Кандидат биологических наук, младший научный сотрудник
Новосибирск
PhD (Biology), Junior Research Associate
Novosibirsk
Гончарова Елена Павловна – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник
630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 4
Elena P. Goncharova, PhD (Biology), Senior Research Associate
4 Timakova St Novosibirsk 630117
Кандидат биологических наук, младший научный сотрудник
Новосибирск
PhD (Biology), Junior Research Associate
Novosibirsk
Младший научный сотрудник
Новосибирск
Junior Research Associate, Novosibirsk State Technical University
Novosibirsk
Кандидат биологических наук, заведующая лабораторией ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный технический университет», г. Новосибирск, Россия; заведующая сектором психонейроиммунологии
Новосибирск
PhD (Biology), Head of Laboratory, Novosibirsk State Technical University, Novosibirsk, Russian Federation; Head, Sector of Psychoneuroimmunology, Research Institute of Neuroscience and Medicine
Novosibirsk
В кишечнике обитает более триллиона бактерий, которые нарабатывают до 60% метаболитов хозяина. Поэтому кишечный микробиом играет важную роль в регуляции иммунного ответа хозяина. В настоящее время получено много данных не только о влиянии пробиотических штаммов бактерий на развитие патологий, связанных с дисбиозами и нарушениями метаболического обмена, но и о важной роли бактерий в лечении воспаления, онкологии и нейродегенеративных нарушений. Изучение влияния пробиотических штаммов на лечение различных патологий проводят на экспериментальных животных с нарушением работы генов, приводящих к данной патологии. Для понимания механизма прямого действия пробиотиков используют клетки здоровых мышей или перевиваемые культуры клеток в in vitro исследованиях. Однако проводится довольно мало исследований эффекта пробиотических штаммов на клетки, полученные от животных с патологией. В данной работе мы исследовали фенотип дендритных клеток (ДК) мышей Muc2-/с признаками хронического воспаления кишечника и оценивали какой эффект L. johnsonii оказывает на функциональную активность ДК. Известно, что ключевыми признаками всех экспериментальных моделей воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК) являются истончение защитного муцинового слоя в кишечнике и изменение кишечной микрофлоры. В нашей работе мы сравнили эффективность созревания и активации ДК, полученных из костного мозга мышей с мутацией в гене Muc2, и ДК, полученных от здоровых мышей линии C57BL/6 свободных от специфических видовых патогенов. А также оценили экспрессию костимуляторных молекул, пролиферативный индекс и возможность активации Т-регуляторного ответа ДК, которые которые были стимулированы пробиотическими бактериями L. johnsonii. Методом проточной цитометрии оценивали экспрессию клеточных маркеров дендритных и Т-клеток с помощью антител к внеи внутриклеточным белкам. Пролиферативную активность спленоцитов оценивали с помощью WST теста. В работе было показано, что дендритные клетки, полученные из костного мозга мышей с нулевой мутацией гена Muc2 имели незрелый фенотип по основным маркерам ДК. Дендритные клетки Muc2-/мышей не могли эффективно стимулировать пролиферацию аллогенных и сингенных Т-клеток. Пробиотический штамм L. johnsonii был способен не только стимулировать созревание дендритных клеток, полученных от Muc2-/-мышей, но и повышать экспрессию FoxP3 на CD25+ Т-клетках, которые ко-культивировали с дендритными клетками. Таким образом, мы полагаем, что данный пробиотический штамм бактерий может снижать признаки воспаления и уменьшать проявление патологических нарушений у мышей с признаками развития ВЗК.
The gut is inhabited by a trillion bacteria that produce up to 60% of the host’s metabolites. The gut microbiome plays an important role in regulating host immune function. A lot of research concerned the effect of probiotic on the pathologies associated not only with dysbiosis and metabolic disorders, but there is breakthrough in the treatment of inflammation, oncology and neurodegenerative disorders. Animals with mutation of the genes leading to pathology used to assay probiotic effect. To understand direct action of probiotics, cells derived from control mice or cell culture of tumor genesis in vitro studies are used. However, there is little research of the probiotic effect on cells derived from mice with pathology. In this study, we assessed the phenotypes of dendric cells derived from Muc2-/- mice with chronic inflammation and assessed the effect of L. johnsonii on the dendric cells. It is known that the key features of IBD models are thinning of mucin layer and changes in the intestinal microbiome. We compared the efficiency of maturation and activation of dendric cells derived from the bone marrow of Muc2-/- mice and dendric cells obtained from healthy C57BL/6 mice free from specific species pathogens. We evaluated the expression of co-stimulatory molecules, the proliferative index, and the ability to trigger the T regulatory response of dendric cells, which were stimulated with the probiotic L. johnsonii. Markers of dendritic and T cells were assessed by flow cytometry using antibodies to extra- and intracellular proteins. The proliferative activity of splenocytes was assessed using the WST test. It was shown that dendric cells derived from the Muc2-/- had an immature phenotype. Dendric cells of Muc2-/- mice could not effectively stimulate the proliferation of allogeneic and syngeneic T cells. L. johnsonii was able not only to stimulate the maturation of dendric cells derived from Muc2-/- mice, but also to increase the expression of FoxP3 on CD25+ T cell that were co-cultured with DCs. Thus, we believe that this probiotic bacterium can reduce signs of inflammation and reduce pathological processes in animals of an experimental model of IBD in vivo.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.