Тарасова Екатерина Константиновна – мл. науч. сотр. лаборатории клеточной биологии отдела патоморфологии, клеточной биологии и биохимии
107564, г. Москва, Яузская аллея, д. 2
Тел.: 8-499-785-91-79
2 Yauzskaya Alleya, Moscow, 107564
Лепеха Лариса Николаевна – проф., докт. биол. наук, гл. науч. сотр. отдела патоморфологии, клеточной биологии и биохимии
107564, г. Москва, Яузская аллея, д. 2
Тел.: 8-499-785-91-79
2 Yauzskaya Alleya, Moscow, 107564
Масютин Александр Георгиевич – ст. науч. сотр. лаборатории клеточной биологии отдела патоморфологии, клеточной биологии и биохимии, ст. науч. сотр. кафедры клеточной биологии и гистологии биологического факультета
107564, г. Москва, Яузская аллея, д. 2
119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12
Тел.: 8-499-785-91-79
2 Yauzskaya Alleya, Moscow, 107564
1–12 Leninskie Gory, Moscow, 119234
Щербакова Екатерина Андреевна – мл. науч. сотр. лаборатории клеточной биологии отдела патоморфологии, клеточной биологии и биохимии
107564, г. Москва, Яузская аллея, д. 2
Тел.: 8-499-785-91-79
2 Yauzskaya Alleya, Moscow, 107564
Ерохина Мария Владиславовна – докт. биол. наук, доц. кафедры клеточной биологиии гистологии биологического факультета, зав. лабораторией клеточной биологии отдела патоморфологии, клеточной биологии и биохимии
107564, г. Москва, Яузская аллея, д. 2
119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12
Тел.: 8-495-939-45-67
2 Yauzskaya Alleya, Moscow, 107564
1–12 Leninskie Gory, Moscow, 119234
Легочный сурфактант – необходимый компонент респираторного отдела для реализации фагоцитоза альвеолярными макрофагами. Туберкулез легких сопровождается снижением выработки легочного сурфактанта и фагоцитарной функции макрофагов. Белок-транспортер P-gp (ген ABCB1) высокоэкспрессирован в клетках легких, экспортирует из них многочисленные субстраты. Встраивание P-gp в плазматическую мембрану изменяет ее характеристики. Целью настоящей работы стал анализ взаимосвязи между P-gp и фагоцитарной активностью макрофагов при воздействии экзогенного легочного сурфактанта. В работе применяли методы сканирующей электронной микроскопии (CЭМ) и конфокальной лазерной сканирующей микроскопии (КЛСМ), а также две модели, использующие культивируемые клетки человека: (1) провоспалительные макрофаги ТНР-1 (P-gp+), инфицированные Mycobacterium bovis Bacillus Calmette-Guérin (M. bovis BCG) (данная модель при действии сурфактанта рассматривается как модель альвеолярно-подобных макрофагов); (2) родительские клетки миелобластной лейкемии K562 (P-gp-) и клетки К562/i-S9 (P-gp+) с трансфицированным геном ABCB1, индуцированные к адгезии. На модели 1 выявлено, что добавление 1 мг/мл экзогенного легочного сурфактанта на 1 ч приводит к формированию многочисленных длинных филоподий, раффлов и фагоцитарных чаш, возрастанию фагоцитарного индекса в 1,7 раза. Это демонстрирует, что препарат сурфактанта является эффективным активатором фагоцитоза при инфицировании макрофагов. На модели 2 показано, что в присутствии P-gp значительно возрастает поверхностная активность клеток под действием экзогенного легочного сурфактанта, по сравнению с клетками без P-gp. Предполагается, что за счет взаимодействия между P-gp, белками комплекса ERM (эзрин, радиксин, моэзин) и актиновыми филаментами, клетки P-gp+ более подвержены активации клеточной поверхности и фагоцитозу, чем клетки P-gp-. В дальнейшем анализ особенностей реализации фагоцитоза инфицированными макрофагами в зависимости от активности P-gp может способствовать разработке новых препаратов, направленных на регуляцию фагоцитарной активности макрофагов.
Pulmonary surfactant is an essential component of the respiratory system for the implementation of phagocytosis by alveolar macrophages. Pulmonary tuberculosis is associated with the reduced pulmonary surfactant production and the phagocytic function of macrophages. The transporter protein P-gp (ABCB1 gene) is overexpressed in lung cells and exports numerous substrates. The incorporation of P-gp into the plasma membrane alters its characteristics. The aim of this study was to analyze the relationship between P-gp and the phagocytic activity of macrophages under the influence of exogenous pulmonary surfactant. The study employed scanning electron microscopy and confocal laser scanning microscopy methods, as well as two models of cultured human cells: (1) pro-inflammatory THP-1 macrophages (P-gp+), infected with M. bovis BCG (this model, when exposed to surfactant, is considered a model of alveolarlike macrophages); and (2) parental myeloblastic leukemia K562 cells (P-gp-) and K562/i-S9 cells (P-gp+) transfected with the ABCB1 gene and induced to adhere. In model 1, it was found that the addition of 1 mg/ml of exogenous pulmonary surfactant for 1 h led to the formation of numerous long filopodia, ruffles, and phagocytic cups, as well as a 1.7-fold increase in the phagocytic index. This demonstrates that the surfactant is an effective activator of phagocytosis in infected macrophages. In model 2, it was shown that in the presence of P-gp, the surface activity of cells significantly increased under the influence of exogenous pulmonary surfactant compared to cells without P-gp. It is hypothesized that due to the interaction between P-gp, ERM complex proteins (ezrin, radixin, moesin) and actin filaments, P-gp+ cells are more potentiated for cell surface activation and phagocytosis than P-gpcells. Further analysis of the features of infected macrophages’ phagocytosis depending on P-gp activity may contribute to the development of new drugs aimed at regulating the phagocytic activity of macrophages.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.