Ингибирование противовоспалительных цитокинов препаратом «Альвостаз» в модели in vitro

Цель исследования ‒ изучить молекулярный механизм действия лекарственного препарата (ЛП) «Альвостаз».

В работе использовали следующую схему оценки молекулярного механизма действия ЛП «Альвостаз»: для за- пуска воспаления и цитокинового синтеза клетки стимулировали триггером воспаления ТНФ-α (первая серия экспериментов), а для оценки биологической активности ЛП «Альвостаз» клетки обрабатывали смесью ТНФ-α  с ЛП «Альвостаз» в разной концентрации (вторая серия экспериментов). Опосредованный эффект ТНФ-α на клетки оценивали по уровню секреции цитокинов ИЛ-6 и МСР-1, принимающих участие в патогенезе альвеолярного воспаления и поддержании гомеостаза костной ткани.

При стимуляции воспаления с помощью ТНФ фибробласты резко увеличивали продукцию МСР-1 и ИЛ-6. В первой серии экспериментов были подобраны оптимальные концентрации триггера воспаления TNF-α и ЛП «Альвостаз», при которых фибробласты человека сохраняли жизнеспособность и отвечали на стимуляцию воспаления синтезом цитокинов ИЛ-6 и МСР-1. Увеличение концентраций МСР-1 в культуральной среде коррелировало с уменьшением концентрации ЛП «Альвостаз», что указывает на ингибирующий эффект ЛП «Альвостаз» на МСР-1. При тех же условиях продукция ИЛ-6 фибробластами носит прямо противоположный характер по сравнению с МСР-1. Сам по себе ЛП «Альвостаз» не вызывает синтез и секрецию цитокина ИЛ-6 нестимулированными фибробластами во внеклеточную среду без добавления ТНФ. ТНФ-стимулированные фибробласты демонстрировали уменьшение продукции ИЛ-6 пропорционально уменьшению дозы ЛП «Альвостаз» в культуральной среде, что указывает  на корреляцию между синтезом ИЛ-6 и наличием ЛП «Альвостаз» в культуральной среде клеток.

1. Ретроспективный анализ обращаемости пациентов с хроническим пародонтитом в лечебные учреждения стоматологического профиля г. Самары / А. М. Нестеров, М. И. Садыков, С. Е. Чигарина [и др.] // Проблемы стоматологии. ‒ 2020. ‒ Т. 16, № 1. ‒ C. 75‒80.

2. Междисциплинарный системный подход и концепция экспериментально-аналитического метода выбора материала и планирования конструкции с целью повышения эффективности лечения пародонтита / Н. Б. Асташина, Е. П. Рогожникова, А. Ф. Мерзляков, В. Н. Никитин // Пермский медицинский журнал. ‒ 2021. ‒ Т. 38, № 4. ‒ C. 112‒120.

3. Yucel-Lindberg, T. Inflammatory mediators in the pathogenesis of periodontitis / T. Yucel-Lindberg, T. Båge // Expert Reviews in Molecular Medicine. ‒ 2013. ‒ Vol. 15. ‒ P. e7. https://doi.org/10.1017/erm.2013.8

4. Ling, M. R. Peripheral blood neutrophil cytokine hyper-reactivity in chronic periodontitis / M. R. Ling, I. L. Chapple, J. B. Matthews // Innate Immunity. ‒ 2015. ‒ Vol. 21, N 7. ‒ P. 714–725. https://doi.org/10.1177/1753425915589387

5. Impaired neutrophil directional chemotactic accuracy in chronic periodontitis patients / H. M. Roberts, M. R. Ling, R. Insall [et al.] // Journal of Clinical Periodontology. ‒ 2015. ‒ Vol. 42, N 1. ‒ P. 1–11. https://doi.org/10.1111/jcpe.12326

6. Baek, K. J. Gingival fibroblasts from periodontitis patients exhibit inflammatory characteristics in vitro / K. J. Baek, Y. Choi, S. Ji // Archives of Oral Biology. ‒ 2013. ‒ Vol. 58, N 10. ‒ P. 1282–1292. https://doi.org/10.1016/j.archoralbio.2013.07.007

7. Interleukin-1 stimulates cytokines, prostaglandin E2 and matrix metalloproteinase-1 production via activation of MAPK/AP-1 and NF-κB in human gingival fibroblasts / Y. Kida, M. Kobayashi, T. Suzuki [et al.] // Cytokine. ‒ 2005. ‒ Vol. 29, N 4. ‒ P. 159–168. https://doi.org/10.1016/j.cyto.2004.10.009

8. Gingival and periodontal ligament fibroblasts differ in their inflammatory response to viable Porphyromonas gingivalis / N. Scheres, M. L. Laine, T. J. de Vries [et al.] // Journal of Periodontal Research. ‒ 2010. ‒ Vol. 45, N 2. ‒ P. 262–270. https://doi.org/10.1111/j.1600-0765.2009.01229.x

9. Sokos, D. Role of periodontal ligament fibroblasts in osteoclastogenesis: a review / D. Sokos, V. Everts, T. J. de Vries // Journal of Periodontal Research. ‒ 2015. ‒ Vol. 50, N 2. ‒ P. 152–159. https://doi.org/10.1111/jre.12197

10. Direct cell–cell contact between periodontal ligament fibroblasts and osteoclast precursors synergistically increases the expression of genes related to osteoclastogenesis / V. Bloemen, T. Schoenmaker, T. J. de Vries, V. Everts // Journal of Cellular Physiology. ‒ 2010. ‒ Vol. 222, N 3. ‒ P. 565–573. https://doi.org/10.1002/jcp.21971

11. Клеточные тест-системы in vitro для поиска и сравнения ингибиторов TNF-α и IL-17A / Н. К. Осина, Е. И. Пугачев, Е. В. Орлов, Л. Т. Волова // Биотехнология. ‒ 2022. ‒ T. 38, № 4. ‒ C. 114–120.

12. The pro- and anti-inflammatory properties of the cytokine interleukin-6 / J. Scheller, A. Chalaris, D. Schmidt-Arras, S. Rose-John // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) ‒ Molecular Cell Research. ‒ 2011. ‒ Vol. 1813, N 5. ‒ P. 878–888. https://doi.org/10.1016/j.bbamcr.2011.01.034

13. Rose-John, S. The soluble interleukin-6 receptor and related proteins / S. Rose-John // Best Practice and Research. Clinical Endocrinology and Metabolism. ‒ 2015. ‒ Vol. 29, N 5. ‒ P. 787–797. https://doi.org/10.1016/j.beem.2015.07.001