Исследование компенсаторного фагоцитарного ответа на условнопатогенный гриб Aspergillus fumigatus в слизистой главного бронха мышей с индуцированной нейтропенией
Условно-патогенные грибы рода Aspergillus являются одними из наиболее распространенных микроорганизмов в атмосфере городов. Вдыхая споры грибов, люди с врожденной или вызванной приемом иммуносупрессорных препаратов нейтропенией подвергаются риску проникновения спор через эпителиальный барьер респираторного тракта и прорастания в тканях организма. Одним из наиболее опасных инфекционных микозов является инвазивный аспергиллез, в более чем 50% случаев приводящий к летальному исходу. Исследования, направленные на борьбу с этим заболеванием, придерживаются двух стратегических концепций – разработка фунгицидных препаратов, специфически вызывающих гибель гриба с минимальным ущербом для организма, и создание препаратов, модулирующих иммунную систему с целью обеспечить устойчивость к инфекции. Поскольку пациенты из группы риска характеризуются ослаблением или отсутствием нейтрофил-опосредованного иммунного ответа, являющегося основным компонентом защиты организма от патогенных грибов, необходим поиск иных клеточных мишеней, способных компенсировать нейтропению. Нейтрофилы препятствуют проникновению конидий через эпителиальный барьер путем фагоцитоза, а их прорастанию путем образования внеклеточных сетей (NET). Среди клеток врожденной иммунной системы, представленных в дыхательных путях, способностью к фагоцитозу, помимо нейтрофилов, обладают макрофаги и дендритные клетки представленные в дыхательных путях субпопуляциями, различающимися по происхождению, морфологии и расположению относительно эпителиального барьера. Фагоцитарная активность зависит как от субпопуляции фагоцитов, так и от физических и биологических параметров микроокружения в момент взаимодействия с патогеном. Способность интернализовать конидии гриба Aspergillus fumigatus описана как для макрофагов, в том числе выделенных из бронхо-альвеолярных смывов инфицированных животных, так и для некоторых субпопуляций дендритных клеток. Большинство исследований фагоцитарной активности проведено in vitro; в экспериментах in vivo выводы о значимости того или иного фагоцита делают по результатам его деплеции, причем деплеция иногда затрагивает несколько субпопуляций. Исследования in vitro, даже с использованием трехмерных матриксов, могут лишь показать возможность или не возможность участия конкретного субкласса фагоцитов в интернализации конидий, но не могут сказать, будет ли именно этот субкласс взаимодействовать со спорами грибов в конкретном сегменте респираторного пути в условиях иммуносупрессии. Таким образом, очевидна необходимость планируемого в данной работе детального анализа взаимодействия различных субпопуляций макрофагов и дендритных клеток, расположенных в подэпителиальном и межэпителиальном пространстве дыхательных путей, с конидиями гриба Aspergillus fumigatus. Оценка фагоцитарной активности субпопуляций фагоцитов будет проведена с использованием тотальных препаратов бронхов мышей с индуцированным инвазивным аспергиллезом. Функциональность этих фагоцитов будет определена in vitro. Анализ параметров фагоцитарного ответа в различные интервалы времени после ингаляции конидий для иммунокомпетентных мышей и мышей с деплецией нейтрофилов позволит идентифицировать принципиальные компоненты, препятствующие проникновению патогена, и поможет в создании новых стратегий активации иммунной системы для компенсации иммунодефицитных состояний.
1 Июля 2019 года 30 Июня 2021 года
Список публикаций по проекту
- (2020). Murine Intraepithelial Dendritic Cells Interact With Phagocytic Cells During Aspergillus fumigatus-Induced Inflammation. Front Immunol 11 (298), 1–15
- (2021). Confocal Laser Scanning Microscopy-Based Quantitative Analysis of Aspergillus fumigatus Conidia Distribution in Whole-Mount Optically Cleared Mouse Lung. J Vis Exp 2021 (175),
- (конференция) (2021). 3D Imaging of Whole-Mount Optically Cleared Organs as a Tool to Estimate Pathogen Distribution in the Lungs. Biophys J 120 (3), 267a
- (книга) (2020). Effects of Heat Shock Protein 70 kDa in Allergic Airway Inflammation. Heat Shock Proteins. Springer, Dordrecht. 20, 1–10