Липополисахариды увеличивают активность IRE1-опосредуемого сигнального пути ответа на гомоцистеин-индуцированный стресс эндоплазматического ретикулума в эндотелиоцитах

Аннотация

Введение. Гипергомоцистеинемия (Ггц) – повышение уровня гомоцистеина в плазме крови выше 12 мкмоль/л – независимый фактор риска сердечно-сосудистых заболеваний. Гипергомоцистеинемия, являясь сравнительно распространенным состоянием, ассоциирована также с рядом других патологий, таких как болезнь Альцгеймера, шизофрения, заболевания почек, остеопороз, инсулиннезависимый диабет. Повышенные концентрации гомоцистеина (Гц) способны вызывать клеточный стресс (окислительный, стресс эндоплазматического ретикулума), что может приводить к эндотелиальной дисфункции и клеточной гибели. Ггц может отягощать течение инфекционных заболеваний, но механизмы такой модуляции изучены недостаточно. Предполагается, что Ггц является одним из факторов неблагоприятного прогноза SARSCoV-2 инфекции. Цель исследования – изучение в эндотелиальных клетках механизмов действия гомоцистеина, липополисаридов, их комбинации, а также модулирующего действия фолиевой кислоты и витамина В12. Методика. Эндотелиоцитоподобные клетки EA.hy926 подвергали действию дитиотрейтола, гомоцистеина, липополисаридов, гомоцистеина в комбинации с липополисахаридами, с дополнительной инкубацией с витамином В12 и фолиевой кислотой или только фолиевой кислотой. Использовали ДНК-цитометрию для подсчета процента гиподиплоидных клеток, а также МТТ-тест для оценки цитотоксических эффектов. Методом ПЦР-РВ оценивали уровни экспрессии мРНК генов, вовлеченных в ответ клетки на стресс эндоплазматического ретикулума: BiP, XBP1 (общего и сплайсированной формы), IRE1, ATF6 в двух временных точках после воздействия — 6 ч и 24 ч. Результаты. Впервые показано, что совместное действие липополисахаридов и гомоцистеина приводит к увеличению активности пути IRE1-XBP1 – сигнальной ветви ответа на стресс эндоплазматического ретикулума. Являясь слабыми индукторами стресса ЭПР, липополисариды значимо потенцируют активированный гомоцистеином сигнальный путь IRE1-XBP1, что мы связываем с взаимодействием сигнальных путей врожденного иммунитета и ответа на стресс. Обнаруженное потенцирование может объяснять небольшое увеличение цитотоксичности при сочетанном действии Гц и ЛПС в связи с тем, что пролонгированная активность IRE1 обладает проапоптотическим действием. Впервые показано, что фолиевая кислота и витамин В12 снижают активность пути IRE1-XBP1 при действии гомоцистеина и ЛПС, а также дитиотрейтола. Заключение. В ходе исследования установлено значимое стимулирование сигнального пути IRE1-XBP1 комбинацией ЛПС и Гц, а также атеннюация этого пути фолиевой кислотой и витамином В12. Однако, потенцирование гомоцистеином цитотоксического эффекта ЛПС невелико. Хотя полученные в ходе данного in vitro исследования результаты не позволяют в полной мере рассматривать Ггц как фактор, усложняющий течение инфекционных заболеваний, состояние сосудистой системы и возрастающий риск ее дисфункции должны приниматься во внимание при выборе методов профилактики, терапии и прогноза течения инфекционных заболеваний на фоне гипергомоцистеинемии.