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 25-25-00081
НазваниеРоль резидентных макрофагов слизистой оболочки дыхательных путей в выведении спор условно-патогенного гриба A. fumigatus из респираторного тракта
Руководитель Шевченко Марина Александровна, Кандидат биологических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук , г Москва
Конкурс №102 - Конкурс 2025 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-108 - Иммунология
Ключевые слова Резидентные макрофаги слизистой оболочки респираторного тракта, Aspergillus fumigatus, модели с использованием лабораторных мышей, конфокальная лазерная сканирующая микроскопия, дендриные клетки, нейтрофилы, цитокины, респираторное воспаление.
Код ГРНТИ34.43.59
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Ожидаемые результаты
В данной работе будет проведен сравнительный анализ распределения спор условнопатогенного гриба A. fumigatus в различных отделах респираторного тракта мышей с индуцированной нейтропенией и иммунокомпетентных мышей. Такой подход позволит определить регионы, скопление спор в которых наиболее характерно в случае нейтропении.
Для установленных регионов респираторного тракта при помощи иммуногистохимии и конфокальной лазерной сканирующей микроскопии будет охарактеризован популяционный состав фагоцитов, в частности резидентных макрофагов. Исследование будет проведено с использованием препаратов респираторного тракта мышей с индуцированной нейтропенией и иммунокомпетентных мышей, что позволит выявить клетки иммунной системы, способные обеспечить компенсаторный иммунный ответ в отсутствии нейтрофилов.
Для идентифицированных популяций клеток-фагоцитов будет в динамике охарактеризовано пространственное расположение по отношению к слизистой оболочке респираторного тракта и к спорам гриба A. fumigatus. Будет проведено сравнение данных, полученных для мышей с индуцированной нейтропенией и иммунокомпетентных мышей. По результатом будет сделано заключение о потенциале различных клеток иммунной системы, в частности, субпопуляций резидентных макрофагов, обеспечить компенсаторный ответ при нейтропении.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Респираторный тракт млекопитающих представлен различными отделами, в слизистой оболочке которых располагаются клетки иммунной системы, способные распознать и нейтрализовать вдыхаемые патогены. К таким клеткам относятся резидентные макрофаги, наиболее известны среди них альвеолярные макрофаги, способные поглощать споры плесневых грибов Aspergillus fumigatus, разносимых током воздуха. Известно, что риску инвазивных инфекций, вызываемых грибом A. fumigatus подвержены люди с ослабленным нейтрофил-опосредованным ответом - нейтропенией. Однако, нейтропения не затрагивает резидентные макрофаги. Одной из задач данного исследования было понять, почему резидентные макрофаги не могут обеспечить защиту организма от инвазии гриба A. fumigatus в случае нейтропении. Однако, прежде чем ответить на этот вопрос, необходимо было идентифицировать так называемый регион интереса – отдел респираторного тракта, в котором задерживаются споры гриба у людей с нейтропенией. Наилучшим объектом для данного исследования стали лабораторные мыши, их легкие небольшого размера и после иммуногистохимии и оптического просветления могут быть использованы для анализа распределения спор гриба. В процессе исследования мы показали, что у мышей с иммуносупрессией выведение спор гриба из бронхов, в том числе, из главного бронха проходило не так эффективно, как у иммунокомпетентных (здоровых) мышей. Оказалось, что у мышей с иммуносупрессией споры задерживались в крупных дыхательных путях, несмотря на наличие мукоцилиарного клиренса. Данные опубликованы в журнале Frontiers in Fungal Biology секции Medical Mycology (https://www.frontiersin.org/journals/fungal-biology/articles/10.3389/ffunb.2025.1591891/full). Причина такой задержки выведения спор из бронхов в случае дефекта нейтрофил-опосредованного ответа пока не ясна, необходимы дальнейшие исследования, возможно, связанные со статусом нейтрофилов, образованием нейтрофилами внеклеточных ловушек в бронхах и другими причинами. Обнаруженные данные также позволяют предположить потенциал муколитических средств против инвазии спор у пациентов с нейтропенией.
Далее, с использованием тотальных препаратов главного бронха были прослежены взаимодействия резидентных макрофагов со спорами гриба. В исследовании были использованы трансгенные мыши, экспрессирующие желтый флуоресцентный белок (EYFP) под промотором белка CD11c – маркера, в том числе, резидентных макрофагов дыхательных путей. Показали, что в случае индуцированной иммуносупрессии фагоцитарная активность резидентных макрофагов достоверно увеличивается, особенно, на проксимальном – расположенном ближе к трахее участвке главного бронха.
Исследование также было освещено в научно-популярном издании «За науку» (https://zanauku.mipt.ru/2025/08/29/rossijskie-uchenye-opisali-raspredelenie-spor-pleseni-v-dyhatelnyh-putyah-myshej/).
Публикации
1.
Павельченко М.В., Шаляпин С.С., Портнов С.А., Богородский А.О., Болховитина Е.Л., Шевченко В.П., Сапожников А.М., Борщевский В.И., Шевченко М.А.
Impact of CD11c+ cells in conducting airway lumen on Aspergillus fumigatus conidia deposition in neutropenic mice
FRONTIERS IN FUNGAL BIOLOGY, 6:1591891 (год публикации - 2025)
10.3389/ffunb.2025.1591891
2. ШАЛЯПИН С.С., ПОРТНОВ С.А., БОГОРОДСКИЙ А.О., БОРЩЕВСКИЙ В.И., ШЕВЧЕНКО М.А. ОЦЕНКА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПАТОГЕНОВ В РАЗЛИЧНЫХ ГЕНЕРАЦИЯХ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ «ЛАЗЕРНЫЕ, ПЛАЗМЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ – ЛАПЛАЗ-2025» СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ, с. 63 (год публикации - 2025)