Влияние хитозана на способность липополисахарида взаимодействовать с клетками иммунной системы

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Получены комплексы липополисахарида (ЛПС) бактерии Escherichia coli с хитозаном (ХН) с молекулярной массой 5 кДа и изучена их надмолекулярная организация. Методом атомно-силовой микроскопии показано, что в процессе образования комплексов происходит переход от мицеллярной структуры исходного ЛПС к линейным сетчатым структурам, равномерно распределенным по поверхности слюды. Изучена стабильность комплексов ЛПС-ХН различной стехиометрии в биологических средах в присутствии белков сыворотки. Показано, что комплексы с соотношением ЛПС-ХН 1 : 1 в присутствии сывороточных белков теряли свой поверхностный заряд и имели склонность к агрегации, комплексы с максимальным насыщением ХН (1 : 5) в данных условиях не агрегировали и сохраняли свой поверхностный заряд. Исследовано влияние ХН различной молекулярной массы на способность ЛПС взаимодействовать с нейтрофилами цельной крови человека. Показано, что комплексы ЛПС-ХН связывались с нейтрофилами и поступили внутрь клетки, причем эта способность усиливалась в присутствии белков сыворотки. Хитозан обладал способностью подавлять синтез провоспалительного цитокина ФНО-α, индуцированного ЛПС, не только в составе комплекса, но и при предварительной обработке клеток поликатионом.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Н. Давыдова

Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова, Дальневосточное отделение РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: vikdavidova@yandex.ru
Россия, 690022, Владивосток

А. В. Володько

Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова, Дальневосточное отделение РАН

Email: vikdavidova@yandex.ru
Россия, 690022, Владивосток

В. И. Горбач

Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова, Дальневосточное отделение РАН

Email: vikdavidova@yandex.ru
Россия, 690022, Владивосток

С. В. Чусовитина

Институт автоматики и процессов управления, Дальневосточное отделение РАН

Email: vikdavidova@yandex.ru
Россия, 690041, Владивосток

Т. Ф. Соловьева

Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова, Дальневосточное отделение РАН

Email: vikdavidova@yandex.ru
Россия, 690022, Владивосток

И. М. Ермак

Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова, Дальневосточное отделение РАН

Email: vikdavidova@yandex.ru
Россия, 690022, Владивосток

Список литературы

  1. Meng Q., Sun Y., Cong H., Hu H., Xu F. J. A // Drug Deliv. Translat. Res. 2021. V. 11. № 4. P. 1340−1351.
  2. Li J., Zhuang S. // Eur. Polym. J. 2020. V. 138. P. 109984.
  3. Solov’eva T.F., Davydova V.N., Krasikova I.N., Yermak I.M. // Mar. Drugs. 2013. V. 11. № 6. P. 2216−2229.
  4. Brandenburg K., Wiese A. // Curr. Top. Med. Chem. 2005. V. 4. № 11. P. 1127−1146.
  5. Triantafilou M., Triantafilou K. // J. Endotox. Res. 2005. V. 11. № 1. P. 5−11.
  6. Gioannini T. L., Weiss J. P. // J. Immunol. Res. 2007. V. 39. № 1–3. P. 249−260.
  7. Ulevitch R. // Annu. Rev. Immunol. 1995. V. 13. № 1. P. 437−457.
  8. Müller M., Scheel O., Lindner B., Gutsmann T., Seydel U. // J. Endotox. Res. 2003. V. 9. № 3. P. 181−186.
  9. Rathinam V.A.K., Fitzgerald K.A. // Nature. 2013. V. 501. № 7466. P. 173−175.
  10. Mazgaeen L., Gurung P. // Int. J. Mol. Sci. 2020. V. 21. № 2. P. 379. https://doi.org/10.1111/1750-3841.1400210.3390/ijms21020379
  11. Davydova V.N., Volod’ko A.V., Sokolova E.V., Chusovitin E.A., Balagan S.A., Gorbach V.I. et al. // Carbohydr. Polym. 2015. V. 123. P. 115−121.
  12. Yermak I.M., Davidova V.N., Gorbach V.I., Luk’yanov P.A., Solov’eva T.F., Ulmer A.J. et al. // Biochimie. 2006. V. 88. № 1. P. 23−30.
  13. Быкова В.М., Немцев С.В. Сырьевые источники и способы получения хитина и хитозана. М.: Наука, 2002. C. 16−19.
  14. Domszy J., Roberts G. // Makromol. Chem. Phys. 1985. V. 186. № 8. P. 1671−1677.
  15. Давыдова В.Н., Набережных Г.А., Ермак И.М., Горбач В.И., Соловьева Т.Ф. // Биохимия. 2006. Т. 71. № 3. С. 417−425.
  16. Triantafilou M., Triantafilou K., Fernandez N. // Eur. J. Biochem. 2000. V. 267. № 8. P. 2218−2226.
  17. Harding S.E. // Prog. Biophys. Mol. Biol. 1997. V. 67. № 2. P. 207−262.
  18. Park J.T., Johnson M.J. // J. Biol. Chem. 1949. V. 181. № 1. P. 149−151.
  19. Henry D.C. // Proc. R. Soc. A Math. Phys. Eng. Sci. 1931. V. 387. № 1792. P. 133−146.
  20. Lehmann A.K., Sørnes S., Halstensen A. // J. Immunol. Meth. 2000. V. 243. № 1–2. P. 229−242.
  21. Volod’ko A.V., Davydova V.N., Chusovitin E., Sorokina I.V., Dolgikh M.P., Tolstikova T.G. et al. // Carbohydr. Polym. 2014. V. 101. № 1. P. 1087−1093.
  22. Tenzer S., Docter D., Kuharev J., Musyanovych A., Fetz V., Hecht R. et al // Nat. Nanotechnol. 2013. V. 8. № 10. P. 772−781.
  23. Wright S.D. // Curr. Opin. Immunol. 1991. V. 3. № 1. P. 83−90.
  24. Зубарева А.А., Свирщевская Е.В. // Прикл. биохимия и микробиология. 2016. Т. 52. № 5. С. 448−454.
  25. Thornberry N.A. // Cell Death and Differentiation. 1999. V. 6. № 11. P. 1023−1027.
  26. Otterlei M., Varum K.M., Ryan L., Espevik T. // Vaccine. 1994. V. 12. № 9. P. 825–832.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. АСМ-изображения исходных образцов: а – ЛПС (0.1 мг/мл); б – ХН-5 (0.1 мг/мл); в – ХН-5 (0.5 мг/мл).

Скачать (234KB)
3. Рис. 2. АСМ-изображения комплексов ЛПС : ХН-5 – 1 : 1 (а) и 1 : 5 (б).

Скачать (272KB)
4. Рис. 3. Распределение по размерам частиц комплекса ЛПС : ХН-110 1 : 7 (а) и ЛПС : ХН-5 1 : 5 (б) в воде (1) и в присутствии сыворотки (2).

Скачать (95KB)
5. Рис. 4. Взаимодействие ЛПС E. coli (1), комплексов ЛПС : ХН с нейтрофилами крови человека (2) и ЛПС с нейтрофилами, преинкубированными с ХН (3): а, в – инкубация нейтрофилов с образцами (30 мин); б, г – то же с добавлением сыво-ротки крови человека (30 мин). I – суммарная флуоресценция ФИТЦ-ЛПС (ОИФ), прореагировавшего с нейтрофилом; II – флуоресценция ФИТЦ-ЛПС, поглощенного нейтрофилом. ОИФ ФИТЦ-ЛПС (1), прореагировавшего с нейтрофилами, принимали за 100%. (*Разница между образцами 2, 3 и ЛПС статистически достоверна, р < 0.05).

Скачать (340KB)
6. Рис. 5. Продукция ФНО-α клетками цельной крови человека, стимулированная ЛПС (1), ХН (2), комплексами ЛПС : ХН (3) и ЛПС после преинкубации (10 мин) клеток с ХН (4): а – ХН-110; б – ХН-5 (концентрация: ЛПС – 100 нг/мл, ХН – 100 нг/мл (I), ХН-110 − 700 нг/мл, ХН-5 – 500 нг/мл (II). (*Разница между образцами и ЛПС статистически достоверна, р < 0.05).

Скачать (106KB)

© Российская академия наук, 2024