AP19575254 «Циркадиандық ырғақ бұзылуымен біріктірілген семіздік үлгісіндегі мелатониннің миелоидты супрессорлық жасушалардың фенотиптік және функционалдық сипаттамаларына әсері»

Kakimbek Yegizbayev

11 месяца ago

AP19575254 «Циркадиандық ырғақ бұзылуымен біріктірілген семіздік үлгісіндегі мелатониннің миелоидты супрессорлық жасушалардың фенотиптік және функционалдық сипаттамаларына әсері».

Зерттеу өзектілігі

Тәуліктік ырғақтардың бұзылуы қабыну реакцияларының дамуына алып келетіні және иммундық функцияларды нашарлататыны белгілі, сонымен қатар әртүрлі аурулардың, соның ішінде семіздіктің дамуы және/немесе асқынуының қауіп факторы болып табылады. Семіздік ауру ретінде қазір бүкіл әлемде кең таралған және маңызды қоғамдық денсаулық мәселесіне айналды. Семіздік 2 типті қант диабеті, қатерлі ісік және т.б. сияқты кейбір аурулардың қаупін арттырып, өмір сапасының төмендеуіне әкелетіні көрсетілген. Семіздік салмақтың өсуімен және май тінінің артық жиналуымен ғана емес, сонымен қатар май тінінен, иммундық жасушалардан және қабынудың молекулалық медиаторларынан қабыну адипокиндерінің бөлінуінен туындайтын созылмалы қабыну процесімен сипатталады. Жақында миелоидты супрессорлық жасушалар (MDSC) созылмалы қабынудың ең маңызды промоуторларының бірі екендігі көрсетілді. Бұл жасушалардың деңгейі циркадиялық ырғақ бұзылыстарында және семіздікте айтарлықтай артады. Тәуліктік ырғақтардың бұзылуы адаптивті және туа біткен иммундық жүйенің әртүрлі жасушаларының функцияларын, сүйек кемігіндегі жасушалардың дифференциациясын және олардың шеткі аймақтарда жиналуын, қабыну цитокиндерін өндіруді реттей алатын мелатонин секрециясының реттелуінің бұзылуына әкеледі. Біз мелатониннің MDSC дифференциациясы мен белсенділігін модуляциялауға қатысуы мүмкін деп болжадық. Сондықтан бұл зерттеу семіздікпен біріктірілген тәуліктік бұзылулар үлгісінде мелатониннің миелоидты супрессорлық жасушаларға әсерін зерттеуге бағытталған.

Жобаның мақсаты

Жобаның мақсаты мелатониннің MDSC индукциясына әсерін, сондай-ақ олардың тәуліктік ырғақ бұзылыстарымен бірге тәжірибелік семіздік кезіндегі фенотиптік және функционалдық сипаттамаларына әсерін бағалау болып табылады. Бұл семіздік пен циркадиялық ырғақ бұзылыстары фонында дамитын патологиялық процестердің негізінде жатқан иммундық реттеу механизмдерін түсінуге жол ашады.

Күтілетін нәтижелер:

Жобалық жұмысты орындау барысында келесі сұрақтарды дәлелдеу күтілуде: 1) тәуліктік ырғақты бұзу иммундық жауапқа әсер етеді және семіздік кезінде қабыну процесін ұзартады, MDSC жинақталуына ықпал етеді; 2) циркадиялық ырғақты реттеуші мелатонин MDSC функцияларын тежейді және/немесе иммундық жауапты күшейтеді. Алынған нәтижелер семіздікпен және тәуліктік бұзылулармен байланысты иммундық бұзылулардың себептері мен механизмдерін анықтауға көмектеседі. Осылайша, зерттеу нәтижелері циркадиялық ырғақ бұзылыстарымен және семіздікпен байланысты созылмалы ауруларды тиімді емдеу үшін қажетті ақпаратты бере алады. Бұл өз кезегінде созылмалы аурулармен күресудің тиімді жолдарын табуға мүмкіндік береді.

Жобаның ұлттық және халықаралық маңызы

Тәуліктік бұзылыстар мен семіздіктің патогенезі арасында нақты эпидемиологиялық байланыс орнатылды. Семіздік – қант диабеті, жүрек ауруы және қатерлі ісіктің кейбір түрлерін қоса алғанда, басқа созылмалы аурулардың асқыну және өлім қаупін арттыратын жалпы және жаһандық мәселе. Бұл адамдардың сапасы мен өмір сүру ұзақтығын қысқартады. Ұлттық және жаһандық денсаулық пен экономикалық проблемаларды күшейтеді. Сондықтан тәуліктік бұзылыстармен бірге семіздіктің дамуы кезінде миелоидты супрессорлық жасушалардың фенотиптік және функционалдық өзгерістерін зерттеу және мелатониннің MDSC жинақталуына және функционалдық ерекшелігіне әсерін анықтау ілеспе аурулардағы иммундық бұзылулардың себептері мен механизмдерін түсінуге көмектеседі. . циркадиялық бұзылулар. Бұл өз кезегінде Қазақстанда да, шетелде де созылмалы аурулармен күресу мен емдеудің тиімді жолдарын жасауға мүмкіндік береді.

Потенциалды пайдаланушылар үшін ақпарат

Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының бағалауы бойынша, артық салмақ пен семіздік әлемде өлімнің бесінші себебі болып табылады. Әлемде 2 миллиардтан астам адам семіздік патологиясымен өмір сүреді. Сонымен қатар, жыл сайын кем дегенде 2,8 миллион ересек адам артық салмақ немесе семіздік салдарынан қайтыс болады және бұл сан өсуде. Сонымен қатар, артық салмақ пен семіздікке байланысты басқа патологиялар дамиды, оның ішінде 44% қант диабеті, 23% жүректің ишемиялық ауруы, 7% — 41% кейбір ісік аурулары. Қазақстанда да семіздіктің өсуі байқалды. Қазақ тағамтану академиясы соңғы 20 жылда 5 жасқа дейінгі балалар арасында артық салмақ пен семіздіктің таралуы 9 пайыздан 13,4 пайызға дейін өскенін хабарлады. Бұл зерттеу тәжірибелік тәуліктік бұзылыспен байланысты семіздіктің даму динамикасында иммундық жауапты реттеудің жасушалық механизмдерін анықтау үшін маңызды. Осы Жобаны іске асыру барысында алынған нәтижелер метаболикалық бұзылулардың немесе семіздіктің ғана емес, сонымен бірге олармен бірге дамитын басқа да созылмалы аурулардың иммундық патогенезіне қатысатын процестерді, сондай-ақ осы аурулардың алдын алу және емдеу саласындағы ғылыми прогрестің иммундық патогенезіне қатысты процестерді түсінуге ықпал етеді.

Қолдану саласы: жасушалық және молекулалық иммунология. Созылмалы қабынудың иммунологиялық механизмі

Жобаны орындаушылар:

Абдолла Н., PhD (биология), жоба жетекшісі, зертхана меңгерушісінің м.а. Хирш индексі: ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4769-7824. Scopus ID: 57194001982.Web of Science ID: R-2193-2016.
Перфильева Ю.В. — PhD (биология), жетекші ғылыми қызметкер. Хирш индексі: ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6803-0773. Scopus ID: 56823500600. Web of Science ID: AAF-9666-2020.
Остапчук Е. О. – PhD (биология), жетекші ғылыми қызметкер. Хирш индексі: ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3771-423X. Scopus ID: 56823472400. Web of Science ID: D-1254-2015.
Нармуратова Г.Х. – Әл-Фараби атындағы ҚазҰУ биология факультетінің PhD-докторанты (биомедина).
Әбен Д. – магистр
Әбдусаттарова Ю. – магистр

AP19575254 «Циркадиандық бұзылумен біріктірілген семіздік моделіндегі миелоидтық супрессорлық жасушалардың фенотипттік және функционалдық ерекшеліктеріне мелатонинның әсері» 2023 жыл

2023 жылға арналған жобаны іске асыру барысында Циркадиандық бұзылыстармен біріктірілген семіздік үлгісіндегі MDSC деңгейлері мен фенотиптік сипаттамаларын басқа көкбауыр иммундық жасушаларының арасында зерттеу бойынша жұмыс жүргізлді.

2 айлық CD1 тышқандарды пайдалана отырып, семіздік үлгісі, циркадиандық бұзылыстар үлгісі және циркадиандық бұзылыстармен біріктірілген семіздік үлгілері алынды. Бақылаудың 8-ші аптасында циркадиандық бұзылуымен біріктірілген семіздік үлгісі бар жануарлардың салмағы семіздік үлгісіндегі жануарлардың салмағынан айтарлықтай жоғары екендігі анықталды. Ағындық цитометрия әдісін қолдана отырып, циркадиандық бұзылыстармен біріктірілген семіздік үлгісіндегі тышқандардың көкбауырдағы MDSC фенотиптік ерешелігі CCR2, F4/80, CD40, CD62L, CD244, CD11b, Ly6G және Ly6C маркерлерінің экспрессиясы бойынша бағаланды. Алынған нәтижелерден MDSC-дің CD11b⁺Ly6G⁺Ly6C^low және CD11b⁺Ly6G^—Ly6C^high фенотипті екі субпопуляциясы айқындалды.

Зерттеу барысында бақылау тышқандарымен салыстырғанда CD11b⁺Ly6G⁺Ly6C^low фенотипті MDSC субпопуляциясының деңгейі циркадиандық бұзылыстар тудырылған тышқан үлгісінде айтарлықтай жоғарылады, сонымен қатар бақылау тышқандарымен салыстырғанда семіздік тобындағы тышқандардың көкбауырында CD11b⁺Ly6G^—Ly6C^high фенотипті моноцитарлық және CD11b⁺Ly6G⁺Ly6C^low фенотипті гранулоцитарлық MDSC популяцияларының үлес деңгейі айтарлықтай жоғарлады. Зерттеу нәтижесінде циркадиандық бұзылыс біріктірілген семіздік кезінде индукцияланған MDSC фенотиптік ерекшелігі айқындалды. MDSC деңгейі/ белсенділігі мен иммундық жауаптың шамасы арасындағы корреляция бағаланды.

2024 жылға арналған жобаны іске асыру 1-ші жарты жылдығында in vitro жағдайында, циркадиандық бұзылыcпен біріктірілген семіздік кезінде индукцияланған MDSC-дің Т жасушалардың пролиферациясына супрессорлық активтілігін зерттеу бойынша жұмыс жүргізілді.

CD1 және C57BL/c тышқандарды пайдалана отырып, циркадиандық бұзылыстармен біріктірілген семіздік үлгілері алынды. Бақылаудың 16-ші аптасында циркадиандық бұзылуымен біріктірілген семіздік тобындағы жануарлардың салмағы бақылау тобындағы жануарлардың салмағынан айтарлықтай жоғары екендігі анықталды. Иммуномагниттік сепарация әдісін пайдалана отырып, циркадиандық бұзылыстармен біріктірілген семіздік үлгісіндегі тышқандардың көкбауырынан Gr1⁺ (MDSC) жасушалар, Ly6G⁺(гранулоцитарлы MDSC) жасушалар және Ly6G^—Gr1⁺(моноцитарлы MDSC) жасушалар, ал бақылау тобындағы тышқандар көкбауырынан CD3⁺ T жасушалар оқшауланып алынды. MDSC-дің Т жасуша пролиферациясына супрессорлық активтілігі CFSE тест әдісімен, ал Т жасуша функциясына супрессорлық активтілігі Т жасуша ішілік цитокиндер секрециясы бойынша цитометриялық талдау әдісімен in vitro жағдайында бағаланды. Алынған нәтижелерді талдау барысында циркадиандық бұзылыспен біріктірілген семіздік кезінде индукцияланған MDSC жасушасы СD4+ Т жасушалардың ТNF-α және IFN-γ секрециясын тежейтіні анықталды.

2024 жылға арналған жобаны іске асырудың 2-ші жарты жылдығында in vіtro жағдайында мелатониннің сүйек кемігі мононуклеар жасушаларынан генерацияланатын MDSC дің индукциясына әсерін зерттеу бойынша жұмыс жүргізілді.

Интакт CD1 тышқандардың сүйек кемігінен 3% FBS, 2 мМ EDTA –мен толықтырылған 5 -7 мл PBS көмегімен мононуклер жасушалар алынды. Осы жасушалардан MDSC генерациялау үшін жасушалардың оңтайлы тығыздығы, RPMI коректік орта компонеттерінің және маңызды цитокиндердің (GM-CSF және IL-6) тиімді концентрациялары, сондай-ақ, оңтайлы инкубациялау уақыты (96 сағат) анықталды. Мелатониннің MDSC дифферециациясына әсері CD11b, Gr1, CD11c, MHCІІ және F4-80 маркерінің экспрессиялануы бойынша цитометрияда бағаланады. Алынған мәліметтер мелатониннің сүйек кемігінен дифференциацияланатын MDSC фенотипті жасушалардың индукциясына әсері бар екенін көрсетеді.