Горбунова Ольга Леонидовна – кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории иммунорегуляции
614081, г. Пермь, ул. Голева, 13
Olga L. Gorbunova, PhD (Biology), Research Associate, Laboratory of Immunoregulation
13 Golev St Perm 614081
Ширшев Сергей Викторович – доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, заведующий лабораторией иммунорегуляции
Пермь
Sergey V. Shirshev, PhD, MD (Medicine), Honored Worker of Science of the Russian Federation, Head, Laboratory of Immunoregulation
Perm
Беременность представляет собой феномен естественной полуаллогенной трансплантации, поскольку плод наполовину чужероден в силу экспрессии отцовских антигенов. Установлено, что гипоталамический гормон кисспептин в период беременности вырабатывается синцитиотрофобластом плаценты и участвует в формировании нового специфического гормонального фона. В крови беременных женщин циркулируют несколько форм гормона: кисспептин-10, кисспептин-14 и кисспептин-54 (по количеству аминокислотных остатков в молекуле гормона), однако основной активной формой является кисспептин-54. Основным механизмом формирования иммунной толерантности во время беременности является индукция экспрессии фермента индоламин-2,3-диоксигеназы (IDO) антигенпрезентирующими клетками периферической крови, вследствие чего происходит катализ триптофана (Trp) до кинуренинов (KYN), блокирующих активацию и вызывающих апоптоз цитотоксических CD8+Т-лимфоцитов в зоне соприкосновения материнских иммунных клеток с антигенами плацентарно-фетального комплекса. Кроме этого, в период беременности важная роль отводится процессу апоптоза, поскольку активированные клетки могут быть потенциально опасными для развивающегося плода. Иммунокомпетентные клетки крови экспрессируют специфический мембранный рецептор кисспептина (KISS-1R). Поскольку кисспептин-54 поступает в системный кровоток только во время беременности, то гормон оказывает действие на иммунные клетки только в этот период.
Целью данной работы была оценка влияния кисспептина-54 в концентрациях, сопоставимых с его уровнем во время физиологической беременности, на активность IDO и апоптоз лимфоцитов периферической крови.
В качестве объекта исследования использовались мононуклеарные клетки периферической крови (PBMC) полученные от 10 здоровых небеременных женщин репродуктивного возраста (от 23 до 32 лет). Апоптоз лимфоцитов оценивали в суспензии PBMC путем окрашивания аннексином-V и йодистым пропидием. Определение количества клеток на ранней и поздней стадиях апоптоза проводили в изолированном гейте лимфоцитов. Активность IDO в PBMC определяли спектрофотометрически по изменению концентрации KYN – первого стабильного метаболита пути распада Trp.
Выявлено, что кисспептин-54 в концентрации 4,6 pM, соответствующей II триместру беременности, достоверно усиливает активность IDO, увеличивает количество клеток, находящихся в ранней и поздней стадиях апоптоза. Таким образом, кисспептин-54 является важным механизмом контроля этих процессов в период беременности, направленным на защиту полуаллогенного плода от неблагоприятных иммунных реакций матери и благоприятным развитием беременности.
Pregnancy is a phenomenon of natural semi-allogeneic transplantation, since the fetus is half alien due to the expression of paternal antigens. It was found that the hypothalamic hormone kisspeptin during pregnancy is produced by the syncytiotrophoblast of the placenta and participates in the formation of a new specific hormonal background. Several forms of the hormone circulate in the blood of pregnant women: kisspeptin-10, kisspeptin-14 and kisspeptin-54 (according to the number of amino acid residues in the hormone molecule), but the main active form is kisspeptin-54. The main mechanism for the formation of immune tolerance during pregnancy is the induction of the expression of the enzyme indolamine-2,3- dioxygenase (IDO) by antigen-presenting cells of peripheral blood, resulting in the catalysis of tryptophan (Trp) to kynurenins (KYN) blocking the activation and causing apoptosis of cytotoxic CD8+T lymphocytes in the zone of contact of maternal immune cells with placental-fetal complex antigens. In addition, during pregnancy, an important role is assigned to the process of apoptosis, since activated cells can be potentially dangerous for the developing fetus. Immunocompetent blood cells express a specific membrane receptor of kisspeptin (KISS-1R). Since kisspeptin-54 enters the systemic circulation only during pregnancy, the hormone has an effect on immune cells only during this period.
The aim of this work was to evaluate the effect of kisspeptin-54 in concentrations comparable to its level
during physiological pregnancy on IDO activity and apoptosis of peripheral blood lymphocytes.
Peripheral blood mononuclear cells (PBMC) obtained from 10 healthy non-pregnant women of reproductive age (from 23 to 32 years) were used as the object of the study. Lymphocyte apoptosis was assessed in PBMC suspension by staining with annexin-V and propidium iodide. The determination of the number of cells in the early and late stages of apoptosis was carried out in the isolated gate of lymphocytes. IDO activity in PBMC was determined spectrophotometrically by changes in the concentration of KYN, the first stable metabolite of the Trp decay pathway.
It was found that kisspeptin-54 at a concentration of 4.6 pM corresponding to the second trimester of pregnancy significantly enhances the activity of IDO, increases the number of cells in the early and late stages of apoptosis. Thus, kisspeptin-54 is an important mechanism for controlling these processes during pregnancy, aimed at protecting the semi-allogeneic fetus from adverse immune reactions of the mother and the favorable development of pregnancy.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.