Основная идея: Многочисленными исследованиями установлено, что вакцинация пожилых людей старше 65 лет в значительной степени неэффективна, причиной чего считают возрастное снижение функциональных возможностей иммунной системы, называемое иммуностарением. Предполагается, что одной из возможных причин возникновения и поддержания иммуностарения в организме являются миелоидные супрессорные клетки (Myeloid-Derived Suppressor Cells, MDSC), представляющие собой гетерогенную популяцию патологически активированных моноцитов и гранулоцитов с уникальным метаболическим и генетическим профилем, которые привлекают особое внимание из-за их способности вызывать системную и локальную иммуносупрессию и способствовать накоплению других иммуносупрессивных клеток, таких как Т-регуляторные клетки. Негативная роль MDSC в угнетении специфического Т-клеточного противоопухолевого иммунитета убедительно доказана при онкологическом процессе, как в эксперименте, так и в клинике. Стремительно нарастает количество работ, доказывающих участие этих клеток в развитии хронического воспаления, как инфекционной, так и неинфекционной природы. О возможном негативном влиянии MDSC на развитие противоинфекционного адаптивного иммунитета свидетельствует ряд экспериментальных работ. Настоящее исследование посвящено изучению роли MDSC в регуляции адаптивного иммунного ответа на противоинфекционные вакцины в эксперименте на старых животных и разработке подходов к увеличению эффективности вакцинации путем фармакологического подавления иммуносупрессорной активности данных клеток.
Целью проекта является оценка роли MDSC в подавлении иммунного ответа на вакцины при старении в эксперименте и разработка фармакологических методов повышения эффективности вакцинации..
Задачи:
1) Оценить динамику содержания и функциональные характеристики MDSC у старых иммунизированных мышей в сравнении с молодыми мышами.
2) Оценить антиген-специфический иммунный ответ у вакцинированных старых мышей в сравнении с молодыми мышами.
3) Оценить способность MDSC подавлять антиген-специфический Т-клеточный ответ у старых мышей в условиях in vitro.
4) Исследовать механизмы подавления миелоидными супрессорными клетками антиген-специфического ответа у вакцинированных старых мышей в условиях in vitro.
5) Изучить влияние введения витамина D (или других препаратов, подавляющих активность MDSC), на развитие гуморального и клеточного иммунного ответа на вакцины у старых животных в сравнении с показателями активности MDSC у этих животных.
Основные полученные результаты:
На основании полученных работ сделаны следующие выводы:
1 Старение сопровождается накоплением CD11b+Gr1+-клеток, характеризующихся пониженной экспрессией маркера F4/80 и способностью эффективно ингибировать как митоген-индуцированную, так и антиген-специфическую активность аутологичных Т-клеток. Анализ субпопуляционного состава продемонстрировал повышенный уровень гранулоцитарной, но не моноцитарной субпопопуляции MDSC у старых мышей по сравнению с молодыми животными.
2 У старых мышей как инбредной, так и аутбредной линий отмечено снижение доли общей популяции СD3+ T-клеток и доли Т-клеток, экспрессирующих маркер адгезии CD62L. При этом выявлена достоверная обратная корреляция между долей MDSC и содержанием CD62L+ Т-клеток, что может свидетельствовать о механизме подавления активности эффекторных Т-клеток за счет протеолитического отщепления данной молекулы MDSC, приводящего к неспособности наивных Т-клеток мигрировать во вторичные лимфоидные органы.
3 Вакцинация мышей цельновириронным SARS-CoV-2 и коммерческой противогриппозной вакциной приводила к продукции специфических антител, при этом не отмечено разницы в титрах антител между молодыми и старыми животными, что свидетельствует о том, что повышение доли MDSC не ассоциировано с нарушениями антительного ответа на используемые иммуногены. Вакцинация мышей цельновирионным SARS-CoV-2 и коммерческой противогриппозной вакциной не влияла на долю CD11b+Gr1+ миелоидных клеток, ДК или Т-клеток у молодых и старых животных.
4 Введение кальцитриола не влияло на продукцию специфических антител у старых вакцинированных животных, что может свидетельствовать о том, что витамин D не влияет на способность мышей вырабатывать антительный ответ на антигенный стимул. Однако у животных, получающих кальцитриол, отмечено повышение антиген-специфической продукции IFNТ-клетками в ответ на стимуляцию иммуногеном in vitro.
- Введение кальцитриола значительно повышало содержание F4/80-экспрессирующих CD11b+Gr1+-клеток у старых мышей, что предполагает поляризацию миелоидных клеток в сторону макрофагов.
Публикации
Публикации за 2023 год:
1) Абдусаттарова Ю.Р., Әбен Д.С., Абдолла Н., Тдеулиева Р.Т. Кали А., Перфильева Ю.В. Эффективность вакцинации от COVID-19 у пожилых людей// Вестник КАЗНМУ. – 2023. — №2 (65). — С.59-82.
2) Әбен Д.С., Перфильева Ю.В., Абдолла Н., Кали А., Тлеулиева Р.Т., Лушова А.В., Абдусаттарова Ю. Р. Оценка антиген-специфического ответа B- и T-клеток у разновозрастных мышей при иммунизации против COVID-19//Фундаментальные и прикладные исследования в области молекулярной биологии, биохимии, биотехнологии: мат-лы междунар. науч. конф. молодых ученых. — Алматы, 2023. — С. 64.
3) Абдусаттарова Ю. Р., Перфильева Ю.В., Кали А., Тлеулиева Р.Т., Әбен Д.С., Лушова А.В., Абдолла Н. Исследование возможной ассоциации между уровнем MDSC и антиген-специфической продукцией IFNCD4 Т-клетками//Фундаментальные и прикладные исследования в области молекулярной биологии, биохимии, биотехнологии: мат-лы междунар. науч. конф. молодых ученых. — Алматы, 2023. — С. 63.
Публикации за 2024 год:
4) Ostapchuk Y., Lushova A., Kan S., Abdolla N., Kali A., Tleulieva R., Perfilyeva A., Perfilyeva Y. Long-term changes in the phenotype and cytokine production of monocytes in COVID-19 recovered and vaccinated individuals//Infection and Immunity.– 2024. – N.92:e00216-24. doi: 10.1128/iai.00216-24. (JCI QUARTILE — Q2 (Infectious diseases); JCI PERCENTILE – 50.78 (Infectious diseases) Web of Science; CiteScore 2023 = 6, Parasitology 82% Scopus).
5) Perfilyeva Y, Aquino A., Borodin M., Kali A., Abdolla N., Ostapchuk Y., Tleulieva R, Perfilyeva A, Jainakbayev N., Sharipov K., Belyaev N. Can interventions targeting MDSCs improve the outcome of vaccination in vulnerable populations?//International Reviews of Immunology. – 2024. – N.21. – P.1-17. (JIF QUARTILE — Q2 (Immunology); JIF PERCENTILE – 58.1 (Immunology) Web of Science; CiteScore 2023 = 11, Immunology and Allergy 82% Scopus).
6) Перфильева Ю.В., Абдолла Н., Кали А., Тлеулиева Р.Т., Әбен Д.С., Абдусаттарова Ю.Р., Лушова А.В., Остапчук Е.О., Каральник Б.В., Беляев Н.Н. Миелоидные супрессорные клетки (MDSC) регулируют Т-клеточный ответ у старых мышей, иммунизированных цельновирионной вакциной SARS-CoV-2//Eurasian Journal of Applied Biotechnology. – 2024, – Vol.1. — C. 53-61. doi: 10.11134/btp.1.2024.5. (журнал рекомендован КОКСНВО МНВО РК).
Примечание – представлены репрезентативные точечные графики цитофлуориметрии (А) и обобщенные данные со средними зачениями ± SD (Б и В), достоверность различий между группами представлена как *p < 0,05, ** p <0,005 (по критерию Манна-Уитни). MЖ — молодые животные, СЖ — старые животные, МВЖ – молодые вакцинированные животные, СВЖ – старые вакцинированные животные.
Рисунок 1 – Уровень MDSC у старых и молодых мышей линии BALB/c (А и Б) и СD1 (В) до вакцинации (СЖ и МЖ) и через 7-14 дней после введения повторной дозы вакцины (СВЖ и МВЖ)
Примечание – показаны обобщенные данные с усредненными значениями ± SD (А) и репрезентативные точечные графики цитофлуориметрии (Б).
Рисунок 2 – Продукция IFNγ и TNF CD3+ Т-клетками старых вакцинированных мышей линии CD1 без стимуляции (U/s) и в ответ на добавление в культуру спленоцитов конконавалина А (ConA), Influvac, специфических (P/v) и контрольных (P/v control) пептидов в присутствии клеток Gr1+ в различных соотношениях