ПРОТЕКТИВНЫЙ ЭФФЕКТ ИНТЕРЛЕЙКИНА 4 НА ФИБРОБЛАСТЫ В 3D-КЛЕТОЧНОЙ МОДЕЛИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЖДУ КЛЕТКАМИ КОЖИ И ИММУННЫМИ КЛЕТКАМИ ПАЦИЕНТОВ С САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 2 ТИПА И САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 2 ТИПА С ХРОНИЧЕСКИМИ ЯЗВАМИ СТОП



DOI: http://dx.doi.org/10.25298/2221-8785-2020-18-4-410-416


М. А. Машкова, Т. В. Мохорт, В. А. Горанов

Аннотация


На сегодняшний день много внимания уделяется роли иммунных механизмов в нарушении заживления и длительной персистенции язв стоп при сахарном диабете (СД). Сложность процессов, происходящих в области повреждения, вовлеченность в этот процесс множества клеток, факторов роста, цитокинов и других молекул делает затруднительным проведение исследований in vivo. Использование 3D моделей для изучения поведения клеток in vitro в заданных условиях представляет собой хорошую альтернативу.
Целью данного исследования было изучить влияние ИЛ-1 и ИЛ-4 на жизнеспособность кератиноцитов ифибробластов, а также определить уровень продукции эндогенных интерлейкинов (ИЛ1, 4, 6, 8) в культуральную среду при совместном культивировании клеток кожи с мононуклеарами и сывороткой крови пациентов с СД 2 типа и СД 2 типа с хроническими язвами стоп в 3D-клеточной модели in vitro.
Основным результатом было получение протективного эффекта ИЛ4 на фибробласты – в высокой концентрации (50 пг/мл) данный интерлейкин достоверно увеличивал процент жизнеспособных фибробластов при совместном культивировании клеток кожи с мононуклеарами и сывороткой крови пациентов с СД 2 типа (85,13 [80,81; 87,82]% vs. 90,34 [85,92; 94,74]%, T=-2,668, p=0,008) и СД 2 типа с хроническими язвами стоп (70,42 [68,10; 74,79]% vs. 82,10 [76,37; 84,39]%, T=-2,666, p=0,008). Добавление ИЛ1 в супрафизиологической концентрации в культуру потенцировало токсический эффект мононуклеаров пациентов с СД2 и СД2 с хро-
ническими язвами стоп на фибробласты а также приводило к снижению процента жизнеспособных кератиноцитов в 3D-культуре. Увеличение секреции ИЛ1 и отсутствие достаточного и достоверного снижения секреции ИЛ6 в культуральную среду в течение 24 часов совместной инкубации клеток кожи с мононуклеарами пациентов с СД2 свидетельствовало об активации иммунных механизмов и длительном поддержании воспалительного ответа.


Ключевые слова


3D клеточная модель кожи; сахарный диабет; хронические язвы стоп; интерлейкин 1; интерлейкин 4; интерлейкин 6

Полный текст:

Литература


IDF Diabetes Atlas 9th Edition [Electronic resource] // International Diabetes Federation. – Mode of access: https://www.diabetesatlas.org/en/resources/. – Date of access: 26.05.2020.

Interleukin 6 Function in the Skin and Isolated Keratinocytes Is Modulated by Hyperglycemia / E. G. Lee [et al.] // Journal of Immunology Research. – 2019. –№ 5087847. – Р. 1-9. – doi: 10.1155/2019/5087847.

Baltzis, D. Pathogenesis and Treatment of Impaired Wound Healing in Diabetes Mellitus: New Insights / D. Baltzis, I. Eleftheriadou, A. Veves // Advances Therapy. – 2014. – Vol. 31, № 8. – P. 817-836. – doi: 10.1007/s12325014-0140-x.

Effects of Acute Diabetes on Rat Cutaneous Wound Healing / M. C. Komesu [et al.] // Pathophysiology. – 2004. – Vol. 11, № 2. – P. 63-67. – doi: 10.1016/j.pathophys.2004.02.002.

Mirza, R. Dysregulation of Monocyte/Macrophage Phenotype in Wounds of Diabetic Mice / R. Mirza, T. J. Koh // Cytokine. – 2011. – Vol. 56, № 2. – P. 256-264. – doi: 10.1016/j.cyto.2011.06.016.

Diabetes Impairs the Late Inflammatory Response to Wound Healing / T. J. Fahey [et al.] // The Journal of Surgical Research. – 1991. – Vol. 50, № 4. – P. 308-313. – doi: 10.1016/0022-4804(91)90196-s.

Stabilized Interleukin-4-Loaded Poly(lactic-co-glycolic) Acid Films Shift Proinflammatory Macrophages toward a Regenerative Phenotype in vitro / A. M. Ziemba [et al.] // ACS Applied Bio Materials. – 2019. – Vol. 2, № 4. – P. 1498-1508. – doi: 10.1021/acsabm.8b00769.

Implication of Interleukin-4 in Wound Healing / V. Salmon-Her [et al.] // Laboratory Investigation. – 2000. – Vol. 80. – P. 1337-1343. – doi: 10.1038/ labinvest.3780141.

Ud-Din, S. Non-animal models of wound healing in cutaneous repair: In silico, in vitro, ex vivo, and in vivo models of wounds and scars in human skin / S. Ud-Din, A. Bayat // Wound Repair and Regeneration. – 2017. – Vol. 25, № 2. – P. 164-176. – doi: 10.1111/wrr.12513.

Three-dimensional human tissue models that incorporate diabetic foot ulcer-derived fibroblasts mimic in vivo features of chronic wounds / A. G. Maione [et al.] // Tissue Engineering Part C Methods. – 2015. – Vol. 21, № 5. – P. 499-508. – doi: 10.1089/ten.TEC.2014.0414.

The development of a 3D immunocompetent model of human skin / D. Y. S. Chau [et al.] // Biofabrication. – 2013. – Vol. 5, № 3. – P. 035011. – doi: 10.1088/17585082/5/3/035011.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.