-convalescents of community-acquired pneumonia and healthy individuals under effect of low intensity SHF-radiation of whole blood in vitro with frequency of 1000 MGz. The technique of enzyme-linked immunosorbent assay was applied for analyzing lysates of mononuclears of whole blood exposed to impact of low intensity SHF-radiation with frequency of1000 MGz on concentration of mitochondrial antiviral signal protein MAVS, RIG-I-like receptor type III - helicase LGP2, RIG-I-like receptor - helicaseMDA5, trans-membrane protein 173 (Tmem 173), interferon-regulatedfactors (IRF) 3,7 and 8, sub-units p50 and p65 of nuclear factor oftranscription NF-kB, phosphorylated on serine in positionform 32 of inhibitor of nuclear factor of transcription (IkB-a) and also its total concentration. Besides, spontaneous production of interferon - a/p by cells of whole blood was evaluated in cellular supernatant.
The capacity ofsingle 20 minutes of SHF-radiation effect to increase intracellular level of important regulative proteins, primarily MDA5, during the phase of convalescence of community-acquired pneumonia was established. Besides, radiation stimulates increasing of intracellular level ofMAVS and Tmem173. The capacity of radiation was established to increase phosphorylation of inhibitor of nuclear factor NF-kB and level of components p50 and p65 of NF-kB. The capacity of SHF-radiation effecting production of interferon-в by cells of hole blood is demonstrated. In healthy individuals, radiation contributes into decreasing of intercellular content of MAVS in more degree as compared with levels of MDA5 and Tmem173. At that, radiation of culture of cells of whole blood stimulates increasing ofproduction of interferons.
Keywords: pneumonia; interferon; SHF-radiation; interferon-regulatedfactors; nuclear factor of transcription ofNF-kB.
For citation: Terekhov I.V., Bondar S.S.,Khadartsev A.A. The laboratory detection of intra-cellular factors of anti-viral defense under community-acquired pneumonia in evaluation of effects of low-intensity microwave radiation. Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika (Russian Clinical Laboratory Diagnostics) 2016; 61 (6): 380-384.(in Russ.) DOI: 10.18821/0869-2084-2016-61-6-380-384
For correspondence: KhadartsevA.A., doctor of medical sciences, professor,director of medical institute e-mail: [email protected]
Conflict of interests. The authors declare absence of conflict of interests. Financing. The study had no sponsor support.
Received 02.09.2015 Accepted 15.12.2015
Для корреспонденции: Хадарцев Александр Агубечирович, д-р мед. наук, проф., дир. медицинского института ФГБОУ ВО «Тульский государственный университет», e-mail: [email protected]
Формирование клеточного ответа на вирусную инфекцию в значительной степени определяется состоянием внутриклеточных молекулярных систем, включая факторы транскрипции, цитоплазматические рецепторы, связывающие чужеродный генетический материал, противовирусные белки, тормозящие репликацию, и другие факторы [8]. Вместе с тем реакция на чужеродные антигены начинается с распознавания соответствующего паттерна патогенности специализированным цитоплазматическим либо мембранным рецептором. При этом в обеспечении распознавания чужеродных агентов большую роль играют толл-подобные и ЫО-1-подобные рецепторы, обеспечивающие распознавание антигенов и активацию соответствующих защитных программ, направленных на элиминацию разнообразных патогенов как бактериального, так и вирусного происхождения, включая РНК-содержащие вирусы [9, 10]. Особое значение для выживаемости и дальнейшей судьбы клетки при ее контакте с вирусом имеет состояние противовирусных защитных механизмов. Нарушение функциональной активности на любом уровне реализации противовирусной стратегии ассоциируется с уязвимостью клетки к вирусной инвазии, создает условия для ее злокачественной трансформации. При этом повышение резистентности организма к вирусам требует повышения эффективности работы в первую очередь внутриклеточных молекулярных механизмов, обеспечивающих защиту от проникшей в клетку чужеродной генетической информации, активации генов интерферонов и антимикробных пептидов. Оно достигается с помощью транскрипционных факторов — таких как АР-1 и №-кВ [10]. В настоящее время для повышения резистентности организма к вирусной инфекции широко используются иммуномодуляторы, в качестве которых выступают химические соединения, способные путем раздражения иммунной системы усиливать выработку иммунокомпетентными клетками защитных молекул — в частности, интерферонов.
Альтернативным путем повышения устойчивости организма к инфекции является повышение эффективности работы стресс-лимитирующих механизмов, которая определяется состоянием внутриклеточных сигнальных путей, обеспечивающих запуск защитных внутриклеточных систем [6, 7]. При этом одним из факторов, способных делать внутриклеточные молекулярные процессы более эффективными, является низкоинтенсивное микроволновое излучение. Влияние на клеточные культуры микроволнового излучения частотой 1000 МГц при мощности воздействия 10—100 нВт/см2 сопровождается иммунорегуляторным эффектом, проявляющимся в нормализации производства клетками цитокинов, усилении экспрессии ими толл-подобных рецепторов и повышении активности фагоцитоза [1, 2]. Кроме того, воздействие данного физиотерапевтического фактора приводит к увеличению активности ядерного фактора транскрипции №-кВ, а также к повышению продукции иммунокомпетентными клетками эндогенных антимикробных факторов, в частности кателицидина, липополисахарид-связывающего белка, окиси азота и других защитных факторов [1, 3, 4].
Цель исследования — изучение биологических эффектов облучения культуры клеток цельной крови реконвалесцентов внебольничной бактериальной пневмонии и практически здоровых лиц низкоинтенсивным микроволновым излучением частотой 1000 МГц в отношении внутриклеточного содержания в мононуклеарах цельной крови отдельных факторов противовирусной резистентности.
Материал и методы. В ходе работы были обследованы 30 пациентов мужского пола с внебольничной бактериальной пневмонией (ВП) нетяжелого течения в стадии реконвалес-ценции (15—17-е сутки заболевания) в возрасте 20-35 лет (средний возраст 22,5 ± 2,5 года) — группа «ВП». Контроль-
microbiology
ную группу — «К» — составили 15 практически здоровых молодых человека в возрасте 20-33 лет (средний возраст 23,1 ± 2 года) из числа доноров крови.
Материалом исследования служила венозная кровь, забиравшаяся в утренние часы (с 7-00 до 7-30) из локтевой вены. Путем разделения пробы крови на две части в каждой группе формировали две подгруппы. 1-я подгруппа содержала не-облученные образцы крови, 2-я — образцы, подвергнутые СВЧ-облучению при плотности потока мощности излучения (ППМ) 0,1 мкВт/см2.
Исследование эффектов СВЧ-облучения проводили с использованием наборов «Цитокин-Стимул-Бест» (ЗАО «Вектор Бест», г. Новосибирск). Для проведения исследования 1 мл цельной крови помещали во флакон, содержащий 4 мл среды DMEM. Подготовленные таким образом образцы облучали в течение 45 мин аппаратом микроволновой терапии «Акватон-02» (ООО «Телемак», г. Саратов) при частоте 1000 ± 0,01 МГц. После облучения флаконы помещались на 24 ч в термостат (37 °С) с последующим выделением мононуклеа-ров на градиенте фиколл-верографин (р = 1,077) и отбором клеточного супернатанта на исследование. Оценка концентрации изучаемых маркеров проводилась методом иммуно-ферментного анализа (ИФА).
В лизате мононуклеаров методом ИФА определяли концентрацию митохондриального противовирусного сигнального белка MAVS, RIG-I-подобного рецептора 3-го типа — хеликазы LGP2, RIG-I-подобного рецептора — хели-казы MDA5, трансмембранного протеина 173 (Tmem173), интерферон-регулирующих факторов (IRF) 3, 7 и 8, субъединиц р50 и р65 ядерного фактора транскрипции NF-kB, фос-форилированной по серину в положении 32 формы ингибитора ядерного фактора транскрипции (1кВа [pS32]), общей концентрации (1кВа [оф]) данного фактора. Концентрацию интерферонов (ИФН) a и р определяли в клеточном супер-натанте.
При проведении исследований использовались наборы реактивов производства компании CUSABIO BIOTECH (Китай). Анализ проводили на анализаторе Personal LAB (Adaltis Italia S.p.A., Италия) в соответствии с инструкцией производителя наборов реактивов.
Статистическую обработку проводили в программе Sta-tistica 7. Статистическую значимость (р) межгрупповых различий оценивали с помощью критерия Колмогорова-Смирнова.
Результаты и обсуждение. Результаты оценки содержания в мононуклеарах исследованных факторов, а также показатели концентрации интерферонов в клеточном суперна-танте здоровых лиц представлены в табл. 1.
Результаты проведенного исследования свидетельствуют о том, что в агранулоцитах практически здоровых лиц внутриклеточная концентрация хеликазы IFIH1 превышает уровень RIG-I-подобного рецептора 3-го типа в среднем в 587 раз. Уровень IRF7 превышал концентрацию IRF3 в 12,1 (р = 0,0001), а IRF8 — в 22,4 раза (p < 0,0001). Соотношение субъединиц р50/р65 фактора транскрипции NF-кВ составило 1,28 при доле фосфоформы IkBa 31,6%. При этом концентрация IkBa в мононуклеарах практически здоровых лиц в 80 раз превышает уровень р65 и в 64 раза — р50. Полученные результаты указывают на преобладание в клеточных суперна-тантах практически здоровых лиц концентрации ИФН-a, превышающей в 4,9 раза уровень ИФН-р.
Результаты оценки концентрации изучаемых факторов в мононуклеарах реконвалесцентов ВП представлены в табл. 2.
Результаты проведенного исследования свидетельствуют о том, что в агранулоцитах реконвалесцентов ВП внутриклеточная концентрация RIG-I-подобного рецептора — хеликазы IFIH1 — превышает уровень RIG-I-подобного рецептора
микробиология
Концентрация исследованных факторов в группе контроля (пг/мл)
Фактор Естественное содержание СВЧ-облучение
х Q25 Me Q75 х Q25 Me Q75
MAVs 0,518 0,34 0,445 0,695 0,613 0,45 0,565 0,775
LGP2 0,079 0,062 0,074 0,097 0,086 0,069 0,083 0,104
Tmem173 0,908 0,84 0,86 0,975 0,99 0,945 0,96 1,035
MDA5 46,385 45,22 46,22 47,55 46,463 45,3 46,305 47,625
p50 0,7383 0,6625 0,733 0,814 0,744 0,669 0,739 0,819
p65 0,577 0,475 0,582 0,679 0,5828 0,4805 0,5875 0,685
1кВа [ps32] 14,93 14,37 14,685 15,49 15,005 14,45 14,735 15,56
1кВа [оф] 47,262 44,585 45,965 49,94 47,345 44,685 46,035 50,005
IRF3 1,59 1,43 1,605 1,75 1,64 1,48 1,65 1,8
IRF7 19,24 15,17 17,86 23,31 19,28 15,19 17,9 23,37
IRF8 0,86 0,715 0,8 1,005 0,91 0,765 0,84 1,055
ИФН-а 11,548 10,03 11,4 13,065 11,64 10,13 11,49 13,14
ИФН-Р 2,34 1,93 2,445 2,75 2,41 1,995 2,515 2,82
3-го типа в среднем в 524 раза, что несколько меньше соответствующего соотношения в группе контроля. Уровень ЖР7 в данной группе обследованных больных превышал соответствующие концентрации 1КР3 и 1КР8 в 12,5 и 29,6 раза. Соотношение концентраций субъединиц р50/р65 фактора транскрипции ОТ-кВ составило у обследованных больных 0,96. Анализ показал, что доля фосфорилированной формы 1кВа в общей концентрации данного фактора у реконвалесцентов ВП составила 30%, а ее уровень в 87 раз превышал концентрацию р65 и в 91 раз — концентрацию р50. Проведенный анализ также показал, что в клеточном супернатанте больных ВП преобладает ИФН-а, концентрация которого в 10 раз превышала уровень ИФН-р.
Результаты оценки статистической значимости межгрупповых различий концентраций исследованных факторов представлены в табл. 3.
Анализ результатов исследования свидетельствует о том, что у реконвалесцентов ВП в сравнении с группой кон-
Таблица 2
Концентрация исследованных факторов у реконвалесцентов ВП (пг/мл)
Фактор Естественное содержание СВЧ-облучение
х Q25 Me Q75 х Q25 Me Q75
MAVs 0,635 0,49 0,65 0,79 0,694 0,55 0,7 0,86
LGP2 0,089 0,069 0,086 0,115 0,105 0,073 0,091 0,145
Tmem173 0,784 0,59 0,785 0,835 0,835 0,63 0,825 0,91
MDA5 46,68 40,2 44,97 47,45 46,73 40,25 45,03 47,53
p50 0,51 0,347 0,56 0,649 0,516 0,35 0,566 0,655
p65 0,531 0,436 0,512 0,644 0,536 0,441 0,517 0,649
1кВа [ps32] 13,89 13,02 13,68 14,46 14,0 13,11 13,76 14,53
1кВа [оф] 46,3 44,13 46,64 47,8 46,37 44,15 46,71 47,9
IRF3 1,495 1,305 1,52 1,615 1,539 1,34 1,565 1,675
IRF7 18,66 10,99 14,38 20,05 18,71 11,05 14,44 20,09
IRF8 0,63 0,405 0,625 0,77 0,676 0,465 0,675 0,79
ИФН-а 17,96 15,49 17,155 19,62 18,02 15,51 17,23 19,67
ИФН-Р 1,8 1,72 1,83 1,87 1,87 1,78 1,9 1,96
Таблица 1 троля имеет место повышение продукции ИФН-a, сочетающееся со снижением продукции ИФН-р. На этом фоне отмечалось снижение внутриклеточного уровня транскрипционных факторов IRF, в особенности IRF8, уровень которого у реконвалесцентов был статистически значимо снижен — на 25,9% (p < 0,05). Внутриклеточное содержание IRF7 и IRF3 у реконвалесцентов также было статистически значимо снижено в сравнении с группой контроля — на 2,7% (p < 0,05) и 6,3% (p < 0,05) соответственно.
На этом фоне внутриклеточный уровень MAVs в группе ВП характеризовался статистически значимым повышением на 21,2% (p < 0,05), а концентрация его регулятора — белка Tmem173 — была статистически значимо снижена на 13,3% (p < 0,05). На этом фоне уровень цитоплазматических РНК-хеликаз — LGP2 и MDA5 — у реконвалесцентов ВП превышал контрольные значения на 12,5% (p > 0,1) и 0,6% (p > 0,1) соответственно.
Кроме того, у обследованных больных было выявлено повышенное на 12,8% (p > 0,1) внутриклеточное содержание субъединицы p65 и практически равное снижение на 12,1% (p > 0,1) концентрации субъединицы NF-кВ p50, носящее характер тенденции. Результаты исследования также выявили статистически значимое снижение в среднем на 6,7% (p < 0,05) концентрации фосфорилированной по серину-32 формы 1кВа и снижение на 2,1% (p > 0,1) общей формы 1кВа.
Таким образом, результаты проведенного исследования свидетельствуют о снижении у реконвалесцентов ВП внутриклеточного уровня интерферон-регулирующие факторов, а также концентрации 1кВа [ps32] и Tmem173, сопровождающемся уменьшением содержания в клеточном супернатан-те ИФН-р. Вместе с тем у лиц, перенесших ВП, отмечалось увеличение внутриклеточного содержания MAVs и продукции ИФН-a.
Результаты анализа биологических эффектов однократного СВЧ-облучения клеточных культур представлены в табл. 4.
Анализ результатов облучения исследуемой клеточной культуры указывает на восприимчивость внутриклеточных молекулярных систем к микроволновому излучению. При этом биологические эффекты СВЧ-облучения находятся в определенной зависимости от функционального состояния клеток цельной крови: в частности, у больных и здоровых лиц величина эффекта облучения различается.
Анализ эффектов облучения показал, что облучение культуры цельной крови здоровых лиц сопровождается повышением внутриклеточного уровня MAVs в наибольшей степени. В два раза меньший по величине эффект отмечен в отношении LGP2 и Tmem173. Кроме этого, проведенный анализ показал, что из трех исследованных интерферон-регулируемых факторов однократное СВЧ-облучение в большей степени способствовало повышению уровня IRF8 и IRF3; очевидно, это является стимулирующим фактором для экспрессии генов интерферонов I типа. Выявленная особенность биологического влияния излучения проявляется его стимулирующим действием в отношении продукции ИФН-р
microbiology
Межгрупповые различия концентрации исследованных факторов
Фактор Max. Max. Уровень Группы Д, %
отр. разл. пол. разл. значимости выявленных ВП К
различий, p х ско х ско
IRF3 -0,38 0,0 p < 0,05 1,49 0,201 1,59 0,197 -6,3
IRF7 -0,5 0,13 p < 0,05 18,7 1,25 19,2 0,58 -2,6
IRF8 -0,5 0,0 p < 0,05 0,63 0,023 0,85 0,02 -25,9
MAVS -0,25 0,5 p < 0,05 0,63 0,02 0,52 0,023 21,2
LGP2 -0,04 0,5 p > 0,1 0,09 0,02 0,08 0,025 12,5
Tmem173 -0,75 0,13 p < 0,001 0,78 0,025 0,9 0,097 -13,3
MDA5 -0,5 0,25 p > 0,1 46,7 9,32 46,4 1,36 0,6
ИФН-а 0,0 1,0 p < 0,001 18,0 3,66 11,5 1,74 56,5
ИФН-Р -0,75 0,25 p < 0,005 1,8 0,113 2,33 0,559 -22,7
NF-кВ p50 -0,38 0,25 p > 0,1 0,51 0,181 0,58 0,121 -12,1
NF-кВ p65 -0,25 0,5 p > 0,1 0,53 0,139 0,47 0,037 12,8
1кВа [pS32] -0,63 0,13 p < 0,05 13,9 1,11 14,9 0,772 -6,7
1кВа [оф] -0,25 0,13 p > 0,1 46,3 2,31 47,3 3,567 -2,1
Примечание: Д — различие концентрации исследованных факторов между культурами реконвалесцентов и практически здоровых лиц (%); Max. отр. разл. — максимальное отрицательное различие исследуемого фактора в группе реконвалесцентов и контрольной группе; Max. пол. разл. — максимальное положительное различие исследуемого показателя в группе реконвалесцентов и контрольной группе.
и ИФН-а. Величины наблюдаемых эффектов при продукции соответствующих интерферонов соотносятся как 3,8:1 в пользу ИФН-р. Таким образом, однократное СВЧ-облучение оказывает выраженное модифицирующее действие на неспецифическую реактивность клеток врожденного иммунного ответа, для которых состояние системы ШБ является критичным, определяющим дифференцировку и функциональную активность дендритных клеток и макрофагов.
Анализ результатов исследования также свидетельствует о модификации под влиянием облучения состояния ОТ-кВ
Таблица 4
Различия концентраций исследованных факторов в облученных культурах в сравнении с необлученными образцами ф)
Фактор Группы
ВП К
х Q25 Me Q75 х Q25 Me Q75
MAVS 92,5 122,4 76,9 88,6 183,6 323,5 269,7 115,1
LGP2 184,0 58,0 58,5 260,9 91,8 122,0 114,9 72,5
Tmem173 65,4 67,8 51,0 89,8 90,9 125,0 116,3 61,5
MDA5 1,3 1,2 1,3 1,7 1,7 1,8 1,8 1,6
IRF3 29,3 26,8 29,6 37,2 31,4 35,0 28,0 28,6
IRF7 2,8 5,9 4,2 2,0 2,1 1,6 2,2 2,4
IRF8 73,4 148,1 80,0 26,0 58,1 69,9 50,0 49,8
ИФН-а 3,1 1,7 4,4 2,6 7,5 10,0 7,5 5,7
ИФН-Р 38,1 32,0 38,3 45,5 28,8 33,7 28,6 25,5
p50 11,0 10,1 10,7 9,2 7,7 9,8 8,2 6,1
p65 9,9 12,6 9,8 7,8 10,1 11,6 9,5 8,8
ЬкВ-а 5,7 6,5 6,2 5,2 5,0 5,6 3,4 4,5
[pS32]
!кВ-а [оф] 1,48 0,45 1,5 2,09 1,76 2,24 1,52 1,3
Таблица 3 сигнального пути. При этом влияние однократного СВЧ-облучения на внутриклеточное содержание в мононуклеарах практически здоровых лиц компонентов транскрипционного фактора №-кВ в целом слабее, чем на ЮТ-факторы. Вместе с тем проведенный анализ показал более высокую чувствительность к облучению внутриклеточных концентраций компонентов р50 и р65 транскрипционного фактора ОТ-кВ в сравнении с его ингибитором — 1кВа.
Таким образом, результаты проведенного исследования свидетельствуют о том, что СВЧ-облучение цельной крови реконвалесцентов ВП, так же как и образцов группы контроля, в максимальной степени стимулирует повышение внутриклеточной концентрации ЮР2. При этом влияние исследованного физиотерапевтического фактора на уровень МАУ^ в два раза слабее в сравнении с ЮР2. В отличие от группы контроля однократное СВЧ-облучение цельной крови реконвалесцентов ВП оказывает более выраженное воздействие на внутриклеточное содержание 1КР8, регулирующего дифференциацию дендритных клеток. А влияние облучения на концентрацию регулятора активности МАVS — белка Ттет173 — несколько слабее, чем на уровень ЖР8.
Заключение. Результаты проведенного исследования свидетельствуют о том, что однократное воздействие низкоинтенсивным СВЧ-излучением на внутриклеточные процессы сопровождается изменениями внутриклеточной концентрации ключевых регуляторов клеточного ответа на вирусную инфекцию, заключающимися в повышении внутриклеточной концентрации ключевых факторов распознавания вирусной ДНК, а также факторов, определяющих эффективность регуляции противовирусного иммунного ответа. При этом изменение концентрации регуляторных молекул — хеликаз, выполняющих функцию распознавания компонентов вирусного генома, — приводит к повышению продукции клетками противовирусных белков — интерферонов, что указывает на системный характер происходящих в облученной клеточной культуре трансформаций. Указанные проявления низкоинтенсивного облучения клеточных культур, очевидно, носят адаптивный характер и способствуют повышению резистентности клеток к потенциальной вирусной инвазии. Воздействие облучения на ключевой ядерный фактор транскрипции — ОТ-кВ, обеспечивающий экспрессию множества защитных генов, включая гены эндогенных антимикробных пептидов, — сопровождается повышением концентрации хели-каз. При этом облучение культуры клеток реконвалес-центов обеспечивает приближение внутриклеточного уровня внутриклеточных рецепторов в облученных культурах реконвалесцентов ВП к уровню контрольной группы, что свидетельствует об иммуномодулирующем действии данного физиотерапевтического фактора.
Принимая во внимание то, что противовирусная защита клетки в значительной степени определяется эффективностью функционирования ее рецепторных систем, в том числе — системы толл-подобных рецепторов и цитоплазматических ШО-1 подобных хеликаз, а также соответствующих сигнальных путей, результаты проведенного исследования указывают на про-тективную роль низкоинтенсивного СВЧ-излучения в отношении вирусов, содержащих, в частности, одноце-почечные и двуцепочечные 5'-трифосфорилированные
микробиология
РНК. При этом очевидно, что высокая чувствительность внутриклеточного уровня хеликазы LGP2 к низкоинтенсивному воздействию СВЧ-излучения определяет иммуномодулиру-ющий эффект облучения. В связи с тем, что цитоплазмати-ческая хеликаза LGP2 не имеет в своей молекулярной структуре CARD-домена, данный рецептор не способен активировать сигнальный путь противовирусной защиты. При этом LGP2 обеспечивает регуляцию активности других хеликаз, включая MDA5, которые, связываясь с соответствующим молекулярным паттерном, активируют ключевой фактор антивирусного ответа — белок MAVS, который запускает антивирусный ответ, активируя продукцию интерферонов I типа [14]. Таким образом, полученные в настоящем исследовании результаты указывают на саногенетический характер биологического действия низкоинтенсивного СВЧ-излучения и его протективную роль в межклеточных взаимодействиях. Результаты проведенного исследования также свидетельствуют о необходимости дальнейшего исследования биологических эффектов низкоинтенсивного СВЧ-излучения с резонансными молекулам воды частотами с целью разработки методик применения данного фактора как с профилактической, так и с лечебной целью.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
ЛИТЕРАТУРА (п.п. 9—10 см. REFERENCES)
1. Терехов И.В., Солодухин К.А., Никифоров В.С., Громов М.С., Парфенюк В.К., Бондарь С.С. Влияние низкоинтенсивного СВЧ-облучения на внутриклеточные процессы в мононуклеарах при пневмонии. Медицинская иммунология. 2012; 14 (6): 541—4.
2. Терехов И.В., Солодухин К.А., Никифоров В.С. Исследование возможности использования нетеплового СВЧ-излучения в реабилитационном периоде у больных внебольничной пневмонией. Физиотерапевт. 2011; (4): 12—7.
3. Терехов И.В., Солодухин К.А., Ицкович В.О. Особенности биологического действия низкоинтенсивного СВЧ-излучения на продукцию цитокинов клетками цельной крови при внебольнич-ной пневмонии. Цитокины и воспаление. 2012; 11 (4): 67—72.
4. Терехов И.В., Хадарцев А.А., Никифоров В.С., Бондарь С.С. Функциональное состояние клеток цельной крови при внебольничной пневмонии и его коррекция СВЧ-излучением. Фундаментальные исследования. 2014; 10 (4): 737—41.
5. Терехов И.В., Хадарцев А.А., Никифоров В.С., Бондарь С.С. Продукция цитокинов клетками цельной крови реконвалесцен-тов внебольничной пневмонии под влиянием низкоинтенсивного СВЧ-облучения. Вестник новых медицинских технологий. Электронный журнал. 2014; (1). Available at: http://medtsu.tula. ru/VNMT/Bulletin/E2014-1/4815.pdf.
6. Хадарцев А.А., Морозов В.Н., Карасева Ю.В., Хадарцева К.А., Фудин Н.А. Патофизиология стресса как баланс стрессогенных
и антистрессовых механизмов. Вестник неврологии, психиатрии и нейрохирургии. 2012; (7): 16—21.
7. Антонишкис Ю.А., Лобзин Ю.В., Несмеянов А.А., Хадарцев А.А., Еськов В.М. Новые представления о механизме защитной реакции клеток крови на экстремальное воздействие. Вестник новых медицинских технологий. 2012; 19 (1): 24—8.
8. Иванов Д.В., Хадарцев А.А. Клеточные технологии в восстановительной медицине. Тула: Тульский полиграфист; 2011.
Поступила 02.09.15
REFERENCES
1. Terekhov I.V., Solodukhin K.A., Nikiforov V.S., Gromov M.S., Par-fenyuk V.K., Bondar' S.S. Effect of low-intensity microwave radiation on intracellular processes in mononuclear pneumonia. Meditsin-skaya immunologiya. 2012; 14 (6): 541—4. (in Russian)
2. Terekhov I.V., Solodukhin K.A., Nikiforov V.S. Study the possibility of using the heat of the microwave radiation in the rehabilitation period in patients with community-acquired pneumonia. Fizioterapevt. 2011; (4): 12—7. (in Russian)
3. Terekhov I.V., Solodukhin K.A., Itskovich V.O. Features of the biological effect of low intensity microwave radiation on cytokine production of whole blood cells with community-acquired pneumonia. Tsitokiny i vospalenie. 2012; 11 (4): 67—72. (in Russian)
4. Terekhov I.V., Khadartsev A.A., Nikiforov V.S., Bondar' S.S. Functional state of whole blood cells with community-acquired pneumonia and microwave radiation correction. Fundamental'nye issledo-vaniya. 2014; 10 (4): 737—41. (in Russian)
5. Terekhov I.V., Khadartsev A.A., Nikiforov V.S., Bondar' S.S. Cy-tokine production by whole blood cells of the reconvalescents of community-acquired pneumonia under the influence of low-intensity microwave irradiation. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. Elektronnyy zhurnal. 2014; (1). Available at: http://medtsu.tula.ru/ VNMT/Bulletin/E2014-1/4815.pdf. (in Russian)
6. Khadartsev A.A., Morozov V.N., Karaseva Yu.V., Khadartseva K.A., Fudin N.A. Pathophysiology of stress as the balance of stress and anti-stress mechanisms. Vestnik nevrologii, psikhiatrii i neyrokhirur-gii. 2012; (7): 16—21. (in Russian)
7. Antonishkis Yu.A., Lobzin Yu.V., Nesmeyanov A.A., Khadartsev A.A., Es'kov V.M. New ideas about the mechanism of the protective reaction of the blood cells in the extreme effects. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. 2012; 19 (1): 24—8. (in Russian)
8. Ivanov D.V., Khadartsev A.A. Cellular Technologies in Regenerative Medicine [Kletochnye tekhnologii v vosstanovitel'noy meditsine]. Tula: Tul'skiy poligrafist; 2011. (in Russian)
9. Satoh T., Kato H., Kumagai Y., Yoneyama M., Sato S., Matsushita K. et al. LGP2 is a positive regulator of RIG-I- and MDA5-medi-ated antiviral responses. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2010; 107 (4): 1512—7.
10. Sheller J.R., Polosukhin V.V., Mitchell D., Cheng D.S., Peebles R.S., Blackwell T.S. Nuclear factor kappa B induction in airway epithelium increases lung inflammation in allergen-challenged mice. Exp. Lung Res. 2009; 35 (10): 883—95.
Received 02.09.15
