mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-2013-5-439-448mimmun-660Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESВЛИЯНИЕ ЦИТОЗОЛЬНОЙ ФРАКЦИИ КАРДИОМИОЦИТОВ И ЛИПОПОЛИСАХАРИДА НА ФУНКЦИЮ МОНОЦИТОВEFFECTS OF MYOCARDIAL CYTOSOLIC FRACTION AND LIPOPOLYSACCHARIDE UPON MONOCYTIC FUNCTIONSМатвееваВ. Г.MatveevaV. G.

научный сотрудник лаборатории клеточных технологий, отдел Экспериментальной и клинической кардиологии

650002, Россия, г. Кемерово, Сосновый бульвар, 6. Тел.: 8 (3842) 64-41-56

Research Associate, Cell Technology Laboratory, Department of Experimental and Clinical Cardiology

665002, Sosnovy blvrd, 6. Phone: 7 (3842) 64-41-56

matveeva_vg@mail.ruГоловкинА. С.GolovkinA. S.

к.м.н., заведующий отделом Экспериментальной и клинической кардиологии

PhD (Medicine), Chief, Department of Experimental and Clinical Cardiology

matveeva_vg@mail.ruЧерноваМ. Н.ChernovaM. N.

лаборант-исследователь, лаборатория клеточных технологий, отдел Экспериментальной и клинической кардиологии

Researcher, Cell Technology Laboratory, Department of Experimental and Clinical Cardiology

matveeva_vg@mail.ruКудрявцевИ. В.KudryavtsevI. V.

к.б.н., старший научный сотрудник

PhD (Biology), Senior Research Associate

matveeva_vg@mail.ruИвановС. В.IvanovS. V.

д.м.н., заведующий лабораторией реконструктивной хирургии

PhD, MD (Medicine), Chief, Reconstructive surgery laboratory

matveeva_vg@mail.ruГригорьевЕ. В.GrigorievE. V.

д.м.н., профессор, заместитель директора

PhD, MD (Medicine), Professor, Deputy Director

matveeva_vg@mail.ruФГБУ «НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний» CO РАМН, г. КемеровоРоссияResearch Institute for Complex Problems of Cardiovascular Diseases, Russian Academy of Medical Sciences, Siberian Branch, KemerovoRussian FederationНИИ экспериментальной медицины СЗО РАМН, Санкт-ПетербургРоссияResearch Institute of Experimental Medicine, Russian Academy of Medical Sciences, North Western Branch, St. PetersburgRussian Federation201325072014155439448Copyright © Матвеева В.Г., Головкин А.С., Чернова М.Н., Кудрявцев И.В., Иванов С.В., Григорьев Е.В., 20142014Матвеева В.Г., Головкин А.С., Чернова М.Н., Кудрявцев И.В., Иванов С.В., Григорьев Е.В.Matveeva V.G., Golovkin A.S., Chernova M.N., Kudryavtsev I.V., Ivanov S.V., Grigoriev E.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/660

Резюме. Развитие осложненных форм системного воспалительного ответа у пациентов, перенесших операцию на открытом сердце, является серьезной проблемой кардиохирургии. До конца не изучены условия и триггерные механизмы, приводящие к таким осложнениям.

Мы исследовали влияние продуктов механического повреждения миокарда, попадающих в кровь в процессе операции на открытом сердце, липополисахарида, а также их комбинации – на изолированные моноциты.

Было выяснено, что механически поврежденная ткань миокарда может являться источником внеклеточного белка теплового шока 70 (Hsp70). При этом содержание Hsp70 в моделирующей механическое повреждение миокарда цитозольной фракции кардиомиоцитов соответствует уровню продукции провоспалительных цитокинов моноцитами и плотности поверхностной экспрессии TLR4. В результатах исследования подтверждается синергизм и потенцирование комбинированного влияния продуктов механического повреждения миокарда и липополисахарида на уровень синтеза цитокинов моноцитами.

Abstract. Complicated systemic inflammatory response syndrome in patients undergone open-heart surgery is an important issue of cardiac surgery. The conditions and trigger mechanisms leading to such a complication remain unclear.

We studied the impact of mechanincal myocardial injury products released into blood during open-heart surgery, lipopolysaccharides and their combination on isolated monocytes.

It was found that mechanically injured myocardial tissue can be a source of intracellular heat shock protein 70 (Hsp70). The content of Hsp70 in the cytosolic cardiomyocyte fraction responsible for mechanical myocardial injury modeling corresponds to the level of proinflammatory cytokine production by monocytes and the density of TLR4 surface expression. The study results confirm the synergy and potentiation of the combined impact of mechanical myocardial injury products and lipopolysaccharides on the levels of cytokine production by monocytes.

моноцитыповреждение клетокцитокинывоспалениеmonocytescellular damagecytokinesinflammationReferencesГусев Е.Ю., Черешнев В.А., Юрченко Л.Н. Системное воспаление с позиции теории типового патологического процесса // Цитокины и воспаление. – 2007. – Т. 6, № 4. – С. 9-21. Gusev E.Yu., Chereshnev V.A., Yurchenko L.N. Sistemnoe vospalenie s pozitsii teorii tipovogo patologicheskogo protsessa [Systemic inflammation with position of theory of the pathological process]. Tsitokiny i vospalenie – Cytokines and Inflammation, 2007, vol. 6, no. 4, pp. 9-21.Гусев Е.Ю., Черешнев В.А., Юрченко Л.Н. Системное воспаление с позиции теории типового патологического процесса // Цитокины и воспаление. – 2007. – Т. 6, № 4. – С. 9-21. Gusev E.Yu., Chereshnev V.A., Yurchenko L.N. Sistemnoe vospalenie s pozitsii teorii tipovogo patologicheskogo protsessa [Systemic inflammation with position of theory of the pathological process]. Tsitokiny i vospalenie – Cytokines and Inflammation, 2007, vol. 6, no. 4, pp. 9-21.Пинегин Б.В., Карсонова М.И. Алармины – эндогенные активаторы воспаления и врожденного иммунитета // Иммунология. – 2010. – Т. 5. – C. 246-255. Pinegin B.V., Karsonova M.I. Alarminy – endogennye aktivatory vospaleniya i vrozhdennogo immuniteta [Alarmius – endogenous activators of inflammation and innate immunity]. Immunologiya – Immunology, 2010, vol. 5, pp. 246-255.Пинегин Б.В., Карсонова М.И. Алармины – эндогенные активаторы воспаления и врожденного иммунитета // Иммунология. – 2010. – Т. 5. – C. 246-255. Pinegin B.V., Karsonova M.I. Alarminy – endogennye aktivatory vospaleniya i vrozhdennogo immuniteta [Alarmius – endogenous activators of inflammation and innate immunity]. Immunologiya – Immunology, 2010, vol. 5, pp. 246-255.Adib-Conquy M., Cavaillon J. Stress molecules in sepsis and systemic inflammatory response syndrome. FEBS Letters, vol. 581, iss. 19, pp. 3723-3733.Adib-Conquy M., Cavaillon J. Stress molecules in sepsis and systemic inflammatory response syndrome. FEBS Letters, vol. 581, iss. 19, pp. 3723-3733.Bianchi M.E. DAMPs, PAMPs and alarmins: all we need to know about danger. J. Leukoc. Biol., 2007, vol. 81, pp. 1-5.Bianchi M.E. DAMPs, PAMPs and alarmins: all we need to know about danger. J. Leukoc. Biol., 2007, vol. 81, pp. 1-5.Bleharski J.R., Kiessler V., Buonsanti C., Sieling P.A., Stenger S., Colonna M., Modlin R.L. A role for triggering receptor expressed on myeloid cells-1 in host defense during the early-induced and adaptive phases of the immune response. J. Immunol., 2003, vol. 170, no. 7, pp. 3812-3818.Bleharski J.R., Kiessler V., Buonsanti C., Sieling P.A., Stenger S., Colonna M., Modlin R.L. A role for triggering receptor expressed on myeloid cells-1 in host defense during the early-induced and adaptive phases of the immune response. J. Immunol., 2003, vol. 170, no. 7, pp. 3812-3818.Bouchon A., Dietrich J., Colonna M. Cutting edge: inflammatory responses can be triggered by TREM-1, a novel receptor expressed on neutrophils and monocytes. J. Immunol., 2000, vol. 164, no. 10, pp. 4991-4995.Bouchon A., Dietrich J., Colonna M. Cutting edge: inflammatory responses can be triggered by TREM-1, a novel receptor expressed on neutrophils and monocytes. J. Immunol., 2000, vol. 164, no. 10, pp. 4991-4995.Bouchon A., Facchetti F., Weigand M.A., Colonna M. TREM1 amplifies inflammation and is a crucial mediator of septic shock. Nature, 2001, vol. 410, no. 6832, pp. 1103-1107.Bouchon A., Facchetti F., Weigand M.A., Colonna M. TREM1 amplifies inflammation and is a crucial mediator of septic shock. Nature, 2001, vol. 410, no. 6832, pp. 1103-1107.Dybdahl B., Wahba A., Lien E., Flo T., Waage A., Qureshi N., Sellevold O., Espevik T., Sundan A. Inflammatory Response After Open Heart Surgery Release of Heat-Shock Protein 70 and Signaling Through Toll-Like Receptor-4. Circulation, 2002, vol. 105, pp. 685-690.Dybdahl B., Wahba A., Lien E., Flo T., Waage A., Qureshi N., Sellevold O., Espevik T., Sundan A. Inflammatory Response After Open Heart Surgery Release of Heat-Shock Protein 70 and Signaling Through Toll-Like Receptor-4. Circulation, 2002, vol. 105, pp. 685-690.El Mezayen R., El Gazzar M., Seeds M.C., McCall C.E., Dreskin S.C., Nicolls M.R. Endogenous signals released from necrotic cells augment inflammatory responses to bacterial endotoxin. Immunol. Lett., 2007, vol. 111, no. 1, pp. 36-44.El Mezayen R., El Gazzar M., Seeds M.C., McCall C.E., Dreskin S.C., Nicolls M.R. Endogenous signals released from necrotic cells augment inflammatory responses to bacterial endotoxin. Immunol. Lett., 2007, vol. 111, no. 1, pp. 36-44.Hadley J.S., Wang J.E., Foster S.J., Thiemermann C., Hinds C. J. Peptidoglycan of Staphylococcus aureus Upregulates Monocyte Expression of CD14, Toll-Like Receptor 2 (TLR2), and TLR4 in Human Blood: Possible Implications for Priming of Lipopolysaccharide Signaling. J. Infection and Immunity, 2005, pp. 7613-7619.Hadley J.S., Wang J.E., Foster S.J., Thiemermann C., Hinds C. J. Peptidoglycan of Staphylococcus aureus Upregulates Monocyte Expression of CD14, Toll-Like Receptor 2 (TLR2), and TLR4 in Human Blood: Possible Implications for Priming of Lipopolysaccharide Signaling. J. Infection and Immunity, 2005, pp. 7613-7619.Husebye H., Halaas O., Stenmark H., Tunheim G., Sandanger O., Bogen B., Brech A., Latz E., Espevik T. Endocytic pathways regulate Toll-like receptor 4 signaling and link innate and adaptive immunity. J. EMBO, 2006, vol. 25. no. 4, pp. 683-692.Husebye H., Halaas O., Stenmark H., Tunheim G., Sandanger O., Bogen B., Brech A., Latz E., Espevik T. Endocytic pathways regulate Toll-like receptor 4 signaling and link innate and adaptive immunity. J. EMBO, 2006, vol. 25. no. 4, pp. 683-692.Kono H., Rock K.L. How dying cells alert the immune system to danger. Nat. Rev. Immunol., 2008, vol. 8, no. 4, pp. 279-289.Kono H., Rock K.L. How dying cells alert the immune system to danger. Nat. Rev. Immunol., 2008, vol. 8, no. 4, pp. 279-289.Pugin J. How tissue injury alarms the immune system and causes a systemic inflammatory response syndrome. Annals of Intensive Care, 2012, vol. 2, no. 27. doi:10.1186/2110-5820-2-27.Pugin J. How tissue injury alarms the immune system and causes a systemic inflammatory response syndrome. Annals of Intensive Care, 2012, vol. 2, no. 27. doi:10.1186/2110-5820-2-27.Timmers L., Pasterkamp G., Hoog V., Arslan F., Appelman Y., Kleijn D. The innate immune response in reperfused myocardium. J. Cardiovascular Research, 2012, vol. 94, pp. 276-283.Timmers L., Pasterkamp G., Hoog V., Arslan F., Appelman Y., Kleijn D. The innate immune response in reperfused myocardium. J. Cardiovascular Research, 2012, vol. 94, pp. 276-283.Triantafilou M., Manukyan M., Mackie A., Morath S., Hartung T, Heine H., Triantafilou K. Lipoteichoic Acid and Toll-like Receptor 2 Internalization and Targeting to the Golgi Are Lipid Raft-dependent. J. Biol. Chem., 2004, vol. 24, no. 279, pp. 40882-40889.Triantafilou M., Manukyan M., Mackie A., Morath S., Hartung T, Heine H., Triantafilou K. Lipoteichoic Acid and Toll-like Receptor 2 Internalization and Targeting to the Golgi Are Lipid Raft-dependent. J. Biol. Chem., 2004, vol. 24, no. 279, pp. 40882-40889.Tsung A., Zheng N., Jeyabalan G., Izuishi K., R.K.J., Geller D.A., Lotze M.T., Lu L., Billiar T.R. Increasing numbers of hepatic dendritic cells promote HMGB1 mediated ischemia-reperfusion injury. J. Leukoc. Biol., 2007, vol. 81, pp. 119-128.Tsung A., Zheng N., Jeyabalan G., Izuishi K., R.K.J., Geller D.A., Lotze M.T., Lu L., Billiar T.R. Increasing numbers of hepatic dendritic cells promote HMGB1 mediated ischemia-reperfusion injury. J. Leukoc. Biol., 2007, vol. 81, pp. 119-128.Zhou J., An H., Xu H., Liu S., Cao X. Heat shock up-regulates expression of Toll-like receptor-2 and Toll-like receptor-4 in human monocytes via p38 kinase signal pathway. J. Immun., 2005, vol. 114, no. 4, pp. 522-530.Zhou J., An H., Xu H., Liu S., Cao X. Heat shock up-regulates expression of Toll-like receptor-2 and Toll-like receptor-4 in human monocytes via p38 kinase signal pathway. J. Immun., 2005, vol. 114, no. 4, pp. 522-530.

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