Влияние хитозана на способность липополисахарида взаимодействовать с клетками иммунной системы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или 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