mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-2019-2-231-238mimmun-1523Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESПРОДУКЦИЯ ПРО- И ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЦИТОКИНОВ СИНОВИАЛЬНЫМИ ФИБРОБЛАСТАМИ БОЛЬНЫХ РЕВМАТОИДНЫМ АРТРИТОМ IN VITRO ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МОДУЛЯТОРОВ МЕТИЛИРОВАНИЯ ДНК – ПОИСКОВОЕ ИССЛЕДОВАНИЕTHE PRODUCTION OF PRO- AND ANTIINFLAMMATORY CYTOKINES BY SYNOVIAL FIBROBLASTS OF PATIENTS WITH RHEUMATOID ARTHRITIS IN VITRO WHEN USING DNA METHYLATION MODULATORS - INVESTIGATIVE STUDYШнайдерМ. А.ShnayderM. A.

аспирант лаборатории клинической иммунофармакологии

minerva1986@mail.ruШиринскийВ. С.ShirinskyV. S.

заведующий лабораторией клинической иммунофармакологии

valery.shirinsky@gmail.comКалиновскаяН. Ю.KalinovskayaN. Yu.

к.м.н., научный сотрудник

xxx@mail.ruШиринскийИ. В.ShirinskyI. V.

в.н.с. лаборатории клинической иммунофармакологии

ivan.shirinsky@gmail.comФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии»РоссияFederal State Budgetary Scientific Institution Research Institute of Fundamental and Clinical ImmunologyRussian FederationФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологииRussian FederationFederal State Budgetary Scientific Institution Research Institute of Fundamental and Clinical ImmunologyRussian Federation201901032019212231238Copyright © Шнайдер М.А., Ширинский В.С., Калиновская Н.Ю., Ширинский И.В., 20192019Шнайдер М.А., Ширинский В.С., Калиновская Н.Ю., Ширинский И.В.Shnayder M.A., Shirinsky V.S., Kalinovskaya N.Y., Shirinsky I.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/2019-21-2-4

С целью изучения влияния модуляторов метилирования ДНК на продукцию про- и противовоспалительных цитокинов фибробластоподобными синовиальными клетками (ФСК) использовались клетки, полученные из синовиальной ткани 8 больных активным РА после 3-7 пассажах культивирования in vitro. Показано, что фенофибрат не изменял показатели 5-метилцитозина в ФСК, генистеин и адеметионин их увеличивали на 35% а гидралазин в два раза уменьшал. Выявлена спонтанная продукция IL-6, IL-17, IL- 18 и IL-10 культурах ФСК, добавление ИЛ - 1β значительно усиливало синтез цитокинов. Донаторы метилирования ДНК снижали содержание IL-6 в культурах ФСК. Адеметионин, в максимальной концентрации, в отличие от гидралазина и генистеина снижал продукцию IL-18. Уровень   IL-17 уменьшался при действии модуляторов в малых дозах, а продукция IL-10 практически не менялась. Заключается, что действие модуляторов метилирования на синтез провоспалительных и противовоспалительных цитокинов ФСК связано не только с их влиянием на метилирование ДНК, но и опосредовано другими эпигенетическими механизмами.   Культуры ФСК могут быть использованы как инструмент для доклинической оценки новых модуляторов метилирования ДНК.

The effects DNA methylation modulators on  pro- and anti-inflammatory cytokine production by fibroblast-like synoviocytes (FLS) were evaluated using FLS obtained from synovial tissues of 8 patients with active RA and cultivated for 3-7 passages in vitro.

It was shown that fenofibrate did not change levels of 5-methylcytosine (5-MeC) in FLS,  genistein and ademetionine increased 5-MeC concentrations  by 35%, and hydralazine resulted in twofold decrease of 5-MeC levels.

фибробластоподобные синовиальные клеткиревматоидный артритметилирование ДНКцитокиныгенистеингидралазинадеметионинfibroblast-like synovial cellsrheumatoid arthritisDNA methylationcytokinesgenisteinhydralazineademethionineReferencesШнайдер М.А., Ширинский В.С., Ширинский И.В. Культура фибробластоподобных синовиальных клеток больных ревматоидным артритом: свойства и возможности // Медицинская иммунология, 2016. Т. 18, № 2. С. 107-118. [Schneider M.A., Shirinsky V.S., Shirinsky I.V. Cultures of fibroblast-like synovial cells from patients with rheumatoid arthritis: properties and opportunities. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2016, Vol. 18, no. 2, pp. 107-118. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-2016-2-107-118.Шнайдер М.А., Ширинский В.С., Ширинский И.В. Культура фибробластоподобных синовиальных клеток больных ревматоидным артритом: свойства и возможности // Медицинская иммунология, 2016. Т. 18, № 2. С. 107-118. [Schneider M.A., Shirinsky V.S., Shirinsky I.V. Cultures of fibroblast-like synovial cells from patients with rheumatoid arthritis: properties and opportunities. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2016, Vol. 18, no. 2, pp. 107-118. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-2016-2-107-118.Arce C., Segura-Pacheco B., Perez-Cardenas E., Taja-Chayeb L., Candelaria M., Duennas-Gonzalez A. Hydralazine target: from blood vessels to the epigenome. J. Transl. Med., 2006, Vol. 4, pp. 10-22.Arce C., Segura-Pacheco B., Perez-Cardenas E., Taja-Chayeb L., Candelaria M., Duennas-Gonzalez A. Hydralazine target: from blood vessels to the epigenome. J. Transl. Med., 2006, Vol. 4, pp. 10-22.Fu L.H., Ma C.L., Cong B., Li S.J., Chen H.Y., Zhang J.G. Hypomethylation of proximal CpG motif of interleukin-10 promoter regulates its expression in human rheumatoid arthritis. Acta. Pharmacol. Sin., 2011, Vol. 32, pp. 1373-1380.Fu L.H., Ma C.L., Cong B., Li S.J., Chen H.Y., Zhang J.G. Hypomethylation of proximal CpG motif of interleukin-10 promoter regulates its expression in human rheumatoid arthritis. Acta. Pharmacol. Sin., 2011, Vol. 32, pp. 1373-1380.Ishida K., Kobayashi T., Ito S., Komatsu Y., Yokoyama T., Okada M., Abe A., Murasawa A., Yoshie H. Interleukin-6 gene promoter methylation in rheumatoid arthritis and chronic periodontitis. J. Periodontol., 2012, Vol. 83, pp. 917-925.Ishida K., Kobayashi T., Ito S., Komatsu Y., Yokoyama T., Okada M., Abe A., Murasawa A., Yoshie H. Interleukin-6 gene promoter methylation in rheumatoid arthritis and chronic periodontitis. J. Periodontol., 2012, Vol. 83, pp. 917-925.Kanbe K., Takemura T., Takeuchi K., Chen Q., Takagishi K., Inoue K. Synovectomy reduces stromal-cellderived factor-1 (SDF-1) which is involved in the destruction of cartilage in osteoarthritis and rheumatoid arthritis. J. Bone Joint. Surg. Br., 2004, Vol. 86, pp. 296-300.Kanbe K., Takemura T., Takeuchi K., Chen Q., Takagishi K., Inoue K. Synovectomy reduces stromal-cellderived factor-1 (SDF-1) which is involved in the destruction of cartilage in osteoarthritis and rheumatoid arthritis. J. Bone Joint. Surg. Br., 2004, Vol. 86, pp. 296-300.Karouzakis E., Gay R.E., Michel B.A., Gay S., Neidhart M. DNA hypomethylation in rheumatoid arthritis synovial fibroblasts. Arthritis Rheum., 2009, Vol. 60, pp. 3613-3622.Karouzakis E., Gay R.E., Michel B.A., Gay S., Neidhart M. DNA hypomethylation in rheumatoid arthritis synovial fibroblasts. Arthritis Rheum., 2009, Vol. 60, pp. 3613-3622.Karouzakis E., Rengel Y., Jungel A., Kolling C., Gay R.E., Michel B.A., Tak P.P., Gay S., Neidhart M., Ospelt C. DNA methylation regulates the expression of CXCL12 in rheumatoid arthritis synovial fibroblasts. Genes Immun., 2011, Vol. 12, pp. 643-652.Karouzakis E., Rengel Y., Jungel A., Kolling C., Gay R.E., Michel B.A., Tak P.P., Gay S., Neidhart M., Ospelt C. DNA methylation regulates the expression of CXCL12 in rheumatoid arthritis synovial fibroblasts. Genes Immun., 2011, Vol. 12, pp. 643-652.Li J., Gang D., Yu X., Hu Y., Yue Y., Cheng W., Pan X., Zhang P. Genistein: the potential for efficacy in rheumatoid arthritis. Clin. Rheumatol., 2013, Vol. 32, pp. 535-540.Li J., Gang D., Yu X., Hu Y., Yue Y., Cheng W., Pan X., Zhang P. Genistein: the potential for efficacy in rheumatoid arthritis. Clin. Rheumatol., 2013, Vol. 32, pp. 535-540.Matsukura H., Aisaki K., Igarashi K., Matsushima Y., Kanno J., Muramatsu M., Sudo K., Sato N. Genistein promotes DNA demethylation of the steroidogenic factor 1 (SF-1) promoter in endometrial stromal cells. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2011, Vol. 412, pp. 366-372.Matsukura H., Aisaki K., Igarashi K., Matsushima Y., Kanno J., Muramatsu M., Sudo K., Sato N. Genistein promotes DNA demethylation of the steroidogenic factor 1 (SF-1) promoter in endometrial stromal cells. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2011, Vol. 412, pp. 366-372.Nile C.J., Read R.C., Akil M., Duff G.W., Wilson A.G. Methylation status of a single CpG site in the IL6 promoter is related to IL6 messenger RNA levels and rheumatoid arthritis. Arthritis Rheum., 2008, Vol. 58, pp. 2686-2693.Nile C.J., Read R.C., Akil M., Duff G.W., Wilson A.G. Methylation status of a single CpG site in the IL6 promoter is related to IL6 messenger RNA levels and rheumatoid arthritis. Arthritis Rheum., 2008, Vol. 58, pp. 2686-2693.Ospelt C., Reedquist K.A., Gay S., Tak P.P. Inflammatory memories: is epigenetics the missing link to persistent stromal cell activation in rheumatoid arthritis? Autoimmun. Rev., 2011, Vol. 10, no. 9, pp. 519-524.Ospelt C., Reedquist K.A., Gay S., Tak P.P. Inflammatory memories: is epigenetics the missing link to persistent stromal cell activation in rheumatoid arthritis? Autoimmun. Rev., 2011, Vol. 10, no. 9, pp. 519-524.Portela A., Esteller M. Epigenetic modifications and human diseases. Nat. Biotechnol., 2010, Vol. 28, pp. 1057-1068.Portela A., Esteller M. Epigenetic modifications and human diseases. Nat. Biotechnol., 2010, Vol. 28, pp. 1057-1068.Rosengren S., Boyle D.L., Firestein G.S. Acquisition, culture, and phenotyping of synovial fibroblasts. Methods Mol. Med., 2007, Vol. 135, pp. 365-375.Rosengren S., Boyle D.L., Firestein G.S. Acquisition, culture, and phenotyping of synovial fibroblasts. Methods Mol. Med., 2007, Vol. 135, pp. 365-375.Takami N., Osawa K., Miura Y., Komai K., Taniguchi M., Shiraishi M., Sato K., Iguchi T., Shiozawa K., Hashiramoto A., Shiozawa S. Hypermethylated promoter region of DR3, the death receptor 3 gene, in rheumatoid arthritis synovial cells. Arthritis Rheum., 2006, Vol. 54, pp. 779-787.Takami N., Osawa K., Miura Y., Komai K., Taniguchi M., Shiraishi M., Sato K., Iguchi T., Shiozawa K., Hashiramoto A., Shiozawa S. Hypermethylated promoter region of DR3, the death receptor 3 gene, in rheumatoid arthritis synovial cells. Arthritis Rheum., 2006, Vol. 54, pp. 779-787.van Oosterhout M., Levarht E.W., Sont J.K., Huizinga T.W., Toes R.E., van Laar J.M. Clinical efficacy of infliximab plus methotrexate in DMARD naive and DMARD refractory rheumatoid arthritis is associated with decreased synovial expression of TNF alpha and IL18 but not CXCL12. Ann. Rheum. Dis., 2005, Vol. 64, pp. 537-543.van Oosterhout M., Levarht E.W., Sont J.K., Huizinga T.W., Toes R.E., van Laar J.M. Clinical efficacy of infliximab plus methotrexate in DMARD naive and DMARD refractory rheumatoid arthritis is associated with decreased synovial expression of TNF alpha and IL18 but not CXCL12. Ann. Rheum. Dis., 2005, Vol. 64, pp. 537-543.Wang J., Zhang Q., Jin S., He D., Zhao S., Liu S. Genistein modulate immune responses in collagen-induced rheumatoid arthritis model. Maturitas, 2008, Vol. 59, pp. 405-412.Wang J., Zhang Q., Jin S., He D., Zhao S., Liu S. Genistein modulate immune responses in collagen-induced rheumatoid arthritis model. Maturitas, 2008, Vol. 59, pp. 405-412.Whitaker J.W., Boyle D.L., Hillman J., Anderson D., Wang W., Firestein G.S. An imprinted rheumatoid arthritis methylome signature reflects pathogenic phenotype. Genome Med., 2013, Vol. 5, no. 4, p. 40.Whitaker J.W., Boyle D.L., Hillman J., Anderson D., Wang W., Firestein G.S. An imprinted rheumatoid arthritis methylome signature reflects pathogenic phenotype. Genome Med., 2013, Vol. 5, no. 4, p. 40.Zimmermann T., Kunisch E., Pfeiffer R., Hirth A., Stahl H.D., Sack U., Laube A., Liesaus E., Roth A., Palombo-Kinne E., Emmrich F., Kinne R.W. Isolation and characterization of rheumatoid arthritis synovial fibroblasts from primary culture – primary culture cells markedly differ from fourth-passage cells. Arthritis Res., 2001, Vol. 3, pp. 72-76.Zimmermann T., Kunisch E., Pfeiffer R., Hirth A., Stahl H.D., Sack U., Laube A., Liesaus E., Roth A., Palombo-Kinne E., Emmrich F., Kinne R.W. Isolation and characterization of rheumatoid arthritis synovial fibroblasts from primary culture – primary culture cells markedly differ from fourth-passage cells. Arthritis Res., 2001, Vol. 3, pp. 72-76.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.