Секреторный продукт описторхид в системе взаимоотношений «паразит-хозяин»: формирование, секреция и патогенные свойства

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 18-15-00098

НазваниеСекреторный продукт описторхид в системе взаимоотношений «паразит-хозяин»: формирование, секреция и патогенные свойства

Руководитель Мордвинов Вячеслав Алексеевич, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук" , Новосибирская обл

Конкурс №28 - Конкурс 2018 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-231 - Инфекционные заболевания

Ключевые слова описторхоз, гепато-билиарная система, перидуктальный фиброз, воспаление, активные формы кислорода, SKQ1, ресвератрол, экзосомы

Код ГРНТИ76.03.45

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проект посвящен решению фундаментальных вопросов медицинской и молекулярной паразитологии – выявлению ферментативных путей, участвующих в формировании низкомолекулярных секреторных метаболитов канцерогенных трематод семейства Opisthorchiidae и изучению влияния секреторного продукта описторхид на клетки хозяина. Объекты исследования Проекта - печеночные сосальщики Opisthorchis felineus (Rivolta, 1884), Opisthorchis viverrini (Poirier, 1886) и Clonorchis sinensis (Looss, 1907). Мы предполагаем, что базовая метаболическая система этих паразитов играет важную роль в обеспечении жизнедеятельности гельминтов и может быть ответственна за синтез паразит-специфических метаболитов. Основные усилия будут сконцентрированы на изучении механизмов формирования и патогенных свойствах секреторного продукта трематоды O. felineus (кошачья двуустка). Этот представитель паразитических плоских червей семейства Opisthorchiidae является одним из возбудителей описторхоза. Зараженность O. felineus населения эндемичных регионов в Западной Сибири по разным оценкам варьирует от 10% и до 45%. Длительное воздействие описторхов на окружающие ткани гепатобилиарной системы приводит к развитию таких серьезных осложнений как холангит, холецистит, желчнокаменная болезнь, и возможно, рака желчных протоков -холангиокарциномы. Родственные виды - O. viverrini, C. sinensis - являются основными факторами развития холангиокарциномы в эндемичных регионах Юго-Восточной Азии. Существуют косвенные доказательства участия низкомолекулярных секреторных метаболитов печеночных сосальщиков в патогенезе описторхоза, возникновении неоплазии холангиоцитов, и, как следствие канцерогенеза. Однако механизмы, стоящие за этими процессами не исследованы. На основании литературных и собственных данных мы выдвигаем гипотезу, что паразит-специфические метаболиты, содержащиеся в секреторном продукте описторхид, повышают уровень окислительного стресса в клетках печени хозяина. Метаболиты могут проникать в клетки эпителия желчных протоков и вызывать нарушения, включая мутации в ДНК, накопление которых приводит к малигнизации. Цель работы: Сравнительный анализ системы окислительного метаболизма и базовых метаболических процессов у описторхид O. felineus, O. viverrini и C. sinensis и выявление онкогенных механизмов воздействия секреторного продукта этих гельминтов на клетки хозяина. В работе будет использован комплексный подход, основанный на биоинформатических и экспериментальных методах исследования. При выполнении Проекта планируется провести протеомный анализ экзосомо-подобных внеклеточных везикул, содержащих секреторный продукт O. felineus. Планируется также провести межвидовое количественное сравнение низкомолекулярных метаболитов холестерола в лизатах O. felineus и O. viverrini, а также неканцерогенного вида трематод Fasciola hepatica. Кроме того, планируется исследовать пути синтеза паразит-специфических оксистеролов, провести их межвидовой анализ, межвидовое сравнение представленности и экспрессии ортологичных генов, кодирующих белки системы биотрансформации экзогенных соединений в геномах трематод. Планируется оценить воздействие секреторного продукта гельминтов на пролиферацию эпителиальных клеток и фибробластов человека, уровень окислительного стресса в клетках и повреждения клеточной ДНК. Повреждения ДНК будут оценены методом ДНК-комет. С использованием иммуноцитохимии и Вестерн-блот анализа будет проведена оценка экспрессии клеточных белков – эпителиальных и мезенхимальных маркеров. Кроме того, с помощью методов биохимии, гистологии, молекулярной генетики на фоне острого и хронического описторхоза будут оценены изменения гепатобилиарной системы золотистых хомячков после введения животным антиоксидантов различного механизма действия. В этих экспериментах будет выполнена полуколичественная оценка морфологических изменений клеток эпителия желчных протоков, пролиферации и дисплазии эпителия, состояние паренхимы печени, фибротических изменений в перидуктальной области, воспалительных процессов в печени, наличие инфильтраций, экспрессии генов эпителиальных и мезенхимальных белковых маркеров, активности и экспрессии белков прооксидантной и антиоксидантной системы.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Пахарукова М.Ю., Самсонов В.А., Сербина Е.А., Мордвинов В.А. A study of tribendimidine effects in vitro and in vivo on European liver fluke Opisthorchis felineus Parasites and Vectors (год публикации - 2019)

2. Максимова ГА, Ковнер А.В., Шилов А.Г., Пахарукова М.Ю., Мордвинов В.А. Development and validation of experimental cholangiocarcinoma models for ex vivo and in vivo analysis Systems biology and biomedicine (SBioMed-2018) 21–22 August, 2018. Novosibirsk, Russia Abstracts book 2018, Systems biology and biomedicine (SBioMed-2018) 21–22 August, 2018. Novosibirsk, Russia Abstracts book 2018. – 176 pp. p. 87. (год публикации - 2018)

3. Mariya Y. Pakharukova, Oxana G. Zaparina, Yaroslav K. Kapushchak, Nina V. Baginskaya, Viatcheslav A. Mordvinov Opisthorchis felineus infection provokes timedependent accumulation of oxidative hepatobiliary lesions in the injured hamster liver PLoS ONE, 14(5): e0216757. https://doi.org/ 10.1371/journal.pone.0216757 (год публикации - 2019)
10.1371/journal.pone.0216757

4. Pakharukova MY, Zaparina OG, Kovner AV, Mordvinov VA Inhibition of Opisthorchis felineus glutathione-dependent prostaglandin synthase by resveratrol correlates with attenuation of cholangiocyte neoplasia in a hamster model of opisthorchiasis International Journal for Parasitology, 49 (2019) 963–973 (год публикации - 2019)
10.1016/j.ijpara.2019.07.002

5. Kovner AV, Pakharukova MY, Maksimova GA, Mordvinov VA Characteristics of liver fibrosis associated with chronic Opisthorchis felineus infection in Syrian hamsters and humans Experimental and Molecular Pathology, 2019; Volume: 110; Article Number: UNSP 104274. (год публикации - 2019)
10.1016/j.yexmp.2019.104274

6. Fromm B, Domanska D, Høye E, Ovchinnikov V, Kang W, Aparicio-Puerta E, Johansen M, Flatmark, Mathelier A, Hovig E, Hackenberg M, Friedl M, Peterson KJ MirGeneDB 2.0: the metazoan microRNA complement Nucleic Acids Research, 2019 1 doi: 10.1093/nar/gkz885 (год публикации - 2019)
10.1093/nar/gkz885

7. Pakharukova, MY, Zaparina, OG, Kovner, AV, Mordvinov, VA CARCINOGENICITY OF OPISTHORCHIS FELINEUS LIVER FLUKE INFECTION: MECHANISTIC AND OTHER RELEVANT DATA IN EXPERIMENTAL MODEL TRANSACTIONS OF THE ROYAL SOCIETY OF TROPICAL MEDICINE AND HYGIENE, 2019;113(SI); Suppl. 1:S259-S260. (год публикации - 2019)

8. Mordvinov VA, Pakharukova MY EXPERIMENTAL MODEL OF OPISTHORCHIASIS FELINEA: MECHANISTIC INSIGHTS INTO THE CHOLANGIOCARCINOGENESIS TRANSACTIONS OF THE ROYAL SOCIETY OF TROPICAL MEDICINE AND HYGIENE, 2019;113(SI); Suppl. 1:S261-S261. (год публикации - 2019)

9. Ershov NI, Mordvinov VA, Prokhortchouk EB, Pakharukova MY, et al New insights from Opisthorchis felineus genome: update on genomics of the epidemiologically important liver flukes BMC Genomics, (2019) 20:399 (год публикации - 2019)
10.1186/s12864-019-5752-8

10. Гувейя М., Пахарукова М.Ю., Ринальди Г., Мордвинов В.А., Бриндли П., Гартнер Ф., Вале Н. Helminth infection-induced carcinogenesis: spectrometric insights from the liver flukes, Opisthorchis and Fasciola Experimental Results, Experimental Results (2020), 1, e40, 1–14 doi:10.1017/exp.2020.38 (год публикации - 2020)
10.1017/exp.2020.38

11. Пономарев Д.В., Савина Е., Запарина О. ВНЕКЛЕТОЧНЫЕ ВЕЗИКУЛЫ ВОЗБУДИТЕЛЯ ОПИСТОРХОЗА ТРЕМАТОДЫ OPISTHORCHIS FELINEUS УВЕЛИЧИВАЮТ СКОРОСТЬ МИГРАЦИИ И ПРОЛИФЕРАЦИИ ХОЛАНГИОЦИТОВ ЧЕЛОВЕКА H69 Гены и клетки, том 15, номер 3 (год публикации - 2020)

12. Капущак Я.К., Тумашев Р. Динамика развития почечной недостаточности у хомячков M. auratus при хроническом O. felineus описторхозе Гены и клетки, том 15, номер 3, стр. 92-93 (год публикации - 2020)

13. Пономарев Д.В., Запарина О., Пахарукова М.Ю., Мордвинов В.А. OPISTHORCHIS FELINEUS EXTRACELLULAR VESICLES INCREASE CELL PROLIFERATION AND MIGRATION RATES OF HUMAN H69 CHOLANGIOCYTES Bioinformatics of genome regulation and structure/systems biology (BGRS/SB-2020). The twelfth international multiconference abstracts., 2020. P: 503. Doi: 10.18699/bgrs/sb-2020-307 (год публикации - 2020)
10.18699/bgrs/sb-2020-307

Публикации