CC BY
13
ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ВИЧ-ИНФЕКЦИИ IN VITRO ЦИТОКИНЫ ИНДУЦИРУЮТ ПРОЦЕСС ПРОГРАММИРОВАННОЙ ГИБЕЛИ ЛИМФОЦИТОВ
Дунаев Павел Дмитриевич, Бойчук Сергей Васильевич,
Мустафин Ильшат Ганиевич
Казанский государственный медицинский университет, г. Казань, Россия
Актуальность.
Продемонстрировано, что уровни некоторых цито-кинов в плазме ВИЧ-инфицированных больных могут указывать на прогрессирование заболевания: снижение интерлейкина-2 (IL-2); повышение интерлейкина- (IL-4), интерлейкина-7 (IL-7) и фактора некроза опухолей-альфа (TNF-a) [2, 7, 8, 9]. В тоже время, роль данных цитокинов в патогенезе ВИЧ-инфекции недостаточно изучена. Вышеизложенное явилось основанием для проведения настоящего исследования по изучению роли цитокинов IL-2, IL-4, IL-7 и TNF-a в патогенезе ВИЧ-инфекции, а именно, в регуляции процессов репликации ВИЧ-1 и апоптоза лимфоцитов.
Материалы и методы исследования.
Мононуклеарные клетки периферической крови выделяли центрифугированием на градиенте плотности раствора Фиколл-Пак. Клетки вносили в лунки плоскодонных планшетов и культивировали в течение 11 дней в среде RPMI 1640 с добавлением: L-глутамина, эмбриональной телячьей сыворотки, антибиотиков. К культурам лимфоцитов вносили цитокины IL-2, IL-4, IL-7 и TNF-a в физиологических концентрациях [2, 4, 6, 10]. В отдельные плоскодонные планшеты помещали лимфоциты с целью моделирования ВИЧ-инфекции in vitro. Инфицирование клеточных культур производили сразу же в 1 -й день, через 2 часа после добавления цитокинов. Для инфицирования использовался лабораторный штамм ВИЧ-1 NL4-3 (NIH Res&Reag. Prog., США). Количество продуктивно инфицированных лимфоцитов (клеток с активной вирусной репликацией) определяли методом проточной цитометрии по внутриклеточному содержанию вирусного белка р24^. Репликацию ВИЧ-1 оценивали методом иммуно-ферментного анализа по уровню вирусного белка р24^ в супернатантах клеточных культур. Апоптоз лимфоцитов
оценивали методом проточной цитометрии по параметрам: 1) снижение величины трансмембранного митохон-дриального потенциала (Д¥щ) - флюорохром DiOC6; 2) повышение экспрессии молекул фосфатидилсерина -флюорохромы МС 540 и Ап^-РГГС [1, 3, 5].
Активационный статус продуктивно инфицированных (клеток с вирусной репликацией) и неинфицирован-ных СБ4+Т-лимфоцитов оценивали методом проточной цитометрии по экспрессии молекул CD25 и HLA-DR с использованием соответствующих моноклональных антител.
Результаты.
Внесение ВИЧ-1 в культуры лимфоцитов, инкубированные в отсутствии цитокинов не приводило к его репликации. После внесения ВИЧ-1 в культуры лимфоцитов, инкубированные с цитокинами, отмечалась вирусная репликация. Наиболее эффективными индукторами вирусной репликации являлись Ш-7 и Ш-2.
Цитокины в отсутствии инфицирования ВИЧ-1 поддерживали жизнеспособность лимфоцитов в культуре (на заключительный 11 день культивирования количество СБ4+Т-лимфоцитов соответствовало их количеству на начальных этапах культивирования). Напротив, в инфицированных ВИЧ-1 культурах цитокины индуцировали гибель лимфоцитов (в присутствии цитокинов количество СБ4+Т-лимфоцитов стремительно уменьшалось в процессе культивирования). Исследование показало, что в данном случае гибель лимфоцитов происходила по механизму апоптоза (см. Рис. 1): в присутствии цитокинов лимфоцитов с признаками апоптоза было достоверно больше в инфицированных культурах, чем в неинфициро-ванных (р<0,05). Наиболее эффективным индуктором апоптоза лимфоцитов являлся Т№-а.
Рис. 1. Апоптоз лимфоцитов в неинфицированных и инфицированных ВИЧ-1 культурах, инкубированных в присутствии цитокинов - 6 день культивирования.
Проведенные исследования выявили, что в инфицированных культурах в присутствии цитокинов (IL-2 и IL-7) по механизму апоптоза погибали преимущественно неинфицированные лимфоциты, в то время как лимфоциты с активной репликацией вируса оставались жизнеспособными.
Цитокины IL-2, IL-4, IL-7 и TNF-a индуцировали активацию как инфицированных, так и неинфицирован-ных популяций CD4+Т-лимфоцитов. В отличии от неин-фицированных CD4+Т-лимфоцитов, продуктивно инфицированные CD4+Т-лимфоциты (р24^-позитивные клетки) обладали преимущественно минимальной экспрессией активационных маркеров CD25 и HLA-DR.
Заключение.
Цитокины, уровни которых повышаются в плазме больных при прогрессировании ВИЧ-инфекции (т.е. IL-4, IL-7 и TNF-a) in vitro индуцируют репликацию ВИЧ-1 в лимфоцитах, а также способствуют гибели неинфициро-ванной популяции лимфоцитов по механизму апоптоза. При этом цитокины поддерживают жизнеспособность продуктивно инфицированных лимфоцитов, тем самым способствуя репликации ВИЧ-1. Следовательно, повышенные уровни в плазме ВИЧ-инфицированных больных цитокинов IL-4, IL-7 и TNF-a справедливо следует считать маркерами неблагоприятного течения ВИЧ-инфекции.
Таким образом, цитокины IL-2, IL-4, IL-7 и TNF-a являющиеся факторами, направленными на поддержание гомеостаза иммунной системы и формирование иммунного ответа, при ВИЧ-инфекции могут играть противоположную негативную роль, обуславливающую прогресси-рование заболевания.
Исследование показало, что in vitro активационный статус продуктивно инфицированных CD4+T-лимфоцитов отличается от неинфицированных CD4+Т-лимфоцитов. Продуктивно инфицированные CD4+Т-лимфоциты являются минимально активированными клетками. Данный феномен может обуславливать выживаемость клеток с вирусной репликацией в культуре, что требует дальнейшего экспериментального изучения.
Исследование осуществлено при финансовой поддержке РФФИ и Правительства Республики Татарстан, проект № 13-04-97034.
Список литературы:
1. Бойчук С. В. Апоптоз: характеристика, методы изучения и его роль в патогенезе атопических заболеваний /С.В. Бойчук, И.Г. Мустафин, Р.С. Фассахов //Казанский медицинский журнал. - 2000. - №3. -С.217-222.
2. Бойчук С.В. Роль интерлейкина-7 в регуляции апоптоза CD4Т-лимфоцитов и репликации ВИЧ-1/С.В. Бойчук, И.Г. Мустафин, М.В. Макарова //Нижегородский медицинский журнал. - 2006. - №4. -
C.35-39.
3. Бойчук С.В., Дунаев П.Д., Мустафин И.Г. Цито-кины способны регулировать процессы репликации ВИЧ-1 и апоптоза лимфоцитов in vitro // Казанский медицинский журнал. - 2013. - №6. - С. 906-910.
4. Дунаев П.Д., Иванкова А.В., Бойчук С.В., Мустафин И.Г. Исследование роли цитокинов в патогенезе ВИЧ-инфекции // ВИЧ-инфекция и иммуносу-прессии. - 2010. - № 3. - С. 55-57.
5. Castedo M., Hirsch T., Susin S.A. et al. Sequential acquisition of mitochondrial and plasma membrane alterations duing early lymphocyte apoptosis // J. Immunol. - 1996. - Vol. 157, N 2. - P. 512-521.
6. Chun T.W., Engel D., Mizell S.B., et al. Induction of HIV-1 replication in latently infected CD4+T cells using a combination of cytokines // J. Exp. Med. -1998. - Vol. 188, N 1. - P. 83-91.
7. Herbein G., Khan K. A. Is HIV-infection a TNF receptor signaling-driven disease? / //Trends Immunol. - 2008. - Vol. 2, N 2. - P. 61-67.
8. Kinter A. Fauci А. Interleukin-2 and Human immunodeficiency virus infection: pathogenic mechanisms and potential for immunologic enhancement //Immunological Research. - 1996. -Vol. 15, N 1. - P.1-15.
9. Sirskij D., Theze J., Kumar A., et al. Disruption of the Yc cytokine network in T cells during HIV infection // Cytokine. - 2008. - Vol. 43. - №8. - P. 1-14.
10. Unutmaz D., KewalRamani V.N., Marmon S., Littman
D.R. Cytokine signals are sufficient for HIV-1 infection of resting human T lymphocytes // J. Exp. Med. - 1999. - Vol. 189. - № 11. - P. 1735- 46.
РЕАБИЛИТАЦИОННОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО МАРШРУТА ДЕТЕЙ-ИНВАЛИДОВ ПО ЗРЕНИЮ В САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ
Горяйнова Марина Владимировна
Старший преподаватель кафедры организации здравоохранения, медико-социальной экспертизы и реабилитации ФГБОУ ДПО «СПбИУВЭК» Минтруда России г.Санкт-Петербург
Карасаева Людмила Алексеевна
Д.м.н., профессор кафедры организации здравоохранения, медико-социальной экспертизы и реабилитации
ФГБОУ ДПО «СПбИУВЭК» Минтруда России, г.Санкт-Петербург
Воспитание и обучение - неотъемлемые составляющие в развитии ребенка, позволяющие ему максимально реализоваться и самоопределиться профессионально и личностно. При воспитании и обучении ребенка-инвалида с патологией зрения важно учитывать не только состояние
психологического развития ребенка, но и наличие и степень выраженности функциональных нарушений, поскольку у слепого ребенка возможно формирование компенсаторных процессов, позволяющих ему развивать психические качества, адекватные жизненным проблемам и ситуациям.[1,стр.303]
