Исследование экспрессии рецепторов к IL-13, генов IL-13R в бронхах крыс с овальбумин-индуцированной бронхиальной астмой

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В статье представлены результаты исследований уровней экспрессии гена рецепторов интерлейкина-13 (IL-13R) и уровней экспрессии IL-13R в бронхах контрольных крыс и крыс с овальбумин-индуцированной астмой. Выбор этих рецепторов обусловлен большим значением данных структур в патогенезе аллергической бронхиальной астмы. Были исследованы биологические материалы 64 крыс линии Вистар при помощи метода ПЦР в режиме реального времени и иммуногистохимическим методом. Установлено, что в условиях развития астмы в тканях бронхов крыс происходит выраженная экспрессия генов IL13R, значительная экспрессия рецептора к IL-13. В участках бронхов, содержащих интрамуральные ганглии (область бифуркации), уровень экспрессии генов IL13R и уровень экспрессии рецептора IL-13R были значительно выше, чем в образцах трахеи без ганглиев. Кромогликат натрия, введенный в организм крыс через 5 ч после последней ингаляции овальбумином, приводил к снижению содержания мРНК в бронхах животных по сравнению с животными, не получавшими обработку стабилизатором тучных клеток.

Об авторах

Л. Е. Блажевич

Петрозаводский государственный университет, Республика Карелия

Автор, ответственный за переписку.
Email: lyu15041988@yandex.ru
Россия, Петрозаводск

О. Е. Смирнова

Петрозаводский государственный университет, Республика Карелия

Email: lyu15041988@yandex.ru
Россия, Петрозаводск

В. М. Кирилина

Петрозаводский государственный университет, Республика Карелия

Email: lyu15041988@yandex.ru
Россия, Петрозаводск

П. М. Маслюков

Ярославский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения
Российской Федерации

Email: lyu15041988@yandex.ru
Россия, Ярославль

Список литературы

  1. Nikolskii AA, Shilovskiy IP, Barvinskaia ED, Korneev AV, Sundukova MS, Khaitov MR (2021) Role of STAT3 Transcription Factor in Pathogenesis of Bronchial Asthma. Biochemistry (Mosc) 86(11): 1489–1501. https://doi.org/10.1134/S0006297921110122
  2. Duan W, Aguinaldo AM, Leung BP, Vlahos CJ, Wong WS (2005) An anti-inflammatory role for a phosphoinositide 3-kinase inhibitor LY294002 in a mouse asthma model. Int Immunopharmacol J 5: 495–502. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2004.10.015
  3. Marone G, Granata F, Pucino V, Pecoraro A, Heffler E, Loffredo S, Scadding GW, Varricchi G (2019) The Intriguing Role of Interleukin 13 in the Pathophysiology of Asthma. Front Pharmacol 10: 1387. https://doi.org/10.3389/fphar.2019.01387
  4. Eum SY, Maghni K, Tolloczko B, Eidelman DH, Martin JG (2005) IL-13 may mediate allergen-induced hyperresponsiveness independently of IL-5 or eotaxin by effects on airway smooth muscle. Am Physiol Lung Cell Mol Physiol J 288: 576–584. https://doi: 10.1152 /ajplung.00380.2003
  5. Harb H, Chatila Talal A (2019) Mechanisms of Dupilumab. Clin Exp Allergy 50(1): 5–14. https://doi.org/10.1111/cea.13491
  6. Moran A, Pavord ID (2020) Anti-IL-4/IL-13 for the treatment of asthma: the story so far. Expert Opin Biol Ther 20(3): 283–294. https://doi.org/10.1080/14712598.2020.1714027
  7. Hammad H, Lambrecht BN (2021) The basic immunology of asthma. Cell Epub 184(6): 1469–1485. https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.02.016
  8. Lentsch AB, Czermak BJ, Jordan JA, Ward PA (1999) Regulation of acute lung injury by endogenous IL-13. J Immunol 162: 1071–1076. PMID: 9916735
  9. Amin K, Janson C, Boman G, Venge P (2005) The extracellular deposition of mast cell products is increased in hypertrophic airways smooth muscles in allergic asthma but not in nonallergic asthma. Allergy J 60: 1241–1247. https://doi: 10.1111 / j.1398-9995.2005.00823.x
  10. Munitz A, Brandt EB, Mingler M, Finkelman FD, Rothenberg ME (2008) Different roles of IL-13 and IL-4 via IL-13 alpha1 receptor and L-4 type II receptor in the pathogenesis of asthma. Proc Natl Acad Sci U S A 105: 7240–7245. https://doi.org/10.1073/pnas.0802465105
  11. Hershey GK (2003) IL-13 receptors and signaling pathways: an evolving web. J Allergy Clin Immunol 111: 677–690. https://doi.org/10.1067/mai.2003.1333
  12. Bhattacharjee A, Shukla M, Yakubenko VP, Mulya A, Kundu S, Cathcart MK (2013) IL-4 and IL-13 employ discrete signaling pathways for target gene expression in alternatively activated monocytes/macrophages. Free Radic Biol Med 54: 1–16. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2012.10.553
  13. Kuperman DA, Huang X, Koth LL, Chang GH, Dolganov GM, Zhu Z (2002) Direct effects of interleukin-13 on epithelial cells cause airway hyperreactivity and mucus overproduction in asthma. Nat Med 8: 885–889. https://doi.org/10.1038/nm734
  14. Cao H, Zhang J, Liu H, Wan L, Zhang H, Huang Q (2016) IL-13/STAT6 signaling plays a critical role in the epithelial-mesenchymal transition of colorectal cancer cells. Oncotarget 7: 61183–61198.https://doi.org/10.18632/oncotarget.11282
  15. Wang IM, Lin H, Goldman SJ, Kobayashi M (2004) STAT-1 is activated by IL-4 and IL-13 in multiple cell types. Mol Immunol 41: 873–884. https://doi.org/10.1016/j.molimm.2004.04.027
  16. Pham TH, Bak Y, Oh JW, Hong J, Lee S, Hong JT (2019) Inhibition of IL-13 and IL-13Ralpha2 Expression by IL-32theta in Human Monocytic Cells Requires PKCdelta and STAT3. Associat Int J Mol Sci 20: 19–49. https://doi.org/10.3390/ijms20081949
  17. Chen W, Sivaprasad U, Tabata Y, Gibson AM, Stier MT, Finkelman FD (2009) IL-13R alpha 2 membrane and soluble isoforms differ in humans and mice. J Immunol 183: 7870–7876. https://doi.org/10.4049/jimmunol.0901028
  18. Chen W, Sivaprasad U, Gibson AM, Ericksen MB, Cunningham CM, Bass SA (2013) IL-13 receptor alpha2 contributes to development of experimental allergic asthma. J Allergy Clin Immunol 132: 951–958. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2013.04.016
  19. Ingram JL, Kraft M (2012) IL-13 in asthma and allergic disease: asthma phenotypes and targeted therapies. J Allergy Clin Immunol 130: 829–842. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2012.06.034
  20. Lupardus PJ, Birnbaum ME, Garcia KC (2010) Molecular basis for hared cytokine recognition revealed in the structure of an unusually high ffinity complex between IL-13 and IL-13Ralpha2. Structure 18: 332–342. https://doi.org/10.1016/j.str.2010.01.003
  21. Kasaian MT, Raible D, Marquette K, Cook TA, Zhou S, Tan XY (2011) IL-13 antibodies influence IL-13 clearance in humans by modulating scavenger activity of IL-13Ralpha2. J Immunol 187: 561–569. https://doi.org/10.4049/jimmunol.1100467
  22. Fichtner-Feigl S, Strober W, Kawakami K, Puri RK, Kitani A (2006) IL-13 signaling through the IL-13alpha2 receptor is involved in induction of TGF-beta1 production and fibrosis. Nat Med 12: 99–106. https://doi.org/10.1038/nm1332
  23. Fujisawa T, Joshi B, Nakajima A, Puri RK (2009) A novel role of interleukin-13 receptor alpha2 in pancreatic cancer invasion and metastasis. Cancer Res 69: 8678–8685. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-09-2100
  24. ГОСТ 33215-2014 Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила оборудования помещений и организации процедур от 01.07.2016. [GOST 33215-2014 Guidelines for the maintenance and care of laboratory animals. Rules for equipping premises and organizing procedures dated 01.07.2016. (In Russ)].
  25. Close B, Banister K, Baumans V, Warwick C (1997) Recommendations for euthanasia of experimental animals. Part 2 DGXT of the Eur Commission Lab Animals J 31: 1–32. https://doi.org/10.1258/002367797780600297
  26. Masakazu Y, Osamu S, Kenji N, Tetsuji M, Koji S (2006) Propofol Attenuates Ovalbumin-Induced Smooth Muscle Contraction of the Sensitized Rat Trachea: Inhibition of Serotonergic and Cholinergic Signaling. Anesthesia & Analgesia J 3: 594–600.
  27. Akin Yilmaz, Hacer Ilke Onen, Ebru Alp, Sevda Menevse (2012) Real-Time PCR for Gene Expression Analysis. INTECH 12: 229–254. https://doi.org/10.5772/37356
  28. Masuda N, Mantani Y, Yoshitomi C, Yuasa H, Nishida M, Aral M, KawanoJ, Yokoyama T, Hoshi N, Kitagawa H (2018) Immunohistochemical study on the secretory host defense system with lysozyme and secretory phospholipase A2 throughout rat respiratory tract. J Vet Med Sci 80(2): 323–332. https://doi.org/10.1292/jvms.17-0503
  29. Bochner BS, Klunk DA, Sterbinsky SA, Coffman RL, Schleimer RP (1995) IL-13 selectively induces expression of the vascular cell adhesion molecule-1 in human endothelial cells. J Immunol 154: 799–803.
  30. Oetjen LK, Mack MR, Feng J, Whelan TM, Niu H, Guo CJ (2017) Sensory neurons co-opt classical immune signaling pathways to mediate chronic pruritus. Cell 171: 217–228. https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.08.006
  31. Трулев АС, Кудрявцев ИВ, Назаров ПГ (2012) Факторы острой фазы воспаления как модуляторы взаимодействия тучных клеток и фибробластов. Бюл ВСНЦ СО РАМН 85(3): 319–322. [Trulev AS, Kudryavtsev IV, Nazarov PG (2012) Factors of the acute phase of inflammation as modulators of the interaction between mast cells and fibroblasts. Bull VSNC SO RAMS 85(3): 319–322. (In Russ)].

© Л.Е. Блажевич, О.Е. Смирнова, В.М. Кирилина, П.М. Маслюков, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».