Диссертация

Ссылка на видеотрансляцию защиты: https://www.bio.msu.ru/dissertations/view.php?ID=1010. Задать вопросы соискателю, в соответствии с процедурой, а также направить запрос на подключение во время научной дискуссии можно ученому секретарю в течение заседания по защите на адрес электронной почты диссертационного совета. АННОТАЦИЯ: Настоящее исследование посвящено изучению роли IL-6 в иммунитете барьерных тканей, таких как легкие и кишечник. В частности, нас интересовало, какие функции выполняет IL-6 из миелоидных клеток в контексте различных видов воспаления слизистых – аллергического воспаления в респираторном тракте, а также в колит-ассоциированном колоректальном раке. Целью нашего исследования было изучение роли IL-6 в иммунитете слизистых оболочек легких и кишечника при воспалении. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи: 1. Определить функции IL-6 в патогенезе респираторного аллергического воспаления с использованием мышиной модели острой аллергической астмы. 2. Определить роль IL-6, производимого макрофагами и дендритными клетками, в типе развиваемого иммунного ответа при сенсибилизации аллергеном. 3. Изучить роль IL-6, производимого дендритными клетками, в патогенезе колоректального рака, ассоциированного с воспалением кишечника. Научная новизна работы В настоящей работе получены оригинальные результаты, свидетельствующие о патогенной роли IL-6 в развитии аллергической астмы. Впервые было установлено, что IL-6 из различных миелоидных клеток по-разному модулирует иммунный ответ при астме, что подтверждает важность определения источника патогенного цитокина в каждом конкретном случае. Кроме того, в модели колоректального рака впервые показано, что именно дендритные клетки являются источником IL-6, необходимом для дифференцировки клеток, сдерживающих противораковый иммунный ответ. Теоретическая и практическая значимость работы заключается в установлении ключевой роли IL-6, производимого миелоидными клетками, в поддержании воспаления в барьерных тканях. В последние годы проводятся активные исследования эффективности терапевтической блокировки отдельных модальностей передачи сигнала IL-6, в частности, транс-сигналинга. Выявление клеточных источников патогенного IL-6 также имеет первостепенное значение для клинических и фундаментальных исследований, поскольку специфичная блокировка только «патогенного» цитокина позволит расширить возможности антицитокиновой терапии воспалительных заболеваний и снизить число побочных эффектов, проявляемых при системной блокировке IL-6. Объектом исследования были мыши с полным и тканеспецифичными нокаутами по гену Il6 в миелоидных (Mlys+) или дендритных (CD11c+) клетках обоих полов в возрасте 6-12 недель, полученные на генетической основе C57BL/6. Экспериментальные группы формировали с участием мышей обоих полов. В рамках одного эксперимента использовали мышей одного возраста. В качестве контролей использовали гетерозиготных мышей из того же помета в случае мышей с полным нокаутом по IL-6, или мышей, не несущих Cre-рекомбиназу, при работе с тканеспецифичными нокаутами. Методология и предмет исследования Для определения роли IL-6 в патогенезе аллергической астмы и установления ключевых клеточных источников патогенного цитокина была использована мышиная модель астмы, индуцированная распространенным аллергеном, экстрактом пылевого клеща (house dust mite, HDM). Для сенсибилизации мышам интраназально вводили 1 мкг экстракта HDM, через неделю осуществляли индукцию заболевания интраназальным введением 10 мкг HDM ежедневно в течение недели. Через 48 часов после последнего введения эксперимент завершали и проводили анализ продукции цитокинов, экспрессии генов и клеточного состава легких. В данной модели мыши развивали смешанную эозинофильно-нейтрофильную астму с преобладанием эозинофилии. Исследование интенсивности и характера иммунного ответа проводили с помощью цитофлуориметрического анализа инфильтрирующих легкие клеток, гуморальный ответ оценивали иммуноферментным анализом. Определение функций IL-6 из дендритных клеток в патогенезе рака кишечника проводили с использованием двустадийной модели азоксиметан (azoximethane, AOM)/ декстран сульфата натрия (dextran sodium sulfate, DSS)-индуцированного колоректального рака. В начале эксперимента мышам внутрибрюшинно вводили 15 мг/кг AOM. Индукцию хронического воспаления осуществляли несколькими курсами DSS в низкой концентрации (1,5-2,5%) в течение пяти дней с перерывами в 14-21 день на питьевую воду. Такая экспериментальная модель наилучшим образом отражает патогенез спонтанного колоректального рака, ассоциированного с воспалением кишечника. Оценку интенсивности возникающего воспаления проводили с помощью ежедневного взвешивания мышей. В конце эксперимента проводили подсчет и измерение опухолей в толстом кишечнике, а также цитофлуориметрический анализ инфильтрировавших опухоли клеток. Основные положения, выносимые на защиту 1. IL-6 выполняет патогенную роль в мышиной модели экстракт пылевого клеща (HDM)-индуцированной острой аллергической астмы. 2. IL-6, производимый макрофагами, стимулирует преимущественно Th2-опосредованный эозинофильный ответ в легких на аллерген, в то время как IL-6 из дендритных клеток способствует инфильтрации нейтрофилов. 3. IL-6 из дендритных клеток необходим для поддержания роста опухолей в кишечнике.