Бурцева Анастасия Владимировна – магистрант, кафедра биохимии биотехнологии и фармакологии
Казань
Burtseva Anastasia V., Master’s Student, Department of Biochemistry, Biotechnology and Pharmacology
Kazan
Тихонова Анамстасия Николаевна – бакалавр, кафедра биохимии биотехнологии и фармакологии
Казань
Tikhonova Anastasia N., Bachelor, Department of Biochemistry, Biotechnology and Pharmacology
Kazan
Афанасьева Зинаида Александровна – д.м.н., профессор, профессор кафедры онкологии, радиологии и паллиативной медицины
Казань
Afanasyeva Zinaida A., PhD, MD (Medicine), Professor, Department of Oncology, Radiology and Palliative Medicine
Kazan
Абрамова Зинаида Ивановна – д.б.н., профессор, профессор кафедры биохимии, биотехнологии и фармакологии, Институт фундаментальной медицины и биологии
Казань
Abramova Zinaida I., PhD, MD (Biology), Professor, Department of Biochemistry, Biotechnology and Pharmacology, Institute of Fundamental Medicine and Biology
Kazan
В настоящее время при изучении аутоиммунных процессов стали обращать внимание на специфические процессы, в которых участвуют митохондрии: это нарушение внутриклеточной передачи сигналов, включая генерацию активированных кислородных метаболитов и выход из митохондрий в цитоплазму белков, активирующих процесс апоптоза. Эти функции митохондрий, как правило, связаны с нарушением их биоэнергетических функций и избыточной продукцией Н2О2. В настоящее время активно развивается новое направление – участие митохондрий в иммунном ответе. Поэтому целью данного исследования было изучение динамики факторов апоптоза и аутофагии, связанных с митохондриями CD4+Т-клеток при аутоиммунном тиреоидите. Работа выполнена на CD4+Т-клетках, полученных от пациентов с АИТ и здоровых доноров методом магнитной сепарации. Для оценки программируемой клеточной гибели I и II типа использовали метод проточной цитометрии. Для анализа белков-маркеров аутофагии – p62, LC3I/II, киназы mTOR и регулятора апоптоза Bcl-2 в CD4+Тлимфоцитах пациентов и здоровых доноров использовали вестерн-блоттинг. Состояние митохондрий в CD4+Т-лимфоцитах оценивали методом конфокальной микроскопии. На экспериментальной модели в условиях возрастания перекиси Н2О2 мы показали, что АФК активируют LC3-белок в клетках пациентов с АИТ и накапливается аутофагический белок-адаптер р62, который регистрируется на внешней митохондриальной мембране. Установлен повышенный уровень митофагосов в CD4+Т-клетках пациентов с АИТ. На основе полученных данных можно предположить, что Н2О2 вызывает активацию митофагии в CD4+T-лимфоцитах пациентов с АИТ, а развитие ОС при избыточной продукции АФК приводит к необратимым повреждениям митохондрий, которые приводят к снижению апоптотической активности и, как следствие, развитию вторичного некроза CD4+Т-лимфоцитов при АИТ, делая их цитотоксическими. Накопление таких клеток в ткани ЩЖ может приводить к нарушению апоптоза в тироцитах и, как следствие, ко вторичному некрозу. Результат – развитие аутоиммунного ответа. Полученные данные требуют дополнительных исследований, т. к. выявление в крови пациентов с АИТ CD4+Т-лимфоцитов, склонных к апоптозу или к некрозу, может использоваться как диагностический критерий прогноза воспалительного процесса.
Currentstudies of autoimmunityprocesses areaddressing specific processes involving mitochondria, i.e., altered intracellular signaling including the generation of ROS and release of proteins from mitochondria to the cytoplasm, thus activating apoptosis. These functions of mitochondria are usually associated with disturbed bioenergetic functions and excessive production of H2O2. Currently, a new area is actively developing, i.e., potential participation of mitochondria in the immune response. Therefore, the aim of the present study was to evaluate the dynamics of apoptosis factors and autophagy associated with mitochondria of CD4+T cells in autoimmune thyroiditis (AIT). The study was performed with CD4+T cells of AIT patients and healthy donors obtained by magnetic separation. Apoptosis and autophagy were assessed by flow cytometry. Western blotting was used to analyze autophagy marker proteins (p62, LC3I/II, mTOR kinase), and apo ptosis regulator Bcl-2 in CD4+T lymphocytes of the patients and donors. The state of mitochondria in CD4+T lymphocytes was assessed by confocal microscopy. Using an experimental model with increased H2O2, we showed that ROS activate LC3 protein in cells of patients with AIT along with accumulation of autophagic adapter protein p62, as registered on the outer mitochondrial membrane. An increased level of mitophagoses was found in CD4+T cells from the AIT patients. On the basis of these data, one may assume that H2O2 causes activation of mitophagy in CD4+T cells of patients with AIT, and the development of oxidative stress with excessive production of ROS leads to irreversible damage to mitochondria, which causes a decreased apoptotic activity followed by development of secondary necrosis of CD4+T lymphocytes in AIT, making them cytotoxic. Accumulation of such cells in the thyroid tissue may lead to impaired apoptosis in thyrocytes and, as a consequence, to secondary necrosis, thus resulting in development of autoimmune response. The obtained data require additional studies, since the detection of CD4+T lymphocytes prone for apoptosis or necrosis in patients with AIT may be used as a diagnostic criterion for prediction of inflammatory conditions.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.