tibljТуберкулез и болезни легкихTuberculosis and Lung Diseases2075-12302542-1506Медицинские знания и технологии10.21292/2075-1230-2016-94-9-53-58tiblj-930Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESБелки множественной лекарственной устойчивости соматических клеток легкого и особенности их экспрессии при фиброзно-кавернозном туберкулезеMULTIPLE DRUG RESISTANCE PROTEINS OF PULMONARY SOMATIC CELLS AND THEIR SPECIFIC EXPRESSION IN FIBROUS CAVERNOUS TUBERCULOSISЕрохинаМ. В.ErokhinaM. V.

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела патоморфологии, клеточной биологии и биохимии,

107564, Москва, Яузская аллея, д. 2

Candidate of Biological sciences, senior Researcher of Department for Pathoanatomy, Cellular Biology and Biochemistry,

2, Yauzskaya alleya, Moscow, 107564

erokhinam@bk.ruЛепехаЛ. Н.LepekhaL. N.

доктор биологических наук, профессор, руководитель отдела патоморфологии, клеточной биологии и биохимии,

107564, Москва, Яузская аллея, д. 2

Doctor of Biological sciences, Professor, Head of Department for Pathoanatomy, Cellular Biology and Biochemistry,

2, Yauzskaya alleya, Moscow, 107564

lep3@yandex.ruЭргешовА. Э.ErgeshovA. E.

доктор медицинских наук, профессор, директор,

107564, Москва, Яузская аллея, д. 2

Doctor of Medical sciences, Professor, Director,

2, Yauzskaya alleya, Moscow, 107564

cniit@ramn.ruРыбалкинаЕ. Ю.RybalkinaE. Yu.

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела патоморфологии, клеточной биологии и биохимии,

107564, Москва, Яузская аллея, д. 2

Candidate of Biological sciences, senior Researcher of Department for Pathoanatomy, Cellular Biology and Biochemistry,

2, Yauzskaya alleya, Moscow, 107564

kate-rybalkina@mail.ruСадовниковаС. С.SadovnikovaS. S.

доктор медицинских наук, заведующая 1-м отделением легочной хирургии,

107564, Москва, Яузская аллея, д. 2

Doctor of Medical sciences, Head of the 1st Pulmonary surgery Department,

2, Yauzskaya alleya, Moscow, 107564

noemail@neicon.ruСычевскаяК. А.SychevskayaK. A.

МГу им. М. В. Ломоносова, студентка факультета фундаментальной медицины,

107564, Москва, Яузская аллея, д. 2

student of Fundamental Medicine Department,

2, Yauzskaya alleya, Moscow, 107564

Sych@yandex.ruФГБНУ «Центральный НИИ туберкулеза»; ФГБОУВО «МГУ им. М. В. Ломоносова»РоссияCentral Tuberculosis Research Institute; Lomonosov Moscow State UniversityRussian FederationФГБНУ «Центральный НИИ туберкулеза»РоссияCentral Tuberculosis Research InstituteRussian FederationФГБНУ «Центральный НИИ туберкулеза»; ФГБУ «Российский онкологический научный центр им. Н. Н. Блохина» МЗ РФРоссияCentral Tuberculosis Research Institute; Blokhin Russian Oncology Research CenterRussian FederationФГБОУВО «МГУ им. М. В. Ломоносова»РоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian Federation2016010920169495358Copyright © Ерохина М.В., Лепеха Л.Н., Эргешов А.Э., Рыбалкина Е.Ю., Садовникова С.С., Сычевская К.А., 20162016Ерохина М.В., Лепеха Л.Н., Эргешов А.Э., Рыбалкина Е.Ю., Садовникова С.С., Сычевская К.А.Erokhina M.V., Lepekha L.N., Ergeshov A.E., Rybalkina E.Y., Sadovnikova S.S., Sychevskaya K.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.tibl-journal.com/jour/article/view/930

В формировании устойчивости к лекарственным препаратам могут принимать участие клетки макроорганизма, содержащие специальные белки-транспортеры, получившие название «белки множественной лекарственной устойчивости» (белки МЛУ).

Цель исследования

Цель исследования: определить особенности экспрессии генов и распределения основных белков МЛУ (MDR1/Pgp, MRP1, LRP, BCRP) в клетках легкого при туберкулезном процессе.

Материалы и методы

Материалы и методы. Оценка экспрессии генов белков МЛУ проведена методом ОТ-ПЦР на мРНК, выделенной из операционного материала больных фиброзно-кавернозным туберкулезом. Оценка локализации белков МЛУ выполнена с помощью методов иммуногистохимического окрашивания и конфокальной лазерной микроскопии.

Результаты

Результаты. Выраженность экспрессии генов белков МЛУ в разных зонах туберкулезного процесса варьирует: MDR1 и BCRP характеризуются наиболее высоким уровнем и минимальным - ген MRP1. Уровень экспрессии гена LRP зависит от зоны воспаления и является максимальным в перифокальной зоне, где белок выявляется в клетках альвеолярного эпителия и макрофагах. Высокая экспрессия генов белков МЛУ в разных зонах туберкулезного процесса свидетельствует о потенциальной возможности участия данных белков в развитии лекарственной устойчивости к препаратам противотуберкулезной химиотерапии.

Cells of the host containing special proteins-transporters, so-called proteins of multiple drug resistance (MDR proteins) can contribute to the drug resistance formation.

Goal of the study

Goal of the study: to define specific expression of gene and distribution of main MDR proteins (MDR1/Pgp, MRP1, lRP, BCRP) in the pulmonary cells in case of active tuberculosis.

Materials and methods

Materials and methods. Expression of MDR protein genes was evaluated by RT-PCR for mRNA isolated from the surgical specimen of fibrous cavernous tuberculosis patients. Localization of MDR proteins was performed by immunohistochemical staining and confocal laser microscopy.

Main results

Main results. Intensity of MDR protein genes expression varies in different zones of tuberculous lesions: MDR1 and BCRP are characterized by the highest level and MRP1 gene is characterized by the minimum level. The level of lRP gene expression depends on the inflammation zone and it is maximum in perifocal zone where protein is detected in the cells of alveolar epithelium and macrophages. High expression of MDR protein genes in various parts of tuberculous lesions witnesses about the potential involvement of these proteins in the development of drug resistance to anti-tuberculosis drugs.

фиброзно-кавернозный туберкулез легкихлекарственная устойчивостьPgpMRP1BCRPLRPfibrous cavernous pulmonary tuberculosisdrug resistancePgpMRP1BCRPLRPReferencesBorst P., Evers R., Kool M., Wijnholds J. A family of drug transporters: the multidrug resistance-associated proteins // J. Natl. Cancer Inst. - 2000. - Vol. 92, № 16. - P. 1295-1302.Borst P., Evers R., Kool M., Wijnholds J. A family of drug transporters: the multidrug resistance-associated proteins. J. Natl. Cancer Inst., 2000, vol. 92, no. 16, pp. 1295-1302.Borst P., Oude Elferink R. Mammalian ABC transporteres in health and disease // Ann. Rev Biochem. - 2002. - Vol. 71. - P. 537-592.Borst P., Oude Elferink R. Mammalian ABC transporteres in health and disease. Ann. Rev Biochem., 2002, vol. 71, pp. 537-592.Cegielski J. P., Dalton T., Yagui M. et al. Global Preserving Effective TB Treatment Study (PETTS) Investigators. Extensive drug resistance acquired during treatment of multidrug-resistant tuberculosis // Clin. Infect. Dis. - 2014. - Vol. 59, № 8. - Р. 1049-1063.Cegielski J.P., Dalton T., Yagui M. et al. Global Preserving Effective TB Treatment Study (PETTS) Investigators. Extensive drug resistance acquired during treatment of multidrug-resistant tuberculosis. Clin. Infect. Dis., 2014, vol. 59, no. 8, pp. 1049-1063.Erokhina M., Rybalkina E., Barsegyan G. et al. The toxicity of rifampicin polylactic acid nanoparticles against Mycobacterium Bovis BCG and human macrophage THP-1 cell line, 2015 (98), IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 98 (2015) 1-8, 012017 doi:10.1088/1757-899X/98/1/012017Erokhina M., Rybalkina E. Barsegyan G. et al. The toxicity of rifampicin polylactic acid nanoparticles against Mycobacterium Bovis BCG and human macrophage THP-1 cell line, 2015 (98), IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 98 (2015) 1-8, 012017 doi:10.1088/1757-899X/98/1/012017Fletcher J. I., Williams R. T., Henderson M. J. et al. ABC transporters as mediators of drug resistance and contributors to cancer cell biology // Drug Resist Updat. - 2016. - Vol. 26. - P. 1-9.Fletcher J.I., Williams R.T., Henderson M.J. et al. ABC transporters as mediators of drug resistance and contributors to cancer cell biology. Drug Resist Updat., 2016, vol. 26, pp. 1-9.Florea B. I., van der Sandt I. C., Schrier S. M. et al. Evidence of P-glycoprotein mediated apical to basolateral transport of flunisolide in human broncho-tracheal epithelial cells (Calu-3) // Br. J. Pharmacol. - 2001. - Vol. 134, № 7. - P. 1555-1563.Florea B.I., van der Sandt I.C., Schrier S.M. et al. Evidence of P-glycoprotein mediated apical to basolateral transport of flunisolide in human broncho-tracheal epithelial cells (Calu-3). Br. J. Pharmacol., 2001, vol. 134, no. 7, pp. 1555-1563.Fudin J., Fontenelle D. V., Fudin H. R. et al. Potential P-glycoprotein pharmacokinetic interaction of telaprevir with morphine or methadone // J. Pain. Palliat. Care Pharmacother. - 2013. - Vol. 27, № 3. - Р. 261-267.Fudin J., Fontenelle D.V., Fudin H.R. et al. Potential P-glycoprotein pharmacokinetic interaction of telaprevir with morphine or methadone. J. Pain Palliat. Care Pharmacother., 2013, vol. 27, no. 3, pp. 261-267.Furecz S. Chemical and biological properties of rifampicin // Antibiot Chemother. - 1970. - Vol. 16. - P. 316-351.Furecz S. Chemical and biological properties of rifampicin. Antibiot Chemother., 1970, vol. 16, pp. 316-351.Garcia-Carrasco М., Mendoza-Pinto C., Macias Diaz S. et al. P-glycoprotein in autoimmune rheumatic diseases // Autoimmunity Reviews. - 2015. - Vol. 14. - P. 594-600.Garcia-Carrasco М., Mendoza-Pinto C., Macias Diaz S. et al. P-glycoprotein inautoimmune rheumatic diseases. Autoimmunity Reviews, 2015, vol. 14,pp. 594-600.Hamilton K. O., Backstrom G., Yazdanian M. A. et al. P-glycoprotein efflux pump expression and activity in Calu-3 cells // J. Pharm. Sci. - 2001. - Vol. 90, № 5. - P. 647-658.Hamilton K.O., Backstrom G., Yazdanian M.A. et al. P-glycoprotein efflux pump expression and activity in Calu-3 cells. J. Pharm. Sci., 2001, vol. 90, no. 5, pp. 647-658.Hopfner K. P. Invited review: Architectures and mechanisms of ATP binding cassette proteins // Biopolymers. - 2016. - Vol. 105, № 8. - Р. 492-504.Hopfner K.P. Invited review: Architectures and mechanisms of ATP binding cassette proteins. Biopolymers, 2016, vol. 105, no. 8, pp. 492-504.Khamisipour G., Jadidi-Niaragh F., Jahromi A. S. et al. Mechanisms of tumor cell resistance to the current targeted-therapy agents // Tumour Biol. - 2016. - May 7. Epub ahead of print.Khamisipour G., Jadidi-Niaragh F., Jahromi A.S. et al. Mechanisms of tumor cell resistance to the current targeted-therapy agents. Tumour Biol., 2016, May 7. Epub ahead of print.Maliepaard M., Scheffer G., Faneyte I. et al. Subcellular localization and distribution of the breast cancer resistance protein transporter in normal human tissues // Tumor biology. - 2001. - Vol. 61. - P. 3458-3464.Maliepaard M., Scheffer G., Faneyte I. et al. Subcellular localization and distribution of the breast cancer resistance protein transporter in normal human tissues. Tumor biology, 2001, vol. 61, pp. 3458-3464.Maslov D. A., Shur K. V., Bekker O. B. et al. Draft Genome Sequences of Two Pyrazinamide-Resistant Clinical Isolates, Mycobacterium tuberculosis 13-4152 and 13-2459 // Genome Announc. - 2015. - Vol. 3, № 4.Maslov D.A., Shur K. V., Bekker O.B. et al. Draft Genome Sequences of Two Pyrazinamide-Resistant Clinical Isolates, Mycobacterium tuberculosis 13-4152 and 13-2459. Genome Announc., 2015, vol. 3, no. 4.Mitnick C. D., Rodriguez C. A., Hatton M. L. et al. RESIST-TB (Research Excellence to Stop TB Resistance) and GDI (Global Drug Resistant TB Initiative). Programmatic Management of Drug-Resistant Tuberculosis: An Updated Research Agenda. PLoS One. 2016 May 25;11(5):e0155968.doi:0.1371/journal.pone.0155968.Mitnick C.D., Rodriguez C.A., Hatton M.L. et al. RESIST-TB (Research Excellence to Stop TB Resistance) and GDI (Global Drug Resistant TB Initiative). Programmatic Management of Drug-Resistant Tuberculosis: An Updated Research Agenda. PLoS One, 2016 May 25;11(5):e0155968.doi:0.1371/journal.pone.0155968.Nusrath Unissa A., Hassan S., Indira Kumari V. et al. Insights into RpoB clinical mutants in mediating rifampicin resistance in Mycobacterium tuberculosis // J. Mol. Graph Model. - 2016. -Vol. 23. - P. 20-32.Nusrath Unissa A., Hassan S., Indira Kumari V. et al. Insights into RpoB clinical mutants in mediating rifampicin resistance in Mycobacterium tuberculosis. J. Mol. Graph Model., 2016, vol. 23, pp. 20-32.Sheps J. A., Ling V. Preface: the concept and consequences of multidrug resistance // Pflugers Arch. - 2007. - Vol. 453, № 5. - Р. 545-553.Sheps J.A., Ling V. Preface: the concept and consequences of multidrug resistance. Pflugers Arch., 2007, vol. 453, no. 5, pp. 545-553.Scheffer G. L., Wijngaard P. L. J, Flens M. J. et al. The drug resistance-related protein LRP is the human major vault protein // Nature Med. - 1995. -Vol. 1. - P. 578-582.Scheffer G.L., Wijngaard P.L.J, Flens M.J. et al. The drug resistance-related protein LRP isthe human major vault protein. Nature Med., 1995, vol. 1, pp. 578-582.Scheffer G. L., Pijnenborg A.C.L.M., Smit E. F. et al. Multidrug resistance related molecules in human and murine lung // J. Clin. Pathol. - 2002. - Vol. 55. - P. 332-339.Scheffer G.L., Pijnenborg A.C.L.M., Smit E.F. et al. Multidrug resistance related molecules in human and murine lung. J.Clin. Pathol., 2002, vol. 55, pp. 332-339.

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