mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-IEO-16729mimmun-3111Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT COMMUNICATIONSИммунобиологическая эффективность нового лекарственного средства на основе полипренилфосфата натрия для лечения и профилактики метаболического синдрома в экспериментеImmunobiological efficacy of a new sodium polyprenyl phosphate based medicine for the treatment and prevention of experimenrtal metabolic syndromeПронинА. В.ProninA. V.

Д.б.н., профессор, заместитель директора по научной работе.

Москва

PhD, MD (Biology), Professor, Deputy Director for Science, N. Gamaleya National Research Centre for Epidemiology and Microbiology.

Moscow

ЧекневС. Б.CheknevS. B.

Д.м.н., заместитель директора, заведующий лабораторией межклеточных взаимодействий.

Москва

PhD, MD (Medicine), Deputy Director for Science, Head, Laboratory of Cell to Cell Interactions, N. Gamaleya National Research Centre for Epidemiology and Microbiology.

Moscow

НиколаеваТ. Н.NikolaevaT. N.

Д.м.н., ведущий научный сотрудник, заведующая лабораторией естественного иммунитета.

Москва

PhD, MD (Medicine), Leading Research Associate, Head, Laboratory of Natural Immunity, N. Gamaleya National Research Centre for Epidemiology and Microbiology.

Moscow

КозловВ. В.KozlovV. V.

Научный сотрудник лаборатории естественного иммунитета.

Москва

Research Associate, Laboratory of Natural Immunity, N. Gamaleya National Research Centre for Epidemiology and Microbiology.

Moscow

КожевниковаТ. Н.KozhevnikovaT. N.

Кожевникова Татьяна Николаевна – к.м.н., научный сотрудник лаборатории клеточного иммунитета.

123098, Москва, ул. Гамалеи, 18

Тел.: 8 (916) 686-84-09

Tatiana N. Kozhevnikova - PhD (Medicine), Research Associate, Laboratory of Cellular Immunity, N. Gamaleya National Research Centre for Epidemiology and Microbiology.

18 Gamaleya St Moscow 123098

Phone: +7 (916) 686-84-09

tatiana140663@gmail.comВостроваЕ. И.VostrovaE. I.

Научный сотрудник лаборатории межклеточных взаимодействий.

Москва

Research Associate, Laboratory of Cell to Cell Interactions, N. Gamaleya National Research Centre for Epidemiology and Microbiology.

Moscow

ГригорьеваЕ. А.GrigorievaE. A.

К.б.н., научный сотрудник лаборатории естественного иммунитета.

Москва

PhD, (Biology), Research Associate, Laboratory of Natural Immunity, N. Gamaleya National Research Centre for Epidemiology and Microbiology.

Moscow

СосновскаяО. Ю.SosnovskayaO. Yu.

К.б.н., старший научный сотрудник лаборатории клеточного иммунитета.

Москва

PhD, (Biology), Senior Research Associate, Laboratory of Cellular Immunity, N. Gamaleya National Research Centre for Epidemiology and Microbiology.

Moscow

СарычеваМ. А.SarychevaM. A.

Научный сотрудник лаборатории межклеточных взаимодействий.

Москва

Research Associate, Laboratory of Cell to Cell Interactions, N. Gamaleya National Research Centre for Epidemiology and Microbiology.

Moscow

ВостровФ. В.VostrovA. V.

Ведущий инженер лаборатории межклеточных взаимодействий.

Москва

Leading Engineer, Laboratory of Cell to Cell Interactions, N. Gamaleya National Research Centre for Epidemiology and Microbiology.

Moscow

НаровлянскийА. Н.NarovlyanskyA. N.

Д.б.н., профессор, заведующий лабораторией цитокинов.

Москва

PhD, MD (Biology), Professor, Head, Laboratory of Cytokines, N. Gamaleya National Research Centre for Epidemiology and Microbiology.

Moscow

СанинА. В.SaninA. V.

Д.б.н., профессор, заведующий лабораторией клеточного иммунитета.

Москва

PhD, MD (Biology), Professor, Head, Laboratory of Cellular Immunity, N. Gamaleya National Research Centre for Epidemiology and Microbiology.

Moscow

ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Министерства здравоохранения РФРоссияN. Gamaleya National Research Centre for Epidemiology and MicrobiologyRussian Federation20242209202426510611070Copyright © Пронин А.В., Чекнев С.Б., Николаева Т.Н., Козлов В.В., Кожевникова Т.Н., Вострова Е.И., Григорьева Е.А., Сосновская О.Ю., Сарычева М.А., Востров Ф.В., Наровлянский А.Н., Санин А.В., 20242024Пронин А.В., Чекнев С.Б., Николаева Т.Н., Козлов В.В., Кожевникова Т.Н., Вострова Е.И., Григорьева Е.А., Сосновская О.Ю., Сарычева М.А., Востров Ф.В., Наровлянский А.Н., Санин А.В.Pronin A.V., Cheknev S.B., Nikolaeva T.N., Kozlov V.V., Kozhevnikova T.N., Vostrova E.I., Grigorieva E.A., Sosnovskaya O.Y., Sarycheva M.A., Vostrov A.V., Narovlyansky A.N., Sanin A.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/3111

Цель работы – изучение популяционного состава лимфоидных клеток селезенки, функциональной активности лимфоцитов и оценка состояния микробиоты желудочно-кишечного тракта лабораторных животных при экспериментальном моделировании метаболического синдрома (МС).

Эксперименты выполнены на мышах C57Bl/6, самцах, массой 18-20 г.

Использовали модели МС и гиперлипидемии (ГЛ), основанные на длительном выпаивании животных 20% водным раствором фруктозы с добавлением в корм холестерина и внутрибрюшинном введении мышам полоксамера 407, соответственно.

Оценку субпопуляционного состава спленоцитов проводили методом проточной цитометрии. Определение лептина, адипонектина, инсулина, IL-15, IL-22 в сыворотке крови – методом ELISA. Пролиферацию лимфоцитов оценивали в реакции бласттрансформации.

Микробиотический пейзаж дистального отдела толстого кишечника оценивали показателями микробных популяций кишечной флоры при посеве материала на дифференциально-диагностические среды.

Результаты моделирования свидетельствуют об изменении популяционного состава спленоцитов (снижение CD4+ и CD8+Т-клеток, активация Тreg-клеток CD4+CD25+FoxP3+), сопровождающемся снижением активности Т-клеток и повышением пролиферации В-лимфоцитов, нарушением продукции IL-15 и IL-22, липидного и углеводного обмена (адипонектин, лептин, инсулин), что служит предпосылкой развития хронического воспаления, являющегося патогенетическим признаком МС.

Экспериментальные модели обнаруживали изменения микробиоты кишечника лабораторных животных, характерные для проявления метаболического дисбиоза – увеличение представленности в биоматериале бактерий Firmicutes (стафилококков, стрептококков, энтерококков), изменения содержания факультативной (E. coli) и транзиторной (Enterobacter) микрофлоры.

С целью разработки нового средства терапии и профилактики ГЛ и МС использованы производные полиизопреноидов – биорегуляторы растительного происхождения в комбинации полипренил-фосфата натрия (ППФ) и бета-ситостерина (БСС).

Результаты свидетельствуют о более выраженных изменениях популяционного состава спленоцитов и показателей активации Тreg-клеток при моделировании ГЛ по сравнению с моделью МС. Введение ППФ и БСС оказывает иммунокорригирующее действие в ходе лечения.

Лечебное действие препарата и профилактика симптомов заболевания сопровождаются нормализацией состояния микробиоты толстого кишечника – восстанавливается количество облигатных бактерий E. coli lac+, Lactobacillus и Bifidobacterium.

Полученные данные свидетельствуют о перспективности использования ППФ и БСС для профилактики и лечения ГЛ и МС с целью воздействия на ведущие звенья патогенеза метаболической болезни.

The aim of the research was to study the population composition of the splenic lymphoid cells, to assess the functional activity of lymphocytes as well as the state of the gastrointestinal tract microbiota in experimental modeling of metabolic syndrome (MS).

The studies were conducted using two experimental models of MS and hyperlipidemia (HL), based on prolonged drinking of animals with 20% aqueous fructose solution with added cholesterol and intraperitoneal administration of Poloxamer 407 to mice, respectively.

The results of the experiments indicate a change in the population composition of splenocytes (decrease in CD4+ and CD8+T cells, activation of CD4+CD25+FoxP3+Thed cells), accompanied by a decrease in T cell activity and increased proliferation of B lymphocytes, impaired production of IL-15 and IL-22, as well as lipid and carbohydrate metabolism (adiponectin, leptin, insulin), which serves as a prerequisite for the development of chronic inflammation, which is a pathogenetic sign of MS.

We found changes in the intestinal microbiota of mice characteristic of the manifestation of metabolic dysbiosis – an increase in the representation of Firmicutes bacteria (staphylococci, streptococci, enterococci) in the biomaterial, changes in the content of facultative (E. coli) and transient (Enterobacter) microflora.

In order to develop a new kind of medicine for therapy and prevention of HL and MS, we used a combination of sodium polyprenyl phosphate (PP) and beta-sitosterol (BSS), polyisoprenoid derivatives of plant origin.

More pronounced changes were found in the splenocyte population composition and activation parameters of Treg cells in HL modeling compared with the MS model. The introduction of PP and BSS has an immunocorrective effect during treatment.

The therapeutic effect of this drug, as well as the prevention of the MS symptoms, is accompanied by normalization of the microbiota state.

The data obtained indicate the prospects of using PP and BSS for the prevention and treatment of HL and MS in order to influence the leading links in the pathogenesis of metabolic disease.

метаболический синдромэкспериментальная модельиммунный ответкишечная микробиотаполипренилфосфат натриялекарственное средствоmetabolic syndromeexperimental modelsimmune responsegut microbiotasodium polyprenyl phosphateReferencesМакарова М.Н., Макаров В.Г. Диет-индуцированные модели метаболических нарушений, экспериментальный метаболический синдром // Лабораторные животные для научных исследований, 2018. № 1. C. 79-91.Makarova M.N., Makarov V.G. Diet-induced models of metabolic disturbances. Report 2: experimental obesity. Laboratornyye zhivotnyye dlya nauchnykh issledovaniy = Laboratory Animals for Science, 2018, no. 1, pp. 79-91. (In Russ.)Николаева Т.Н., Чекнёв С.Б., Кожевникова Т.Н., Вострова Е.И., Сосновская О.Ю., Сарычева М.А., Козлов В.В., Григорьева Е.А., Востров А.В., Санин А.В., Наровлянский А.Н., ПронинА.В. Сравнительная оценка состояния микробиоты кишечника, показателей липидного обмена и морфологических изменений печени на экспериментальных моделях метаболического синдрома // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология, 2023. № 217 (9). С. 117-124.Nikolaeva T.N., Cheknev S.B., Kozhevnikova T.N., Vostrova E.I., Sosnovskaya O.Yu., Sarycheva M.A., Kozlov V.V., Grigorieva E.A., Vostrov A.V., Sanin A.V., NarovlyanskyA.N., Pronin A.V. Microbiota state of the gastro-intestinal tract of laboratory animals with signs of metabolic dysbiosis during treatment with experimental medical drug. Eksperimentalnaya i klinicheskaya gastroenterologiya = Experimental and Clinical Gastroenterology, 2023, no. 217 (9), pp. 117-124. (In Russ.)Bekkering S., Domiguez-Andres J., Joosten L.A., Riksen N.P., Netea M.G.Trained Immunity in Health and Dissease. Annu. Rev. Immunol., 2021, Vol. 39, no. 1, pp. 667-693.Bekkering S., Domiguez-Andres J., Joosten L.A., Riksen N.P., Netea M.G.Trained Immunity in Health and Dissease. Annu. Rev. Immunol., 2021, Vol. 39, no. 1, pp. 667-693.Chavakis Т. Immunomebolism:Where Immunology and metabolism Meet. J. Innate Immun., 2022, Vol. 14, pp. 1-3.Chavakis Т. Immunomebolism:Where Immunology and metabolism Meet. J. Innate Immun., 2022, Vol. 14, pp. 1-3.Ferreira A.V., Domiguez-Andres J., Netea M.G. The Role of Cell Metabolism in Innate Immune Memory. J. Innate Immun., 2022, 14, pp. 42-50.Ferreira A.V., Domiguez-Andres J., Netea M.G. The Role of Cell Metabolism in Innate Immune Memory. J. Innate Immun., 2022, 14, pp. 42-50.Johnston T.P. The P-407-induced murine model of dose-controlled hyperlipidemia and atherosclerosis: a review of findings to date. J. Cardiovasc. Pharmacol., 2004, Vol. 43, no. 4, pp. 595-606.Johnston T.P. The P-407-induced murine model of dose-controlled hyperlipidemia and atherosclerosis: a review of findings to date. J. Cardiovasc. Pharmacol., 2004, Vol. 43, no. 4, pp. 595-606.Karlsson E.A., Sheridan P.A., Beck M.A. Diet-induced obesity in mice reduces the maintenance of influenza-specific CD8+ memory T cells. J. Nutr., 2010, Vol. 140, pp. 1691-1697.Karlsson E.A., Sheridan P.A., Beck M.A. Diet-induced obesity in mice reduces the maintenance of influenza-specific CD8+ memory T cells. J. Nutr., 2010, Vol. 140, pp. 1691-1697.Lee Y.S., Olefsky J. Chronic tissue inflammation and metabolic disease. Genes Dev., 2021, Vol. 35, no. 5-6, pp. 307-328.Lee Y.S., Olefsky J. Chronic tissue inflammation and metabolic disease. Genes Dev., 2021, Vol. 35, no. 5-6, pp. 307-328.Magne F., Gotteland M., Gauthier L., Zazueta A., Pesoa S. The Firmicutes/Bacteroidetes ratio:a relevant marker of gut dysbiosis in obese patients. Nutrients, 2020, Vol. 12, no. 5, 1474. doi: 10.1530/JOE-20-0473.Magne F., Gotteland M., Gauthier L., Zazueta A., Pesoa S. The Firmicutes/Bacteroidetes ratio:a relevant marker of gut dysbiosis in obese patients. Nutrients, 2020, Vol. 12, no. 5, 1474. doi: 10.1530/JOE-20-0473.Narovlyansky A.N., Pronin A.V., Sanin A.V., Veselovsky V.V., Danilov L.L., Sedov A.M., Ershov F.I. Isoprenoids: Polyprenols and Polyprenyl Phosphates as Physiologically Important Metabolic Regulators. Nova Science Publishers, Inc, NY, USA, 2018.Narovlyansky A.N., Pronin A.V., Sanin A.V., Veselovsky V.V., Danilov L.L., Sedov A.M., Ershov F.I. Isoprenoids: Polyprenols and Polyprenyl Phosphates as Physiologically Important Metabolic Regulators. Nova Science Publishers, Inc, NY, USA, 2018.Nobs S.P., Zmora N., Elinav E. Nutrition regulates innate immunity in health and disease. Annu. Rev. Nutr., 2020, Vol. 40, pp. 189-219.Nobs S.P., Zmora N., Elinav E. Nutrition regulates innate immunity in health and disease. Annu. Rev. Nutr., 2020, Vol. 40, pp. 189-219.Pronin A.V., Danilov L.L., Narovlyansky A.N., Sanin A.V. Plant polyisoprenoids and control of cholesterol level. Arch. Immunol. Ther. Exp. (Warsz), 2014, Vol. 62, no. 1, pp. 31-39.Pronin A.V., Danilov L.L., Narovlyansky A.N., Sanin A.V. Plant polyisoprenoids and control of cholesterol level. Arch. Immunol. Ther. Exp. (Warsz), 2014, Vol. 62, no. 1, pp. 31-39.Regnier M., van Hul M.,Knauf C., Cani P.D.Gut microbiome, endocrine control of gut barrier function and metabolic diseases. J. Endocrinol., 2021, Vol. 248, pp. R67-R82Regnier M., van Hul M.,Knauf C., Cani P.D.Gut microbiome, endocrine control of gut barrier function and metabolic diseases. J. Endocrinol., 2021, Vol. 248, pp. R67-R82Santos-Marcos J.A., Perez-Jimenez F. Camargo A. The role of diet and intestinal microbiota in the development of metabolic syndrome. J. Nutr Biochem, 2019, Vol. 70, pp. 1-27.Santos-Marcos J.A., Perez-Jimenez F. Camargo A. The role of diet and intestinal microbiota in the development of metabolic syndrome. J. Nutr Biochem, 2019, Vol. 70, pp. 1-27.

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