УДК 612.352.3:616.157] - 612.014.44

Жураковский И.П., Битхаева М.В., Архипов С.А.,

Пустоветова М.Г., Кунц Т.А., Маринкин И.О.

ЗАВИСИМОСТЬ ЭКСПРЕССИИ БЕЛКОВ СЕМЕЙСТВА BCL-2 В ПЕЧЕНИ КРЫС ОТ УРОВНЯ ЦИТОКИНОВ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ ПРИ ПЕРСИСТЕНЦИИ БАКТЕРИАЛЬНОЙ ИНФЕКЦИИ НА ФОНЕ КРУГЛОСУТОЧНОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Центральная научно-исследовательская лаборатория ГБОУ ВПО НГМУ

It was revealed that Bcl-2 (Bcl-2, Bad) protein family expression in Wistar rat liver depends on cytokines (IL-1β, IL-1β RA, IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, IL-17, IL-18, TNF-a, INF-g) level in blood serum of persisting bacterial infection caused by Staphylococcus aureus (strain 209) against round-the-clock illumination.

Key words: bacterial infection, Staphylococcus aureus, apoptosis markers, Bcl-2, Bad, cytokines, round-the-clock illumination.

Выявлена зависимость экспрессии белков семейства Bcl-2 (Bcl-2, Bad) в печени крыс Wistar от уровня цитокинов (IL-1β, IL-1β RA, IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, IL-17, IL-18, TNF-a, INF-g) в сыворотке крови при персистенции бактериальной инфекции, вызванной Золотистым стафилококком (штамм 209) на фоне круглосуточного освещения.

Ключевые слова: бактериальная инфекция, Золотистый стафилококк, маркеры апоптоза, Bcl-2, Bad, цитокины, круглосуточное освещение.

Длительное существование фокальной персистирующей инфекции вызывает определенное изменение функционирования основных гомеостатических систем, и, как следствие, структурную перестройку органов и тканей. Описан синдром сочетанных дистрофически-дегенеративных изменений мезенхимальных производных при локальном хроническом воспалительном процессе, основным составляющим которого является реакция соединительной ткани [1;2].

Принимая во внимание, что печень является не только одним из главных детоксикационных центров, но и обеспечивает защитные функции организма с помощью резидентных макрофагов и клеточной кооперации, велика вероятность вовлечения ее в патогенетические механизмы хронического воспалительного процесса, вызванного персистенцией бактериальной инфекции.

Имеются работы, в которых отмечается зависимость экспрессии белков семейства Bcl-2 в печени крыс Wistar от уровня цитокинов в сыворотке крови при фокальной персистирующей инфекции [3]. Вместе с тем взаимосвязи между процессами, регулирующими апоптоз клеток печени, и изменениями цитокинового профиля до конца остаются еще не изученными. Особенный интерес, в этой связи, представляет изучение особенностей течения хронического воспалительного процесса на фоне воздействия различных дополнительных дестабилизирующих факторов, одним из которых является световой десинхроноз.

Целью настоящего исследования являлось выявление зависимости экспрессии белков семейства Bcl-2 в печени крыс Wistar от уровня цитокинов в сыворотке крови при персистенции бактериальной инфекции на фоне круглосуточного освещения.

Проведена оценка экспрессии белков семейства Bcl-2 (Bcl-2, Bad) в печени, а также уровня цитокинов (IL-1β, IL-1β RA, IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, IL-17, IL-18, TNF-a, INF-g) в сыворотке крови 12 самцов крыс Вистар при воспроизведении у них с помощью Золотистого стафилококка (штамм 209) остеомиелита большеберцовой кости. Световой десинхроноз вызывали содержанием крыс при круглосуточном освещении в течение 2 недель через 1,5 месяца после момента инфицирования. Животных выводили из эксперимента через 2 и 3 месяца с момента воспроизведения модели. В качестве контроля использовали 6 интактных животных. Количественный анализ площади, на которой выявлялась экспрессия маркеров, проводилась с помощью морфометрического комплекса на базе микроскопа Micros MC 300A, цифровой камеры CX 13c фирмы Baumer и программного обеспечения ImageJ 1.42g. Определяли площадь, занимаемую клеточными элементами экспрессирующих изучаемые маркеры, среднее серое значение яркости площади, занимаемой клеточными элементами экспрессирующих изучаемые маркеры. Исследование цитокинового профиля проводилось наборами реагентов для иммуноферментного определения концентрации (IL-1β, IL-1β RA, IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, IL-17, IL-18, TNF-a, INF-g) в сыворотке крови - производства ЗАО «Вектор Бест» (г.Новосибирск) с использованием Wellwasf 4 Mk2 фирмы Thermo scientific (Finland) и спектрофотометра Multiscan Spectrum фирмы Thermo scientific (Finland).

Через 2 месяца после воспроизведения очага хронической инфекции при иммуногистохимическом выявлении в клетках печени белка Bcl-2 не было отмечено статистически значимых изменений от уровня контрольных значений площади, занимаемой клеточными элементами печени с экспрессией этого белка. Однако, интенсивность специфического окрашивания в гепатоцитах была выше, чем в контрольной группе.

Изучение препаратов, на которых выявлялся проапоптотический белок Bad позволило выявить статистически значимое (в 1,6 раза) увеличение площади, занимаемой клеточными элементами с его экспрессией. Кроме того, в печени животных этой группы отмечалось увеличение интенсивности специфического окрашивания гепатоцитов.

Изучение профиля цитокинов позволило выявить статистически значимое повышение провоспалительного (IL-6, INF-g) и противовоспалительного (IL-4) компонентов иммунной защиты.

При поведении корреляционного анализа были получены результаты, указывающие на существование высоко значимой отрицательной зависимости, между концентрацией IL-18 в сыворотке крови животных этой группы и площадью клеточных элементов печени, экспрессирующих Bcl-2. Кроме того были выявлены высокозначимые положительные корреляционные связи между интенсивностью специфического окрашивания и концентрацией IL-10, IL-17, IL-1β.

При оценке через 3 месяца после воспроизведения очага хронической инфекции препаратов с иммуногистохимической окраской на Bcl-2, отмечено уменьшение площади, занимаемой клеточными элементами печени с экспрессией этого белка в 1,5 раз. Вместе с тем наблюдалось увеличение интенсивности специфического окрашивания в гепатоцитах.

Изучение препаратов, на которых выявлялся проапоптотический белок Bad, позволило выявить увеличение площади, занимаемой клеточными элементами с его экспрессией, в 1,7 раз. Вместе с тем статистически значимого увеличения интенсивности специфического окрашивания гепатоцитов не отмечалось.

Изучение профиля цитокинов позволило выявить статистически значимое повышение провоспалительных (IL-6, IL-18, TNF-a) и противовоспалительных (IL-1β RA, IL-10, IL-17) компонентов иммунной защиты. При поведении корреляционного анализа были получены результаты, указывающие на существование высоко значимых положительных зависимостей: между концентрацией IL-17, IL-4 в сыворотке крови животных этой группы и интенсивностью специфической окраски гепатоцитов со специфической окраской к маркеру Bad, а так же между концентрацией IL-17 и площадью клеточных элементов экспрессирующих этот белок. Кроме того была выявлена высокозначимая положительная зависимость между концентрацией INF-g и площадью клеточных элементов, экспрессирующих Bcl-2.

Таким образом, полученные данные, могут свидетельствовать, с одной стороны, о том, что члены семейства белков Bcl-2 непрерывно взаимодействуют друг с другом, находясь в динамическом равновесии между гомо- и гетеродимерами, что может служить причиной высвобождения митохондриальных факторов с активацией в конечном итоге каспазы-9, и развития апоптотических изменений клеточных элементов печени. С другой стороны о зависимости этих процессов от уровня «цитокиновой среды», представляющей собой матрицу взаимодействующих и часто меняющихся сигналов, носящих сложный характер из-за большого разнообразия цитокиновых рецепторов и из-за того, что каждый цитокин может активировать или подавлять несколько процессов, включая свой собственный синтез и синтез других цитокинов.

1. Команденко Н.И., Жураковский И.П., Рыжов А.И. Синдром сочетанных дистрофически-дегенеративных изменений в производных мезенхимы при воздействии фокальной персистирующей инфекции. Свидетельство об интеллектуальной собственности, зарегистрированное ВНТИЦ 07.08.2002г. №72200200029.