ХРОМАТО-МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ БЕЛКОВ МОЧИ, СОПРЯЖЕННЫХ С ФУНКЦИЯМИ TOLL-РЕЦЕПТОРОВ У ЗДОРОВОГО ЧЕЛОВЕКА В УСЛОВИЯХ 17-СУТОЧНОЙ ИЗОЛЯЦИИ

Аннотация

В контролируемых условиях 17-суточной изоляции (эксперимент «Сириус-17») у 6 здоровых испытателей-добровольцев — 3 женщин и 3 мужчин изучали белковую композицию мочи. Сбор образцов в виде второй свободно отделяемой утренней фракции мочи осуществлялся в фоновом периоде (за семь суток до начала эксперимента), а также на 1 сутки после окончания воздействия. Хромато-масс-спектрометрический полуколичественный анализ белковой композиции образцов проводился на системе, состоящей из хроматографа Agilent 1100 и гибридного масс-спектрометра LTQ-FT Ultra с помощью биоинформационных ресурсов UniProtKB, GeneOntology. Бессимптомное изменение системы иммунной защиты ткани почек после изоляции в замкнутом гермообъекте связано с изменением содержания 7 белков, обеспечивающих функциональную активность TLR канальцев почек — FcRIII, MUC1, Galectin-3, Ficolin-2, APOA1, FLNA, FCGR3A и Clusterin. Установлено, что данные белки относятся к полезным биомаркерам при изучении физиологии и заболеваний почек. Их можно отнести к кандидатам в белковые маркеры начальных этапов нарушения распознавания эпителием почечных канальцев бактерий с известным патогенным потенциалом.

Об авторах

Список литературы

Дедов И.И., Тюльпаков А.Н., Чехонин В.П., Баклаушев В.П., Арчаков А.И.,Мошковский С. А. Персонализированная медицина: современное состояние и перспективы. Вестник Российской академии медицинских наук. Фундаментальная медицина. 2012; 67(12): 4-12.

Мильман Б.Л., Журкович И.К. Масс-спектрометрический анализ медицинских объектов и проблемы клинической диагностики. Журнал аналитической химии. 2015; 70 (10): 1026-39.

Kalantari S., Rutishauser D., Samavat S., Nafar M., Mahmudieh L., Rezaei-Tavirani M. et al. Urinary Prognostic Biomarkers and Classification of IgA Nephropathy by High Resolution Mass Spectrometry Coupled with Liquid Chromatography. PLoS ONE. 2013; 8(12): e80830.

Varghese S.A.,Powell T.B.,Budisavljevic M.N.,Oates J.C.,Raymond J.R. et al. Urine biomarkers predict the cause of glomerular disease. J. Am. Soc. Nephrol. 2007; 18: 913-22.

Захарова Н.Б. Пастушкова Л.Х., Ларина И.М., Каширина Д.Н., Лях Р.В., Попков В.М. Значение протеомного состава мочи при заболевании мочевыводящих путей (обзор литературы). Экспериментальная и клиническая урология, 2017; 1: 22-6

Yu.Y., Sikorski P., Smith M., Bowman- Gholston C., Cacciabeve N., Nelson K.E.,Pieper R. Comprehensive Metaproteomic Analyses of Urine in the Presence and Absence of Neutrophil-Associated Inflammation in the Urinary Tract. Theranostics 2017; 7(2):238-52.

Pisitkun T., Johnstone R., Knepper M.A. Discovery of urinary biomarkers. Mol. Cell Proteomics.2006; 5:1760-71.

Thongboonkerd V. Proteomics in nephrology: current status and future directions. Am. J. Nephrol.2004; 24: 360-78.

Decramer S., Gonzales de Peredo A., Breuil B., Mischak H., Monsarrat B., Bascands J.L., Schanstra J.P. Urine in clinical proteomics. Mol. Cell Proteomics.2008;7:1850-62.

Моруков Б., Рыкова М., Антропова Е. и др. Т-клеточный иммунитет и выработка цитокинов у космонавтов после длительных космических полетов. Acta Astronautica. 2011; 68: 739.

Пономарев С., Кутько О., Рыкова М., Калинин С., Антропова Е., Садова А., и др. Изменения клеточного компонента системы врожденного иммунитета человека в условиях кратковременной изоляции. Acta Astronautica.2020; 166: 89-92.

Belavý D.L., Gast U., Daumer M. et al. Progressive adaptation in physical activity and neuromuscular performance during 520d confinement. PLoS One. 2013; 8 (3): e60090.

Kitamura M., Fine L.G. The concept of glomerular self-defence. Kidney Int. 1999; 85: 62-71.

Tsagalis G.C., Nikolopoulou N., Sotsiou F., Hadjiconstantinou V. The expression of heat shock proteins 27 and 70 in lupus nephritis. Hospital Chronicles. 2006; 3(1):125-9.

Hayakawa K., Meng Y., Hiramatsu N., Kasai A., Yamauchi K., Yao J., Kitamura M. Priming of glomerular mesangial cells by activated macrophages causes blunted responses to proinflammatory stimuli. J. Immunol. 2006;176: 2529-37.

Пастушкова Л.Х., Гончарова А.Г., Васильева Г.Ю., Тагирова С.К., Каширина Д.Н.,Сайк О.В. и др. Поиск белков протеома крови-регуляторов костного ремоделирования у космонавтов. Физиология человека. 2019; 5: 91-8

Magrane M. UniProt Knowledgebase: a hub of integrated protein data. UniProt Consortium.Database (Oxford). 2011;bar009.

Ashburner M., Ball C.A., Blake J.A., Botstein D., Butler H., Cherry J.M. et al. Gene ontology: tool for the unification of biology. The Gene Ontology Consortium. Nat.Genet. 2000 May; 25(1):25-9.

Perkins D.N. , Pappin D.J.,Creasy D.M., Cottrell J.S., “Probability-Based Protein Identification by Searching Sequence Databases Using Mass Spectrometry Data. Electrophoresis; 1999; 20 (18): 3551-67.

Ivanisenko V.A., Saik O.V., Ivanisenko N.V., Tiys E.S., Ivanisenko T.V., Demenkov P.S., Kolchanov N.A. ANDSystem: an Associative Network Discovery System for automated literature mining in the field of biology. BMC Syst. Biol., 2015, 9(Suppl. 2): S2.

Пастушкова Л.Х., Гончарова А.Г., Орлова К. Д., Каширина Д.Н., Захарова Н.Б., Гончаров И.Н. и др. Изменение регуляции toll-подобных рецепторов моноцитов периферической крови участников 17-суточной изоляции как отражение реакции врожденной иммунной системы. Технологии живых систем.2020;17(1): 44-54

Maverakis E., Kim K., Shimoda M., Gershwin M.E., Patel F., Wilken R., Raychaudhuri S., Ruhaak L.R., Lebrilla C.B.”Glycans in the immune system and The Altered Glycan Theory of Autoimmunity: a critical review”. Journal of Autoimmunity.2015; 57(6):13.

Yu Y., Pieper R. Urinary pellet sample preparation for shotgun proteomic analysis of microbial infection and host-pathogen interactions. Methods in Molecular Biology.2015;1295: 65-74.

Rittirsch D., Flierl M.A., Day D.E., Nadeau B.A., Zetoune F.S., Sarma J.V. et al. Cross-Talk between TLR4 and FcγReceptorIII (CD16) Pathways. PLoS Pathog. 2009;5(6):e1000464.

Fanni D., Fanos V., Monga G., Gerosa C., Nemolato S., Locci A. et al. MUC1 in mesenchymal-to-epithelial transition during human nephrogenesis: changing the fate of renal progenitor/stem cells? The Journal of Maternal-Fetal & Neonatal Medicine.2011;24(sup.2.): 63-6.

Bänfer S., Schneider D., Dewes J. et al. Molecular mechanism to recruit galectin-3 into multivesicular bodies for polarized exosomal secretion. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2018; 8;115(19):E4396-E4405.

Brittoli A., Fallarini S., Zhang H., Pieters R.J., Lombardi G. “In vitro” studies on galectin-3 in human natural killer cells. Immunol. Lett. 2018Feb;194: 4-12.

Desmedt V., Desmedt S., Delanghe J.R., Speeckaert R., Speeck-aert M.M. Galectin-3 in Renal Pathology: More Than Just an Innocent Bystander? Am. J. Nephrol. 2016;43(5):305-17.

Jarlhelt I., Pilely K., Bryde J., Skjoedt C.M, Bayarri-Olmos R., Garre P. Circulating Ficolin-2 and Ficolin-3 Form Heterocomplexes. J. Immunol. 2020;204 (7):1919-28.

Freedman B.I., Langefeld C.D., Lu L., Palmer N.D., Smith S.C., Bagwell B.M. et al. APOL1 associations with nephropathy, atherosclerosis, and all-cause mortality in African Americans with type 2 diabetes. Kidney international. 2015; 87: 176-81.

Freedman B.I., Langefeld C.D., Murea M., Ma J., Otvos J.D., Turner J. et al. Apolipoprotein L1 nephropathy risk variants associate with HDL subfraction concentration in African Americans. Nephrology Dialysis Transplantation. 2011;26(11): 3805-10.

Yue J., Huhn S., Shen Z.Complex roles of filamin-A mediated cytoskeleton network in cancer progression. Cell Biosci. 2013;3: 3-7.

Schwab I., Nimmerjahn F. Intravenous immunoglobulin therapy: how does IgG modulate the immune system? Nat. Rev. Immunol.2013;13:176-89.

Santegoets K.C.M., Wenink M.H., van den Berg W.B., Radstake T.R.D.J. Fc Gamma Receptor IIb on GM-CSF Macrophages Controls Immune Complex Mediated Inhibition of Inflammatory Signals. PLoS ONE.2014; 9(10): e110966.

Misseri R., Meldrum K.K. Mediators of fibrosis and apoptosis in obstructive uropathies.Curr. Urol. Rep. 2005;6:140-5.

Uematsu S. Akira S. Toll-like receptors and innate immunity. J. Mol. Med. (Berl) 2006; 84: 712-25.

West A.P., Koblansky A.A., Ghosh S. Recognition and signaling by toll-like receptors. Ann. Rev. Cell Dev. Biol. 2006; 22: 409-3.

Ключевые слова