Автореферат (1102417), страница 5
Текст из файла (страница 5)
TLR-6, скорее всего, не участвует в связывании с полисахаридом отдельноот TLR-2, что показано в нескольких работах [Gillaux et al., 2011; Zhang et al., 2008].Рецепторный комплекс TLR-6/TLR-2, взаимодействуя с HTLP, приводит к передачесигнала на NF-κB по пути через TIRAP-Myd88, IRAK4, IRAK1/2 и TRAF6 (рисунок 11).21Рисунок11.СигнальныеDectin-1,TNFR,путиTLR-6,IFNR[модифицированапервоначальная схемаиз KEGG data base[www.genome.jp/keggbin/show_pathway].Во-вторых, возможно первичное связывание с одним из рецепторов, Dectin-1 илиTLR-6, после чего происходит димеризация рецепторов или вторичное связывание сдругим рецептором. При этом первичное связывание, наиболее вероятно, происходит срецептором Dectin-1, а не TLR-6, по той причине, что активация комплекса TLR-6/TLR-2приводит к запуску проапоптотического каскада по CASP8 пути, что должно приводить кгибели клеток.
Тем не менее, гибели клеток в модели колониестимулирующей активностине наблюдается, наоборот, HTLP является стимулятором колониеобразования, что связаноссовместнойактивациейTLR-6полисахаридомиTNF-R1лигандом.Такоевзаимодействие приводит к смещению внутриклеточного сигнального пути в сторонупротивоапоптотического сигнального каскада TRADD посредством TIRAP-Myd88 имобилизации RIPK и TRAF2. Последняя, взаимодействует с протеинкиназой IKK, чтопозволяет серин-треониновой киназе RIPK активировать NF-κB.
Белок IκBα, находящийсяв комплексе с NF-κB, ингибирует его транслокацию, происходит фосфорилирование IKKи последующая деградация с высвобождением NF-κB, который транслоцируется к ядру иопосредует транскрипцию множества белков, участвующих в выживании и пролиферацииклеток, воспалительной реакции и антиапоптотических факторов. В дополнение к этомуTNF-α может усиливать пролиферацию клеток по сигнальному пути JNK с активациейAP-1. Однако, учитывая совместную активацию TLR-6 и Dectin-1, следует предположить,что она, скорее всего, идет по сигнальному пути NF-κB (рисунок 11).В-третьих, существует вероятность наличия некоего стороннего рецептора, длякоторого HTLP является лигандом, но при этом и Dectin-1, и TLR-6 необходимы дляактивации внутриклеточного каскада.
Однако четырехкомпонентная система активацииклеток даже молекулой с большой молекулярной массой представляется маловероятной всилу того, что многокомпонентные системы менее устойчивы. С другой стороны,учитывая время наработки TNF-α (4 часа) и скорость миграции рецепторов на примере Т22клеток с одного полюса клетки к другому (3,6–18 мкм/час) [Moss et al., 2002], можнопредположить, что происходит быстрая активация клетки полисахаридом, после чегокомплекс полисахарид-рецепторы распадается и молекула полисахарида постепеннодеградирует в растворе.Любой из описанных выше путей взаимодействия полисахарида с рецепторамиприводит к повышенной выработке TNF-α, что и было показано на двух различныхмоделях.
Кроме того, модуляция уровня IL-1β и стимуляция выработки IL-6, позволяютвысказать предположение о наличии стабилизации динамического равновесия системымежду про- и противовоспалительным ответом клетки при наличии воспалительныхфакторов. Совместное же действие IL-1 и TNF-α, а также p50-p65 приводит к образованиюпетли положительной обратной связи по NF-κB сигнальному пути. При этом IL-6совместно с TNF-α может вызывать как апоптоз, так и пролиферацию клеток взависимости от активности AKT, которая ингибирует ASK1 и MKK4. TNF-α можетактивировать AKT киназу при этом происходит ингибирование апоптоза. Другой способвнутриклеточного регулирования активности AKT происходит посредством CR3, которыйпри наличии патогена способствует ингибированию AKT, что приводит к подавлениюактивности ASK1 и MKK4 и запуску проапоптотического сигнального пути.Интерферониндуцирующая активность HTLP, по-видимому, также связана сактивацией Dectin-1 и TLR-6 рецепторов, которые при активации на миелоидных иплазмацитоидных дендритных клетках приводят к их трансформации в Т-reg сповышенной продукцией IL-17 [Osorio et al., 2008], на CD4 T-клетках – запускувыживаемости и активации противогрибкового иммунитета, на плазматических клетках –созревание до B-клеток, а их в свою очередь до плазмобластов, с повышенной выработкойантител, а также на NK-клетках – активации противоопухолевого действия иммуннойсистемы [Chiba et al., 2014].
Более того в макрофагах и нейтрофилах IFN-γ активируетNADP-оксидазы, повышенную продукцию NO и лизосомальных ферментов. При участииэтих рецепторов происходит не только увеличение выработки цитокинов, но и активациямакрофагов, нейтрофилов, моноцитов, Т-клеток и дендритных клеток, что, в итоге,приводит к повышенной противомикробной и противовирусной активности [Schroder etal., 2004], что и было обнаружено в опыте по противовирусной активности HTLP.ПрименениеHTLPприметастазированиипредположительноактивируетиммунный ответ и стимулирует действие NK- и Т-клеток, ответственных запротивораковый иммунитет.
NK-клетки действуют на трансформированные клетки сповышенным содержанием N-гликанов на поверхности, которые запускают активациюIRF5 транскрипционного фактора через Dectin-1, который стимулирует полноценное23онколитическое действие NK-клеток [Chiba et al., 2014]. Поэтому совместная активацияNK-клеток через Dectin-1 и TLR-6 будет приводить к торможению роста первичнойопухоли и метастазов, который наблюдается при использовании HTLP. При этомцитокины TNF-α, а также IL-1 и IL-6, стимулируют дифференцировку или апоптозтрансформированных клеток.
Вместе с тем INF-γ стимулирует миграцию иммунныхклеток к месту воспаления – трансформированным клеткам, за счет повышения выработкихемокинов и факторов адгезии, а в месте воспаления расширяя сосуды вместе с NO.Повышенные концентрации последнего при этом приводят к лизису онкологическихклеток. Такая активность INF-γ обладает синергизмом с цитокинами IL-1β и TNF-α. В invitro моделях также наблюдалось торможение роста опухолей, что предположительносвязано с повышенной выработкой IL-1β, IL-6, а также IFN-γ, экспрессию которыхзапускал HTLP через взаимодействие с рецепторами.
Выработка этих цитокинов можетприводить к апоптозу онкологических клеток.ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ1. Впервые экстрагирована, очищена и охарактеризована биологически активнаянепирогенная фракция полисахаридов из Helianthus tuberosus L., котораясодержит гетеро-β-гликан HTLP с молекулярной массой 1–2 МДа, содержащий0,5% белка и боковые вставки β-(1→4)- и β-(1→3)-глюканов, определяющихбиологическую активность молекулы.2.
Показано, что HTLP – иммунологически активный полисахарид, которыйактивирует клеточный иммунитет, цитотоксические Т-лимфоциты, макрофаги иестественные киллеры, стимулирует выработку TNF-α и IL-6 и модулирует – IL-1.При этом он не обладает цитотоксичностью, проявляет адъювантные свойства,являетсяиндуктороминтерферона,обладаетрадиопротекторнымииколониестимулирующими свойствами.3. Установлено, что HTLP не стимулирует выработку TNF-α в культурах свыключенными генами рецепторов TLR-6 и Dectin-1. Инактивация гена целевогорецептора CR3 не сказывается на выработке TNF-α макрофагальными клетками.Аналогичные данные получены в модели блокировки целевых рецепторов CR3,TLR-6 и Dectin-1 высокоспецифичными моноклональными антителами.
HTLPпроявляет свою биологическую активность посредством взаимодействия собоими рецепторами Dectin-1 и TLR-6, но не с CR3.4. Построена биофизическая модель формирования бифуркационного состоянияклетки при воздействии полисахарида на клеточные рецепторы Dectin-1 и TLR-624на основе уравнения ФитцХью-Нагумо. Показана возможность цикличностипереключений между различными формами клеточных ответов на внешнеевоздействие.ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА В РЕЦЕНЗИРУЕМЫХ НАУЧНЫХ ИЗДАНИЯХ,ИНДЕКСИРУЕМЫХ В БАЗАХ ДАННЫХ WEB OF SCIENCE, SCOPUS, RSCI,ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ1. Генералов Е.А. Структура и радиопротекторные свойства нетоксичногополисахарида из Helianthus Tuberosus L // Биофизика.
- 2014. - Т. 59. - № 3. - С. 439445.2. ГенераловЕ.А.противовирусногоСпектральныехарактеристикиполисахаридногоиндуктораимоносахаридныйинтерферонаизсоставHelianthusTuberosus L. // Биофизика. - 2015. - Т. 60. - № 1. - С. 65-72.3. Генералов Е.А. Водно-растворимый полисахарид из Helianthus tuberosus L.:радиозащитная, колониестимулирующая и иммуномодулирующая активность //Биофизика. - 2015. - Т. 60. - № 1. - С. 73-79.4.
Генералов Е.А., Афремова А.И. Молекулярный механизм действия полисахаридаиз Helianthus tuberosus L. // Биофизика. - 2016. - Т. 61. - № 4. - С. 660-668.5. Генералов Е.А., Левашова Н.Т., Сидорова А.Э., Чумаков П.М., Яковенко Л.В.Автоволновая модель бифуркационного поведения трансформированных клетокпод действием полисахарида // Биофизика. - 2017. - Т. 62. - № 5. - С. 876-881.ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА В РЕЦЕНЗИРУЕМЫХ НАУЧНЫХ ИЗДАНИЯХПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ1. Генералов Е. А.
Физико-химические подходы к анализу природных полисахаридов// AUDITORIUM. - 2015. - Т. 4. - №. 8. - С. 1-17.2. Generalov E.A. Antimetastatic and tumor growth inhibition activity of polysaccharidefrom Helianthus Tuberosus L. // International journal of cancer prevention research.
2015. - V. 1. - № 1. - P. 5-10.Тезисы докладов на научных конференциях:1. Генералов Е.А. Стимуляция антителообразующих клеток природнымполисахаридом из Helianthus Tuberosus L. // СПСРФФ. Тезисы конференции. 2015. - С. 146-148.2. Генералов Е.А., Генералова Л.В. Влияние полисахарида из Helianthus tuberosus L.на число клеток линии RAW 264.7 и синтез TNF-α. // VIII Международная НаучнаяКонференция SCIENCE4HEALTH2017. Тезисы конференции. - 2017. - С. 270.Монография:1. Генералов Е.А. Природные полисахариды – Германия: LAP Lambert Publishing,2014. - 87 с.25.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
