Иммунобиологическая эффективность нового лекарственного средства на основе полипренилфосфата натрия для лечения и профилактики метаболического синдрома в эксперименте

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.

1. Макарова М.Н., Макаров В.Г. Диет-индуцированные модели метаболических нарушений, экспериментальный метаболический синдром // Лабораторные животные для научных исследований, 2018. № 1. C. 79-91.

2. 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.

3. 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.

4. Chavakis Т. Immunomebolism:Where Immunology and metabolism Meet. J. Innate Immun., 2022, Vol. 14, pp. 1-3.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. Lee Y.S., Olefsky J. Chronic tissue inflammation and metabolic disease. Genes Dev., 2021, Vol. 35, no. 5-6, pp. 307-328.

9. 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.

10. 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.

11. Nobs S.P., Zmora N., Elinav E. Nutrition regulates innate immunity in health and disease. Annu. Rev. Nutr., 2020, Vol. 40, pp. 189-219.

12. 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.

13. 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-R82

14. 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.