Белок Rubicon, как маркер отягощенности атопической бронхиальной астмы.

Автор: Ибрагимов Булат Рафисович¹

Соавторы: ¹Скибо Юлия Валерьевна, ^1,2Решетникова Ирина Дмитриевна, ¹Абрамова Зинаида Ивановна.

¹Казанский (Приволжский) федеральный университет, 

²ФБУН «Казанский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии» Роспотребнадзорa.

Россия, Казань

Каноническая аутофагия — это процесс деградации белков и органелл в условиях нехватки питательных веществ. Недавно была открыта новая форма аутофагии — LC3-ассоциированный фагоцитоз (LAP) — это форма неканонической аутофагии, одним из примеров которого является эффероцитоз (процесс, с помощью которого апоптотические клетки удаляются фагоцитарными клетками, что способствует разрешению воспаления) [1]. Было обнаружено, что данный процесс при тяжелых формах легочных заболеваниях, к примеру атопическая бронхиальная астма, протекает с нарушениями, тем не менее взаимосвязь протекания механизма с тяжестью заболевания до сих пор детально изучены не были [2].

Моноциты выделяли центрифугированием в градиенте плотности фиколл (ρ = 1,077) (ПанЭко), с последующим центрифугированием в 46% осмотическом градиенте плотности Перколла (Percoll plus 1l, GE Healthcare) [3]. Методом электронной микроскопии были обнаружены органеллы канонической и не канонической аутофагии, а анализ ключевых белков регуляторов аутофагии и LC3-ассоциированного фагоцитоза проводили методом Western blot. 

Для здоровых моноцитов характерно увеличение размера клеток в здоровых образцах, ядра моноцитов больных астмой, как правило, фрагментированы. Увеличивается количество лизосом, митохондрий. Во время аутофагии фагофор инкапсулирует цитоплазматический материал, такой как дисфункциональные или поврежденные органеллы, белки и образуются двухмембранные аутофагосомы (Афс).

LC3-ассоциированный фагоцитоз включает конъюгацию белка LC3 с одиночными органеллами (лапосомы). В то время как в канонической аутофагии происходит конъюгация LC3 белка с двойными мембранными структурами [4]. 

У больных атопической бронхиальной астмой по сравнению с контрольными образцами замечено понижение апоптотического белка caspase-3, и повышение антиапоптотического белка Bcl-2. 

Соотношение LC-1/LC3-II маркера протекания аутофагии показывает, что уровень активности выше в моноцитах больных астмой. В образцах больных тяжелой формой атопической бронхиальной астмы наблюдается достоверное снижение Rubicon (маркера LC3-ассоциированного фагоцитоза), которое говорит о дефекте LAP в данной форме протекания заболевания. 

В моноцитах больных тяжелой формы атопической астмы подавлен процесс апоптоза и активируются компоненты характерные для аутофагии. У больных тяжелой формы атопической бронхиальной астмы выражен сниженный LC3-фагоцитарный ответ, в отличие от здоровых доноров. Белок Rubicon — характерный для протекания LC3-ассоциированного фагоцитоза [5], может быть использован в качестве маркера отягощенности протекания атопической бронхиальной астмы.

Работа выполнена за счет средств субсидии, выделенной в рамках государственной поддержки Казанского (Приволжского) федерального университета в целях повышения его конкурентоспособности среди ведущих мировых научно-образовательных центров (Приоритет-2030).

Список использованной литературы.

1. Деев, Р.В. Современные представления о клеточной гибели / Р. В. Деев, А. И. Билялов, Т. М. Жампеисов // Гены и Клетки. ‒ 2018. ‒ T. 13, № 1. ‒ C. 6–19.

2. Liang, Z. Impaired macrophage phagocytosis of bacteria in severe asthma / Z. Liang, Q. Zhang, C. Thomas, K. K. Chana, D. Gibeon, P. J. Barnes, K. F. Chung, P. K. Bhavsar, L. E. Donnelly // Respir Res. ‒ 2014. ‒ V. 15, № 72.

3. Menck, K. Isolation of Human Monocytes by Double Gradient Centrifugation and Their Differentiation to Macrophages in Teflon-coated Cell Culture Bags / K. Menck, D. Behme, M. Pantke, N. Reiling, C. Binder, T. Pukrop, F. Klemm // J Vis Exp. ‒ 2014. ‒ V. 91. ‒ P. 51554.

4. Skendros, P. Autophagy in Neutrophils: From Granulopoiesis to Neutrophil Extracellular Traps /P. Skendros, I. Mitroulis, K. Ritis // Front Cell Dev Biol. ‒ 2018. ‒ V. 6. ‒ P. 109.

5. Wong, S.W. Rubicon: LC3-associated phagocytosis and beyond / S. W. Wong, P. Sil, J. Martinez // The FEBS journal. ‒ 2018. ‒ V. 285, № 8. ‒ P. 1379-1388.