Исследование компенсаторного фагоцитарного ответа на условнопатогенный гриб Aspergillus fumigatus в слизистой главного бронха мышей с индуцированной нейтропенией

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 19-75-00082

НазваниеИсследование компенсаторного фагоцитарного ответа на условнопатогенный гриб Aspergillus fumigatus в слизистой главного бронха мышей с индуцированной нейтропенией

Руководитель Троянова Наталья Игоревна, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук , г Москва

Конкурс №40 - Конкурс 2019 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-108 - Иммунология

Ключевые слова нейтрофилы, фагоциты, Aspergillus fumigatus, тотальные препараты бронха, конфокальная лазерная сканирующая микроскопия

Код ГРНТИ34.43.59

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Условно-патогенные грибы рода Aspergillus являются одними из наиболее распространенных микроорганизмов в атмосфере городов. Вдыхая споры грибов, люди с врожденной или вызванной приемом иммуносупрессорных препаратов нейтропенией подвергаются риску проникновения спор через эпителиальный барьер респираторного тракта и прорастания в тканях организма. Одним из наиболее опасных инфекционных микозов является инвазивный аспергиллез, в более чем 50% случаев приводящий к летальному исходу. Исследования, направленные на борьбу с этим заболеванием, придерживаются двух стратегических концепций – разработка фунгицидных препаратов, специфически вызывающих гибель гриба с минимальным ущербом для организма, и создание препаратов, модулирующих иммунную систему с целью обеспечить устойчивость к инфекции. Поскольку пациенты из группы риска характеризуются ослаблением или отсутствием нейтрофил-опосредованного иммунного ответа, являющегося основным компонентом защиты организма от патогенных грибов, необходим поиск иных клеточных мишеней, способных компенсировать нейтропению. Нейтрофилы препятствуют проникновению конидий через эпителиальный барьер путем фагоцитоза, а их прорастанию путем образования внеклеточных сетей (NET). Среди клеток врожденной иммунной системы, представленных в дыхательных путях, способностью к фагоцитозу, помимо нейтрофилов, обладают макрофаги и дендритные клетки представленные в дыхательных путях субпопуляциями, различающимися по происхождению, морфологии и расположению относительно эпителиального барьера. Фагоцитарная активность зависит как от субпопуляции фагоцитов, так и от физических и биологических параметров микроокружения в момент взаимодействия с патогеном. Способность интернализовать конидии гриба Aspergillus fumigatus описана как для макрофагов, в том числе выделенных из бронхо-альвеолярных смывов инфицированных животных, так и для некоторых субпопуляций дендритных клеток. Большинство исследований фагоцитарной активности проведено in vitro; в экспериментах in vivo выводы о значимости того или иного фагоцита делают по результатам его деплеции, причем деплеция иногда затрагивает несколько субпопуляций. Исследования in vitro, даже с использованием трехмерных матриксов, могут лишь показать возможность или не возможность участия конкретного субкласса фагоцитов в интернализации конидий, но не могут сказать, будет ли именно этот субкласс взаимодействовать со спорами грибов в конкретном сегменте респираторного пути в условиях иммуносупрессии. Таким образом, очевидна необходимость планируемого в данной работе детального анализа взаимодействия различных субпопуляций макрофагов и дендритных клеток, расположенных в подэпителиальном и межэпителиальном пространстве дыхательных путей, с конидиями гриба Aspergillus fumigatus. Оценка фагоцитарной активности субпопуляций фагоцитов будет проведена с использованием тотальных препаратов бронхов мышей с индуцированным инвазивным аспергиллезом. Функциональность этих фагоцитов будет определена in vitro. Анализ параметров фагоцитарного ответа в различные интервалы времени после ингаляции конидий для иммунокомпетентных мышей и мышей с деплецией нейтрофилов позволит идентифицировать принципиальные компоненты, препятствующие проникновению патогена, и поможет в создании новых стратегий активации иммунной системы для компенсации иммунодефицитных состояний.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Богородский А.О., Болховитина Е.Л., Генш Т., Троянова Н.И., Мишин А.В, Охрименко И.С., Браун А., Шпис Э., Горделий В.И., Сапожников А.М., Борщевский В.И., Шевченко М.А. Murine intraepithelial dendritic cells of the conducting airway mucosa contribute to controlling the Aspergillus fumigatus-induced phagocytic response Frontiers in Immunology, Front Immunol. 2020 Feb 25;11:298 (год публикации - 2020)
10.3389/fimmu.2020.00298

2. Шевченко М.А., Троянова Н.И., Сапожников А.М. Effects of heat shock protein 70 kDa in allergic airway inflammation Heat Shock Proteins in Inflammatory Diseases, Springer Nature Publishers (Dordrecht, Netherlands) (год публикации - 2020)

3. Маслов И.В., Богородский А.О., Павельченко М.А., Зыков И.О., Троянова Н.И., Борщевский В.И., Шевченко М.А. Confocal laser scanning microscopy-based quantitative analysis of Aspergillus fumigatus conidia distribution in whole-mount optically cleared mouse lung Journal of Visualized Experiments (год публикации - 2021)

4. Павельченко М.B., Зыков И.О., Богородский А.О., Маслов И.В., Болховитина Е.В., Троянова Н.И., Борщевский В.И., Шевченко М.А. 3D imaging of whole-mount optically cleared organs as a tool to estimate pathogen distribution in the lungs. Biophysical Journal, Том: ‏ 120 Выпуск: ‏ 3 Приложение: ‏ 1 Стр.: ‏ 267A-267A (год публикации - 2021)
10.1016/j.bpj.2020.11.1707

Публикации