ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПРЕССИИ РЕЦЕПТОРОВ К ИЛ-4, ГЕНОВ ИЛ-4R И РОЛИ ИЛ-4 В СОКРАЩЕНИИ БРОНХОВ КРЫС С ОВАЛЬБУМИН-ИНДУЦИРОВАННОЙ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМОЙ
PDF

Ключевые слова

модель овальбумин-индуцированной бронхиальной астмы
интрамуральный ганглий
гладкая мышца
провоспалительный цитокин

Как цитировать

Смирнова, О. Е., Блажевич, Л. Е., & Кирилина, В. М. (2021). ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПРЕССИИ РЕЦЕПТОРОВ К ИЛ-4, ГЕНОВ ИЛ-4R И РОЛИ ИЛ-4 В СОКРАЩЕНИИ БРОНХОВ КРЫС С ОВАЛЬБУМИН-ИНДУЦИРОВАННОЙ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМОЙ. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова, 108(2), 222–234. https://doi.org/10.31857/S086981392202008X

Аннотация

ИЛ-4 играет одну из ключевых ролей в патогенезе бронхиальной астмы. Однако мало изученной остается роль ИЛ-4 и рецепторов ИЛ-4R в патогенезе бронхиальной астмы в участках респираторного тракта с ганглиями и без них. Целью данного исследования являлось изучение уровня экспрессии рецепторов ИЛ-4R, степени экспрессии генов ИЛ-4R в бронхах крыс с овальбумин-индуцированной бронхиальной астмой и роли ИЛ-4 в сокращении гладкой мышцы бронхов с интрамуральными ганглиями и без них. Всего было исследовано 22 крысы линии Вистар. Были сформированы две группы животных – контрольная и экспериментальная (крысы с овальбумин-индуцированной астмой). На препаратах бронхов крыс были проведены молекулярно-генетические, иммуногистохимические и механографические исследования. Установлено, что у крыс с овальбумин-индуцированной бронхиальной астмой по сравнению с контрольными животными значительно увеличивается экспрессия генов ИЛ-4R и экспрессия рецептора ИЛ-4R в тканях бронхов. В препаратах бронхов с ганглиями генная и молекулярная экспрессия была более выражена по сравнению с препаратами бронхов без ганглиев. ИЛ-4 вызывал увеличение сократительных ответов мышцы бронхов. В препаратах бронхов с ганглиями сократительные ответы были выше, чем в препаратах без ганглиев.

https://doi.org/10.31857/S086981392202008X
PDF

Литература

Xiao-wen C, Zhang Y, Wang H, Wang W (2008) Effect of ligustrazine injection on levels of interleukin-4 and interferon-γ in patients with bronchial asthma. Chinese J Integrat Med 14: 217–220. https://doi.org/10.1007/s11655-008-0217-y

Liu XJ, Xin ZL (1996) A study on using IL-4 and IFN-gamma to regulate IgE synthesis in bronchial asthma patients in vitro. Chin J Tubercul Respir Dis 19: 186–189. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9596842

Pereira ABM, de Oliveira JR, Teixeira MM, da Silva PR, Rodrigues Junior V, Rogerio AP (2021) IL-27 regulates IL-4-induced chemokine production in human bronchial epithelial cells. Immunobiology 226(1):152029. https://doi.org/10.1016/j.imbio.2020.152029

Keegan AD, Leonard WJ, Zhu J (2021) Recent advances in understanding the role of IL-4 signaling. Fac Rev 7.10:71. https://doi.org/10.12703/r/10-71

Deimel LP, Li Z, Roy S, Ranasinghe C (2021) STAT3 determines IL-4 signalling outcomes in naïve T cells. Sci Rep11(1):10495. https://doi.org/10.1038/s41598-021-89860-7

Yuchen F, Shengchong C, Chenli C, Wenliang W, Dian C, Jiali G, Gongqi C, Lingling Y, Guohua Z (2020) CDH26 amplifies airway epithelial IL-4 receptor α signaling in asthma. MedRxiv preprint 2:1–37. https://doi.org/10.1101/2020.12.01.20241752

Чучалин АГ (2011) Бронхиальная астма: новые перспективы в терапии. Казанск мед журн 92: 676–684. [Chuchalin AG (2011) Bronchial asthma: new perspectives in therapia. Kazan Med J 92: 676–684. (In Russ)]. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2011-0-4-5-12

Ahmadi M (2018) Bone marrow mesenchymal stem cells modified pathological changes and immunological responses in ovalbumin-induced asthmatic rats possibly by the modulation of miRNA155 and miRNA133. Gen Physiol Biophys J 37: 263–274. https://doi.org/10.4149/gpb_2017052

Guo HW (2014) Mangiferin attenuates Th1/Th2 cytokine imbalance in an ovalbumin-induced asthmatic mouse model. PLoS J 9: 78–94. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0100394

Ahmadi M (2018) Monitoring IL-13 expression in relation to miRNA-155 and miRNA-133 changes following intra-tracheal administration of mesenchymal stem cells and conditioned media in ovalbumin-sensitized rats. Thai Vet Med J 48: 347–355. https://he01.tci-thaijo.org/index.php/tjvm/article/view/146545

Luzina IG, Keegan AD, Heller NM, Rook GA, Shea-Donohue T, Atamas SP (2012) Regulation of inflammation by interleukin-4: a review of "alternatives". J Leukocyte Biol 92:753–764. https://doi.org/10.1189/jlb.0412214

Лысян НИ, Маркова ОВ (2004) Применение интерлейкина-4 и его генов для биотерапии злокачественных глиом головного мозга. Укр нейрохирург журн 1:20–25. [Lysyan NI, Markova O. V. (2004) The use of interleukin-4 and its genes for biotherapy of malignant brain gliomas. Ukr Neurohirurg J 1:20-25. (In Russ)]. http://theunj.org/article/view/137787

Hershey GK (2003) IL-13 receptors and signaling pathways : An evolving web. J Allergy Clin Immunol 111:677–690. https://doi.org/10.1067/mai.2003.1333

Mikita T, Campbell D, Wu P, Williamson K, Schindler U (1996) Requirements for interleukin-4-induced gene expression and functional characterization of Stat6. Mol Cell Biol 16:11–20. https://doi.org/10.1128/MCB.16.10.5811

Schindler U, Wu P, Rothe M, Brasseur M, McKnight SL (1995) Components of a Stat recognition code: evidence for two layers of molecular selectivity. Immunity J 6:689–697. https://doi.org/10.1016/1074-7613(95)90013-6

McCormick SM, Heller NM (2015) Commentary: IL-4 and IL-13 receptors and signaling. Cytokine J 75: 38‒50. https://doi.org/10.1016/j.cyto.2015.05.023

May RD, Fung M (2015) Strategies targeting the IL-4/ IL-13 axes in disease. Cytokine J 75: 89–116. https://doi.org/10.1016/j.cyto.2015.05.018

Wenzel S, Ford L, Pearlman D, Spector S, Sher L, Skobieranda F, Wang L, Kirkesseli S, Rocklin R, Bock B, Hamilton J, Ming JE, Radin A, Stahl N, Yancopoulos GD, Graham N, Pirozzi G (2013) Dupilumab in persistent asthma with elevated eosinophil levels. N Engl Med J 368:2455–2466. https://doi.org/10.1056/NEJMoa1304048

Wei Q, Sha Y, Bhattacharya A, Fattah EA, Bonilla D, Jyothula SS, Pandit L, Hershey KK, Eissa NT (2014) Regulation of IL-4 receptor signaling by STUB1 in lung inflammation. Am J Resp Crit Care Med 189: 16‒29. https://doi.org/10.1164/rccm.201305-0874OC

Фрейдин МБ, Брагина ЕЮ, Огородова ЛМ, Пузырев ВП (2006) Генетика атопии: Современное состояние. Вавиловский журн генетики и селекции 3:492–503. [Freidin MB, Bragina EY, Ogorodova LM, Puzyrev VP (2006) Genetics of atopy: Current state. Vavilov J Genet and Breeding 3: 492–503. (In Russ)].

Close B, Banister K, Baumans V, Warwick C (1997) Recommendations for euthanasia of experimental animals. DGXT of the Eur Commission. Lab Animals J 31:1–32. https://doi.org/10.1258/002367797780600297

Hatziefthimiou A, Karetsi E, Pratzoudis E, Gourgoulianis K, Molyydas P (2005) Resting tension on airway smooth muscle: the involvement of epithelium. Respir Physiol Neurobiol J 145: 201–208. https://doi.org/10.1016/j.resp.2004.06.004

Masakazu Y, Osamu S, Kenji N, Tetsuji M, Koji S (2006) Propofol Attenuates Ovalbumin-Induced Smooth Muscle Contraction of the Sensitized Rat Trachea: Inhibition of Serotonergic and Cholinergic Signaling. Anesthesia & Analgesia J 3:594–600. https://doi.org/10.1213/01.ane.0000229853.01875.60

Федин АН, Алиева ЕВ, Ноздрачев АД (1997) Реакции гладкой мышцы трахеи на гистамин. Рос физиол журн им ИМ Сеченова 83:102–108. [Fedin AN, Alieva EV, Nozdrachev AD (1997) Reactions of the smooth muscle of the trachea to histamine. Russ J Physiol 83:102–108. (In Russ)].

Yilmaz A, Onen H, Alp E, Menevse S (2012) Real-Time PCR for Gene Expression Analysis. Polymerase Chain React J 12: 229–254. https://doi.org/10.5772/37356

Masuda N, Mantani Y, Yoshitomi C, Yuasa H, Nishida M, Aral M, Kawano J, Yokoyama T, Hoshi N, Kitagawa H (2018) Immunohistochemical study on the secretory host defense system with lysozyme and secretory phospholipase A2 throughout rat respiratory tract. J Vet Med Sci 80: 323–332. https://doi.org/10.1292/jvms.17-0503

Cooper PR, Lamb R, Day ND, Branigan PJ, Kajekar R, San Mateo L (2009) TLR3 activation stimulates cytokine secretion without altering agonist-induced human small airway contraction or relaxation. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 297:L530–L537. https://doi.org/10.1152/ajplung.00133.2009

Khaddaj-Mallat R, Sirois C, Sirois M, Rizcallah E, Morin C, Rousseau E (2015) Reversal of IL-13-induced inflammation and Ca(2+) sensitivity by resolvin and MAG-DHA in association with ASA in human bronchi. Prostaglandins Other Lipid Mediat 121:145–154. https://doi.org/10.1016/j.prostaglandins.2015.04.005

Willis CR, Siegel L, Leith A, Mohn D, Escobar S, Wannberg S, et al. (2015) IL-17RA Signaling in Airway Inflammation and Bronchial Hyperreactivity in Allergic Asthma. Am J Respir Cell Mol Biol 53:810–821. https://doi.org/10.1165/rcmb.2015-0038OC

Danov O, Jimenez Delgado SM, Obernolte H, Seehase S, Dehmel S, Braubach P, et al. (2018) Human lung tissue provides highly relevant data about efficacy of new anti-asthmatic drugs. PLoS One 13:e0207767. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0207767

Manson ML, Säfholm J, James A, Johnsson AK, Bergman P, Al-Ameri M, Orre AC, Kärrman-Mårdh C, Dahlén SE, Adner M (2020) IL-13 and IL-4, but not IL-5 nor IL-17A, induce hyperresponsiveness in isolated human small airways. J Allergy Clin Immunol 145(3):808–817.e2. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2019.10.037