tibljТуберкулез и болезни легкихTuberculosis and Lung Diseases2075-12302542-1506Медицинские знания и технологии10.21292/2075-1230-2022-100-10-44-49tiblj-1684Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESРеакция внеклеточного матрикса селезенки мышей при введении липосомальной формы декстразида в периоде стабилизации БЦЖ-индуцированного воспаленияA Reaction of the Mouse Spleen Extracellular Matrix to Administration of Liposome-Encapsulated Dextrazide in Stabilization Period of BCG-Induced InflammationКимЛ. Б.KimL. B.

Ким Лена Борисовна, доктор медицинских наук, главный научный сотрудник, руководитель группы биохимии соединительной ткани

630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова, д. 2

Тел.: + 7 (383) 274-94-97

Lena B. Kim, Doctor of Medical Sciences, Head Researcher, Head of Connective Tissue Biochemistry Group

2, Timakova St., Novosibirsk, 630117

Phone: + 7 (383) 274-94-97

lenkim@centercem.ruПутятинаА. Н.PutyatinaA. N.

Путятина Анна Николаевна, кандидат медицинских наук, научный сотрудник группы биохимии соединительной ткани

630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова, д. 2

Тел.: + 7 (383) 274-94-97

Anna N. Putyatina, Candidate of Medical Sciences, Researcher of Connective Tissue Biochemistry Group

2, Timakova St., Novosibirsk, 630117

Phone: + 7 (383) 274-94-97

putyatina@ngs.ruРусскихГ. С.RusskikhG. S.

Русских Галина Сергеевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории медицинской биотехнологии

630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова, д. 2

Тел.: + 7 (383) 335-97-35

Galina S. Russkikh, Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher of Medical Biotechnological Laboratory

2, Timakova St., Novosibirsk, 630117

Phone: + 7 (383) 335-97-35

russkikh_g@mail.ruФГБНУ «Федеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины»РоссияFederal Research Center of Fundamental and Translational MedicineRussian Federation202209112022100104449Copyright © Ким Л.Б., Путятина А.Н., Русских Г.С., 20222022Ким Л.Б., Путятина А.Н., Русских Г.С.Kim L.B., Putyatina A.N., Russkikh G.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.tibl-journal.com/jour/article/view/1684Цель

Цель: изучить реакцию внеклеточного матрикса (ВКМ) селезенки при введении липосомальной формы декстразида (ЛФДЗ) мышам в периоде стабилизации БЦЖ-индуцированного гранулематоза.

Материалы и методы

Материалы и методы. Воспроизведена модель генерализованного туберкулезного воспаления путем введения мышам микобактерий в составе вакцины БЦЖ (БЦЖ-инфицированные мыши). Контролем служили интактные мыши. Инфицированным мышам в периоде стабилизации процесса вводили ингаляционно и внутриперитонеально ЛФДЗ и оценивали основные компоненты ВКМ.

Результаты исследования

Результаты исследования. У БЦЖ-инфицированных мышей отмечено снижение структурных компонентов протеогликанов (ПГ), но увеличение профибротических фракций гидроксипролина (ГОП), активности матриксных металлопротеиназ и отсутствие различий в содержании тканевых ингибиторов, что свидетельствует о фиброзировании органа. При обоих способах введения ЛФДЗ были увеличены содержание уроновых кислот в ПГ, активность гиалуронидаз, но снижено содержание белковосвязанного ГОП и не было различий в содержании свободного ГОП с группой инфицированных мышей. При ингаляционном введении ЛФДЗ было снижено содержание профибротических фракций ГОП и увеличено содержание галактозы в ПГ до уровня мышей группы контроля, при внутриперитонеальном – снижено содержание белка в ПГ.

The objective

The objective: to study a response of the spleen extracellular matrix (ECM) to the liposome-encapsulated dextrazide (LEDZ) administration in the stabilization period of BCG-induced granulomatosis.

Subjects and Methods

Subjects and Methods. A model of generalized tuberculosis inflammation was reproduced by injecting mice with mycobacteria from BCG vaccine (BCG-infected mice). Intact mice served as controls. During inflammation stabilization, the infected mice were dosed with LEDZ by inhalation and intraperitoneal injection, and main ECM components were assessed.

Results

Results. The BCG-infected mice showed a decrease in the structural components of proteoglycans (PGs) but demonstrated elevated profibrotic fractions of hydroxyproline (Hyp), enhanced activity of matrix metalloproteinases (MMPs) and no differences in the content of their tissue inhibitors (TIMPs), that indicated the fibrosis of the organ. Despite the way of LEDZ administration, the level of uronic acids in PGs and activity of hyaluronidases increased but the content of protein-bound Hyp was reduced with no differences in the content of free Hyp versus infected untreated mice. The administration of LEDZ by inhalation reduced content of profibrotic fractions of Hyp but increased galactose in PGs increased to the level of control mice. The intraperitoneal LEDZ administration decreased the protein content in PGs.

липосомальная форма декстразидатуберкулезный гранулематозвнеклеточный матрикс селезенкигликозаминогликаныколлагеныматриксные металлопротеиназы/тканевые ингибиторы металлопротеинаliposome-encapsulated dextrazidetuberculous granulomatosisextracellular matrixspleenglycosaminoglycanscollagensmatrix metalloproteinases/tissue inhibitors of metalloproteinasesReferencesМихайлова Л. П., Макарова О. В. Сравнительная характеристика цитокинового профиля и морфологических проявлений гранулематозного воспаления у мышей BALB/c и C57BL/6 // Иммунология. – 2005. – № 2. – С. 95-98.Mikhaylova L.P., Makarova O.V. Comparative characteristics of the cytokine profile and morphological manifestations of granulomatous inflammation in BALB/c and C57BL/6 mice. Immunologiya, 2005, no. 2, pp. 95-98. (In Russ.)Путятина А. Н., Русских Г. С., Ким Л. Б. Патент на изобретение № 2735375 от 30.10.2020 г. «Способ определения фракций гидроксипролина в биологическом материале» // Бюлл. – 2020. – № 31. – 12 с.Putyatina A.N., Russkikh G.S., Kim L.B. Patent no. 2735375 as of 30.10.2020. Sposob opredeleniya fraktsiy gidroksiprolina v biologicheskom materiale [The method of testing of hydroxyproline fractions in biological specimens]. Bull., 2020, no. 31, 12 p.Шварц Я. Ш., Белогородцев С. Н., Филимонов П. Н., Чередниченко А. Г. Трансплантация аутологичных мезенхимальных стволовых клеток при экспериментальной микобактериальной инфекции: влияние условий кондиционирования // Туб. и болезни легких. – 2015. – № 12. – С. 31-36.Shvarts Ya.Sh., Belogorodtsev S.N., Filimonov P.N., Cherednichenko A.G. Transplantation of autologous mesenchymal stem cells in the experimental mycobacterial infection: impact of conditioning. Tuberculosis and Lung Diseases, 2015, no. 12, pp. 31-36. (In Russ.)Шкурупий В. А., Троицкий А. В., Лузгина Н. Г., Потапова О. В. Патент на изобретение № 2372914 от 20.11.2009 «Фармацевтическая композиция для лечения туберкулеза» // Бюлл. – 2009. – № 32. – 10 с.Shkurupiy V.A., Troitsky A.V., Luzgina N.G., Potapova O.V. Patent no. 2372914 as of 20.11.2009. Farmatsevticheskaya kompozitsiya dlya lecheniya tuberkuleza [Pharmaceutical composition for the treatment of tuberculosis]. Bull., 2009, no. 32, 10 p.Arkhipov S. A., Shkurupy V. A., Troitsky A. V., Luzgina N. G., Ufimceva E. G., Zaikovskaja M. V., Iljine D. A., Akhramenko E. S., Gulyaeva E. P., Bistrova T. N. Phagocytic activity of macrophages against liposomes with conjugates of oxidized dextrans and isonicotinic acid hydrazide during modeling of phagocytosis disturbances in vitro // Bull. Exp. Biol. Med. – 2009. – Vol. 148, № 4. – Р. 689-691. DOI: 10.1007/s10517-010-0795-5.Arkhipov S.A., Shkurupy V.A., Troitsky A.V., Luzgina N.G., Ufimceva E.G., Zaikovskaja M.V., Iljine D.A., Akhramenko E.S., Gulyaeva E.P., Bistrova T.N. Phagocytic activity of macrophages against liposomes with conjugates of oxidized dextrans and isonicotinic acid hydrazide during modeling of phagocytosis disturbances in vitro. Bull. Exp. Biol. Med., 2009, vol. 148, no. 4, pp. 689-691. doi: 10.1007/s10517-010-0795-5.Bitter T., Muir H. M. A modified uronic acid carbazole reaction // Anal. Biochem. – 1962. – Vol. 4, № 4. – Р. 330-334. DOI: 10.1016/0003-2697(62)90095-7.Bitter T., Muir H.M. A modified uronic acid carbazole reaction. Anal. Biochem., 1962, vol. 4, no. 4, pp. 330-334. doi: 10.1016/0003-2697(62)90095-7.Bradford M. M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein using the principle of protein-dye binding // Anal. Biochem. – 1976. – Vol. 72, № 1-2. – P. 248-254. DOI: 10.1006/abio.1976.9999.Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein using the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem., 1976, vol. 72, no. 1-2, pp. 248-254. doi: 10.1006/abio.1976.9999.de Grauw J. C., van de Lest C. H., van Weeren P. R. Inflammatory mediators and cartilage biomarkers in synovial fluid after a single inflammatory insult: a longitudinal experimental study // Arthritis Res. Ther. – 2009. – Vol. 11, № 2. – Р. R35. DOI: 10.1186/ar2640.de Grauw J.C., van de Lest C.H., van Weeren P.R. Inflammatory mediators and cartilage biomarkers in synovial fluid after a single inflammatory insult: a longitudinal experimental study. Arthritis Res. Ther., 2009, vol. 11, no. 2, pp. R35. doi: 10.1186/ar2640.de Jong J. G., Wevers R. A., Laarakkers C., Poorthuis B. J. Dimethylmethylene blue-based spectrophotometry of glycosaminoglycans in untreated urine: a rapid screening procedure for mucopolysaccharidoses // Clin. Chem. – 1989. – Vol. 35, № 7. – P. 1472-1477. DOI: 10.1093/clinchem/35.7.1472.de Jong J.G., Wevers R.A., Laarakkers C., Poorthuis B.J. Dimethylmethylene blue-based spectrophotometry of glycosaminoglycans in untreated urine: a rapid screening procedure for mucopolysaccharidoses. Clin. Chem., 1989, vol. 35, no. 7, pp. 1472-1477. doi: 10.1093/clinchem/35.7.1472.Fields G. B. Using fluorogenic peptide substrates to assay matrix metalloproteinases // Methods Mol. Biol. – 2010. – Vol. 622. – P. 393-433. DOI: 10.1007/978-1-60327-299-5_24.Fields G.B. Using fluorogenic peptide substrates to assay matrix metalloproteinases. Methods Mol. Biol., 2010, vol. 622, pp. 393-433. doi: 10.1007/978-1-60327-299-5_24.Global tuberculosis report 2021. Geneva: World Health Organization; 2021. Licence: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.Global tuberculosis report 2021. Geneva, World Health Organization, 2021, Licence: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.Isman F. K., Kucur M., Baysal B., Ozkan F. Evaluation of serum hyaluronic acid level and hyaluronidase activity in acute and chronic hepatitis C // J. Int. Med. Res. – 2007. – Vol. 35, № 3. – P. 346-352. DOI: 10.1177/147323000703500309.Isman F.K., Kucur M., Baysal B., Ozkan F. Evaluation of serum hyaluronic acid level and hyaluronidase activity in acute and chronic hepatitis C. J. Int. Med. Res., 2007, vol. 35, no. 3, pp. 346-352. doi: 10.1177/147323000703500309.Jayasankar K., Ramanathan V. D. Biochemical & histochemical changes relating to fibrosis following infection with Mycobacterium tuberculosis in the guinea pig // Indian J. Med. Res. – 1999. – Vol. 110. – P. 91-97.Jayasankar K., Ramanathan V.D. Biochemical & histochemical changes relating to fibrosis following infection with Mycobacterium tuberculosis in the guinea pig. Indian J. Med. Res., 1999, vol. 110, pp. 91-97.Kim L. B., Putyatina A. N., Russkikh G. S., Shkurupy V. A. Antifibrotics effect of liposome-encapsulated composition of oxidized dextran and isonicotinic acid hydrazide in mice with BCG-induced granulomatosis depends on administration route // Bull. Exp. Biol. Med. – 2020. – Vol. 169, № 1. – P. 71-76. DOI: 10.1007/s10517-020-04827-4.Kim L.B., Putyatina A.N., Russkikh G.S., Shkurupy V.A. Antifibrotics effect of liposome-encapsulated composition of oxidized dextran and isonicotinic acid hydrazide in mice with BCG-induced granulomatosis depends on administration route. Bull. Exp. Biol. Med., 2020, vol. 169, no. 1, pp. 71-76. doi: 10.1007/s10517-020-04827-4.Morgado F. N., da Silva A. V. A., Porrozzi R. R. Infectious diseases and the lymphoid extracellular matrix remodeling: a focus on conduit system // Cells. – 2020. – Vol. 9, № 3. – P. 725. DOI: 10.3390/cells9030725.Morgado F.N., da Silva A.V.A., Porrozzi R.R. Infectious diseases and the lymphoid extracellular matrix remodeling: a focus on conduit system. Cells, 2020, vol. 9, no. 3, pp. 725. doi: 10.3390/cells9030725.Roe J. H. The determination of sugar in blood and spinal fluid with anthrone reagent // J. Biol. Chem. – 1955. – Vol. 212, № 1. – P. 335-343.Roe J.H. The determination of sugar in blood and spinal fluid with anthrone reagent. J. Biol. Chem., 1955, vol. 212, no. 1, pp. 335-343.Shkurupii V. A., Kim L. B., Potapova O. V., Sharkova T. V., Putyatina A. N., Nikonova I. K. Study of fibrotic complications and hydroxyproline content in mouse liver at different stages of generalized BCG-induced granulomatosis // Bull. Exp. Biol. Med. – 2014. – Vol. 157, № 4. – P. 466-469. DOI: 10.1007/s10517-014-2592-z.Shkurupii V.A., Kim L.B., Potapova O.V., Sharkova T.V., Putyatina A.N., Nikonova I.K. Study of fibrotic complications and hydroxyproline content in mouse liver at different stages of generalized BCG-induced granulomatosis. Bull. Exp. Biol. Med., 2014, vol. 157, no. 4, pp. 466-469. DOI: 10.1007/s10517-014-2592-z.Shkurupy V. A., Cherdantseva L. A., Kovner A. V., Troitskii A. V., Bystrova T. N., Starostenko A. A. Structural changes in the lungs and liver of mice with experimental tuberculosis treated with liposome-encapsulated dextrazide // Bull. Exp. Biol. Med. – 2020. – Vol. 168, № 5. – P. 654-657. DOI: 10.1007/s10517-020-04773-1.Shkurupy V.A., Cherdantseva L.A., Kovner A.V., Troitskii A.V., Bystrova T.N., Starostenko A.A. Structural changes in the lungs and liver of mice with experimental tuberculosis treated with liposome-encapsulated dextrazide. Bull. Exp. Biol. Med., 2020, vol. 168, no. 5, pp. 654-657. doi: 10.1007/s10517-020-04773-1.Theocharis A. D., Karamanos N. K., Papageorgakopoulou N., Tsiganos C. P., Theocharis D. A. Isolation and characterization of matrix proteoglycans from human nasal cartilage. Compositional and structural comparison between normal and scoliotic tissues // Biochim. Biophys. Acta. – 2002. – Vol. 1569, № 1-3. – P. 117-126. DOI: 10.1016/s0304-4165(01)00242-2.Theocharis A.D., Karamanos N.K., Papageorgakopoulou N., Tsiganos C.P., Theocharis D.A. Isolation and characterization of matrix proteoglycans from human nasal cartilage. Compositional and structural comparison between normal and scoliotic tissues. Biochim. Biophys. Acta., 2002, vol. 1569, no. 1-3, pp. 117-126. doi: 10.1016/s0304-4165(01)00242-2.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.