TY - JOUR

T1 - Сравнительный анализ основных факторов патогенеза воспалительных заболеваний кишечника в моделях in vitro и in vivo

AU - Sall, Tatyana S.

AU - Litvinova, Ekaterina A.

AU - Arzhanova, Elena L.

AU - Kashina, Tatyana A.

AU - Voronkina, Irina V.

AU - Kirik, Olga V.

AU - Sitkin, Stanislav I.

AU - Vakhitov, Timur Ya

N1 - Сравнительный анализ основных факторов патогенеза воспалительных заболеваний кишечника в моделях in vitro и in vivo / Т. С. Салль, Е. А. Литвинова, Е. Л. Аржанова [и др.] // Медицинский академический журнал. – 2025. – Т. 25, № 2. – С. 112-122. – DOI 10.17816/MAJ630556. Исследование выполнено при поддержке гранта РНФ № 20-65-47026.

PY - 2025/6/17

Y1 - 2025/6/17

N2 - Обоснование. Для воспалительных заболеваний кишечника характерно наличие воспаления в слизистой оболочке кишечника и повышенная проницаемость кишечного барьера. При изучении биологического действия препаратов важно, чтобы используемые при этом экспериментальные модели адекватно воспроизводили основные факторы патогенеза заболевания.Цель — сравнение показателей проницаемости кишечного эпителиального барьера и воспалительного процесса в моделях воспалительных заболеваний кишечника: на клетках Caco-2, стимулированных липополисахаридами, и на мышах с нокаутом гена муцина 2 (Muc2–/–).Методы. Для создания модели воспалительных заболеваний кишечника in vitro клетки Caco-2 культивировали в присутствии липополисахарида в концентрациях 0,1–100,0 мкг/мл, оценивали его влияние на трансэпителиальное электрическое сопротивление клеток, проницаемость монослоя, экспрессию генов плотных контактов ZO-1, Claudin-1 и провоспалительных цитокинов — интерлейкина IL-8, TNF-α, секрецию клетками IL-8. В качестве модели воспалительных заболеваний кишечника in vivo использовали мышей с нокаутом гена муцин 2 (Muc2–/–). Проницаемость кишечника определяли по концентрации флуоресцеин-изотиоцианат-декстрана в крови после его внутрижелудочного введения, проводили гистологический анализ образцов толстой кишки и оценивали в них экспрессию генов TNF-α, IL-1β, IL-10 и содержание IL-1β и IL-10.Результаты. В экспериментах in vitro на клетках Caco-2 липополисахарид в концентрации 10 мкг/мл на 57% снижал электрическое сопротивление монослоя клеток, на 38% повышал проницаемость клеточного монослоя для флуоресцеин-изотиоцианат-декстрана. При этом он в 2,8 и 2,3 раза увеличивал экспрессию IL-8 и TNF-α, на 54 и 53% снижал экспрессию ZO-1 и Claudin-1 и в 27 раз увеличивал секрецию клетками IL-8 по сравнению с контролем. В экспериментах in vivo показано, что проницаемость кишечника мышей Muc2–/– была в 5,8 раз выше, экспрессия IL-1β и TNF-α в 9,9 и 6,8 раза выше; экспрессия IL-10 у мышей Muc2–/– на 71% ниже, содержание в кишке IL-1β было на 94% выше, а IL-10 — на 44% ниже по сравнению со здоровыми мышами.Заключение. Изученные in vitro и in vivo модели воспалительных заболеваний кишечника характеризуются схожей динамикой в показателях кишечной проницаемости и воспалительного ответа. Эти модели адекватно воспроизводят соответствующие факторы патогенеза заболевания и дополняют друг друга.

AB - Обоснование. Для воспалительных заболеваний кишечника характерно наличие воспаления в слизистой оболочке кишечника и повышенная проницаемость кишечного барьера. При изучении биологического действия препаратов важно, чтобы используемые при этом экспериментальные модели адекватно воспроизводили основные факторы патогенеза заболевания.Цель — сравнение показателей проницаемости кишечного эпителиального барьера и воспалительного процесса в моделях воспалительных заболеваний кишечника: на клетках Caco-2, стимулированных липополисахаридами, и на мышах с нокаутом гена муцина 2 (Muc2–/–).Методы. Для создания модели воспалительных заболеваний кишечника in vitro клетки Caco-2 культивировали в присутствии липополисахарида в концентрациях 0,1–100,0 мкг/мл, оценивали его влияние на трансэпителиальное электрическое сопротивление клеток, проницаемость монослоя, экспрессию генов плотных контактов ZO-1, Claudin-1 и провоспалительных цитокинов — интерлейкина IL-8, TNF-α, секрецию клетками IL-8. В качестве модели воспалительных заболеваний кишечника in vivo использовали мышей с нокаутом гена муцин 2 (Muc2–/–). Проницаемость кишечника определяли по концентрации флуоресцеин-изотиоцианат-декстрана в крови после его внутрижелудочного введения, проводили гистологический анализ образцов толстой кишки и оценивали в них экспрессию генов TNF-α, IL-1β, IL-10 и содержание IL-1β и IL-10.Результаты. В экспериментах in vitro на клетках Caco-2 липополисахарид в концентрации 10 мкг/мл на 57% снижал электрическое сопротивление монослоя клеток, на 38% повышал проницаемость клеточного монослоя для флуоресцеин-изотиоцианат-декстрана. При этом он в 2,8 и 2,3 раза увеличивал экспрессию IL-8 и TNF-α, на 54 и 53% снижал экспрессию ZO-1 и Claudin-1 и в 27 раз увеличивал секрецию клетками IL-8 по сравнению с контролем. В экспериментах in vivo показано, что проницаемость кишечника мышей Muc2–/– была в 5,8 раз выше, экспрессия IL-1β и TNF-α в 9,9 и 6,8 раза выше; экспрессия IL-10 у мышей Muc2–/– на 71% ниже, содержание в кишке IL-1β было на 94% выше, а IL-10 — на 44% ниже по сравнению со здоровыми мышами.Заключение. Изученные in vitro и in vivo модели воспалительных заболеваний кишечника характеризуются схожей динамикой в показателях кишечной проницаемости и воспалительного ответа. Эти модели адекватно воспроизводят соответствующие факторы патогенеза заболевания и дополняют друг друга.

KW - Caco-2 cells

KW - Muc2–/– mice

KW - increased intestinal permeability

KW - inflammatory bowel disease

KW - lipopolysaccharide

KW - pro-inflammatory cytokines

KW - ВОСПАЛИТЕЛЬНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ КИШЕЧНИКА

KW - Повышенная проницаемость кишечника

KW - Противовоспалительные цитокины

KW - Липополисахарид

KW - Клетки Caco-2

KW - Мыши Muc2–/–

UR - https://www.mendeley.com/catalogue/4bcd65c8-cc96-3be6-abc8-4e635f880157/

UR - https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=105017599717&origin=inward

U2 - 10.17816/MAJ630556

DO - 10.17816/MAJ630556

M3 - статья

VL - 25

SP - 112

EP - 122

JO - Medicinskij Akademiceskij Zurnal

JF - Medicinskij Akademiceskij Zurnal

SN - 2687-1378

IS - 2

ER -