Preview

Медицинская иммунология

Расширенный поиск

Эффект β-аланина на гуморальный иммунный ответ в низкодозовой модели аллергии

https://doi.org/10.15789/1563-0625-EOB-2008

Полный текст:

Аннотация

В настоящее время усилия многих научных групп в мире направлены на поиск новых факторов, запускающих процесс аллергической сенсибилизации, связанный с синтезом IgE в ответ на безвредные аллергены. По современным данным, продукция тканевых цитокинов индуцируется в тканях через алармины, что, в свою очередь, вызывает проаллергический иммунный ответ. Ранее мы показали, что β-аланин может быть потенциальным алармином, способным стимулировать продукцию тканевых цитокинов. Целью настоящей работы было определение вклада β-аланина в гуморальный иммунный ответ на модели низкодозной аллергии. Мышей BALB/c иммунизировали в область холки рекомбинантным белком Asp f 2 или коммерческим овальбумином (OVA) три раза в неделю с добавкой β-аланина или без него. Чтобы уточнить эффект β-аланина, его сравнивали с действием α-L-аланина – изомера, который не является лигандом рецептора MrgD, а также β-аминоизобутирата, сходного по аффинности к MrgD с β-аланином. Согласно нашим данным, β-аланин стимулировал специфическую продукцию IgE и IgG1 при кратковременном курсе (7 иммунизаций) и повышенное сродство антител после долгосрочной иммунизации (14 инъекций) при использовании менее иммуногенного белка Asp f 2. В случае применения высокоиммунного белка OVA, вклад β-аланина был значимым только в плане аффинности антител. Таким образом, β-аланин ускоряет продукцию специфического IgE в случае применения белка с низкой иммуногенностью. Вклад β-аланина в продукцию специфического IgE не был связан с активацией специфического рецептора MrgD, поскольку β-аминоизобутират – другой лиганд этого рецептора – не оказывал сходного эффекта на гуморальный иммунный ответ. Воздействие β-аланина на продукцию IgG1 также представляется независимым от рецептора MrgD, поскольку α-L-аланин – известная протеиногенная аминокислота также повышала продукцию специфического IgG1. Эффект β-аланина на гуморальный иммунный ответ может быть связан с его неспецифическим действием, например, с его способностью вызывать окислительный стресс путем блокады тауринового транспортера, или со способностью стимулировать клеточный метаболизм.

Об авторах

Д. Б. Чудаков
ФГБУН «Институт биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова» Российской академии наук
Россия

Чудаков Дмитрий Борисович – младший научный сотрудник лаборатории клеточных взаимодействий

117997, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10



О. Д. Коцарева
ФГБУН «Институт биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова» Российской академии наук
Россия

к.б.н., младший научный сотрудник лаборатории клеточных взаимодействий

Москва



Д. С. Царегородцева
ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения РФ (Сеченовский университет)
Россия

студентка

Москва



Е. И. Каширина
ФГБУН «Институт биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова» Российской академии наук
Россия

к.б.н., инженер-исследователь лаборатории клеточных взаимодействий

Москва



Г. В. Фаттахова
ФГБУН «Институт биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова» Российской академии наук
Россия

к.б.н., младший научный сотрудник лаборатории клеточных взаимодействий

Москва



Список литературы

1. Allen J.E., Maizels R.M. Diversity and dialogue in immunity to helminthes. Nat. Rev. Immunol., 2011, Vol. 11, pp. 375-388.

2. Berezhnaya N.M., Sepiashvili R.I. Interlikins in pathogenesis of atopic allergic deseases. Allergology and Immunology (Russia), 2014, Vol. 15, no. 3, pp. 169-176. (In Russ.)

3. Berzofsky J.A., Berkower I.J., Epstein S.L. Сhapter 4. Antigen-Antibody Interactions and Monoclonal Antibodies. In: Fundamental Immunology. 6th ed. Philadelphia, 2003, pp. 152-191.

4. Boldyrev A.A., Aldini G., Derawe W. Physiology and pathophysiology of carnosine. Physiol. Rev., 2013, Vol. 9, no. 4, pp. 1803-1845.

5. Chan J.K., Roth J., Oppenheim J.J., Tracey K.J., Vogi T., Feldmann M., Horwood N., Nanchahal J. Alarmins: awaiting a clinical response. J. Clin. Invest., 2012, Vol. 122, no. 9, pp. 2711-2719.

6. Chan T.D., Gatto D., Wood K., Camidge T., Basten A., Brink R. Antigen affinity controls rapid T-dependent antibody production by driving the expansion rather than the differentiation or extrafollicular migration of early plasmablasts. J. Immunol., 2009, Vol. 183, pp. 3139-3149.

7. Chudakov D.B., Ryazantsev D.Yu., Kashirina E.I., Berzhec V.M., Svirshchevskaya E.V. The role of allergen dose on the induction in mice of IgE to house dust mite proteins. Immunology (Russia), 2014, Vol. 35, no. 6, pp. 321-328. (In Russ.)

8. Chudakov D.B., Shevchenko M.A,, Fattakhova G.V,, Svirshchevskaya E.V. Efffect of Alarmins on the synthesis of tissue cytokines. Applied Biochemistry and Microbiology (Russia), 2019, Vol. 51, no. 1, pp. 17-24. (In Russ.)

9. Han L., Dong X. Itch Mechanisms and Circuits. Annu.Rev. Biophys., 2014, Vol. 43, pp. 331-355.

10. Kool, M., Willart, M.A., van Nimwegen, M., Bergen I., Pouliot P., Virchow J.C., Rogers N., Osorio F., Reise Sousa C., Hammad H., Lambrecht B.N. An unexpected role for uric acid as an inducer of T helper 2 cell immunity to inhaled antigens and inflammatory mediator of allergic asthma. Immunity, 2011, Vol. 34, no. 4, pp. 527-540.

11. Kouzaki H., Iijima K., Kobayashi T., O’Grady S.M., Kita H. The Danger Signal, Extracellular ATP, Is a Sensor for anAirborne Allergen and Triggers IL-33 Release and Innate Th2-Type Responses. J. Immunol., 2011, Vol. 186, pp. 4375-4387.

12. Lambrecht B.N., Hammad H. Allergens and the airway epithelium response: gateway to allergic sensitization. J. Allergy Clin. Immunol., 2014, Vol. 134, no. 3, pp. 499-507.

13. Lombardero M., Heymann P.W., Platts-Mills T.A., Fox J.W., Chapman M.D. Conformational stability of B cell epitopes on group I and group II Dermatophagoides spp. allergens. Effect of thermal and chemical denaturation on the binding of murine IgG and human IgE antibodies. J. Immunol., 1990, Vol. 144, no. 4, pp. 1353-1360.

14. MacLennan I., Toellner K.-M., Cunningham A.F., Serre K., Sze D.M.-Y., Zuniga E., Cook M.K., Vinuesa C.G. Extrafollicular antibody responses. Immunol. Rev., 2003, Vol. 194, pp. 8-18.

15. Marichal T., Ohata K., Bedoret D., Mesnil C., Sabatel C., Kobiyama K., Lekeux P., Coban C., Akira S., Ishii K.J., Bureau F., Desmet C.J. DNA released from dying host cells mediates aluminum adjuvant activity. Nat. Med., 2011, Vol. 17, no. 8, pp. 996-1002.

16. Marri R., Grenner D., Mejes P., Roduell V. Human biochemistry: In 2 vol. Moscow: BINOM. 2009. 795 p.

17. Marshall J.L., Zhang Y., Pallan L., Hsu M.-C., Khan M., Cunningham A.F., MacLennan I., Toellner K.-M. Early B blasts acquire a capacity for Ig class switch recombination that is lost as they become plasmablasts. Eur. J. Immunol., 2011, Vol. 41, pp. 3506-3512.

18. Migachyova N.B., Zhestkov A.V., Kaganova T.I., Elisyutina O.G., Bibarsova G.I., Styrnbul O.V. Epidermal barrier defect in atopic dermatitis children and its role in the development of allergic sensitization and respiratory allergy. Russian Journal of Immunology, 2015, no. 5, pp. 39-48.

19. Mjosberg J., Berninck J., Golebski K., Karrich J.J., Peters C.P., Blom B., te Velde A.A., Fokkens W.J., van Drunen C.M., Spits H. The Transcription Factor GATA3 Is Essential for the Function of Human Type 2 Innate Lymphoid Cells. Immunity., 2012, Vol. 37, pp. 649-659.

20. Palm N.W., Rosenstein R.K., Medzhitov R. Allergic host defences. Nature, 2012, Vol. 484, pp. 465-472.

21. Preite S., Baumjohann D., Foglierini M., Basso C., Ronchi F., Fernandez Rodriguez B.M., Corti D., Lanzavecchia A., Sallusto F. Somatic mutations and affinity maturation are impaired by excessive numbers of T follicular helpercells and restored by Treg cells or memory T cells. Eur. J. Immunol., 2015, Vol. 45, pp. 3010-3021.

22. Rihs H.-P., Chen Z., Rueff F., Petersen A., Rozynek P., Heimann H., Baur X. IgE binding of the recombinant allergen soybean profilin (rGly m 3) is mediated by conformational epitopes. J. Allergy Clin. Immunol., 1999, Vol. 104, no. 6, pp. 1293-1301.

23. Roco J.A., Mesin L., Binder S.C., Nefzger Z., Gonzalez-Figueroa P., Canete P.F., Ellyard J., Shen Q., Robert P.A., Cappello J., Vohra H., Zhang Y., Nowosad C.R., Schiepers A., Corcoran L.M., Toellner K.M., Polo J.M., Meyer-Hermann M., Victora G.D., Vinuesa C.G. Class-switch recombination occurs infrequently in germinal centers. Immunity, 2019, Vol. 51, no. 2, pp. 337-350e7.

24. Ryazantsev D.Yu., Drobyazina P.E., Hlgatyan S.V., Zavriev S.K., Svirshchevskaya E.V. The expression of house dust mite allergens Der f 1 and Der f 2 in Nicothiana benthamiana folias. Bioorganic Chemistry (Russia), 2014, Vol. 40, no. 4, pp. 468-478.

25. Scanlon S.T., McKenzie A.N.J. Type 2 innate lymphoid cells: new players in asthma and allergy. Curr. Opin. Immunol., 2012, Vol. 24, pp. 707-712.

26. Shetewy A., Shimada-Takaura K., Warner D., Jong C.J., Al Mehdi A.-B., Alexeyev M., Takahashi K., Schaffer S.W. Mitochondrial defects associated with β-alanine toxicity: relevance to hyper-beta-alaninemia. Mol. Cell. Biochem., 2016, Vol. 416, no. 1-2, pp. 11-22.

27. Takai T. TSLP Expression: Cellular Sources, Triggers, and Regulatory Mechanisms. Allergol. Int., 2012, Vol. 61, pp. 3-17.

28. Talay O., Yan D., Brightbil, H.D., Straney E.M., Zhou M., Ladi E., Lee W.P., Egen J.G., Austin C.D., Xu M., Wu L.C. IgE+ memory B cells and plasma cells generated through a germinal-center pathway. Nat. Immunol., 2012, Vol. 13, no. 4, pp. 396-405.

29. Toptygina A.P. Innate lymphoid cells. Unknown galaxy. Russian Journal of Immunology, 2014. Vol. 8 (17), no. 5, pp. 121-133. (In Russ.)

30. Trofimov V.I. Modern aspects of bronchial asthma pathogenesis and treatment. Therapy (Russia), 2019, Vol. 5, no. 6 (32), pp. 163-165.

31. Undem B.J., Taylor-Clark T. Mechanisms underlying the neuronal-based symptoms of allergy. J. Allergy Clin. Immunol., 2014, Vol. 133, no. 6, pp. 1521-1534.

32. Uno M., Nishimura S., Fukuchi K., Kaneta Y., Oda Y., Komori H., Takeda S., Haga T., Agatsuma T., Nara F. Identification of Physiologically Active Substances as Novel Ligands for MRGPRD. J. Biomed. Biothechnol., 2012, Vol. 2012, 816159. doi: 10.1155/2012/816159.

33. Yang Z., Sullivan B.M., Allen C.D. Fluorescent in vivo detection reveals that IgE+ B cells are restrained by an intrinsic cell fate predisposition. Immunity, 2012, Vol. 36, pp. 857-872.

34. Yarilin A.A. TSLP (lymphopoietin from thymus stroma) is a new allergy pathogenetic factor. Russian Journal of Allergy, 2008, no. 5, pp. 9-13. (In Russ.)


Дополнительные файлы

Для цитирования:


Чудаков Д.Б., Коцарева О.Д., Царегородцева Д.С., Каширина Е.И., Фаттахова Г.В. Эффект β-аланина на гуморальный иммунный ответ в низкодозовой модели аллергии. Медицинская иммунология. 2021;23(1):127-136. https://doi.org/10.15789/1563-0625-EOB-2008

For citation:


Chudakov D.B., Kotsareva O.D., Tsaregorotseva D.S., Kashirina E.I., Fattakhova G.V. Effect of β-alanine on humoral immune response in low-dose allergy model. Medical Immunology (Russia). 2021;23(1):127-136. https://doi.org/10.15789/1563-0625-EOB-2008

Просмотров: 90


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1563-0625 (Print)
ISSN 2313-741X (Online)