Цивилизация
Российские молекулярные биологи на клеточном уровне изучили влияние сероводорода и продуцирующих его веществ-доноров на процессы, лежащие в основе активации грамотрицательного сепсиса, то есть активации клеток человека под действием липополисахаридов — компонентов клеточных стенок грамотрицательных бактерий. В будущем эта технология может быть использована для профилактики и лечения грамотрицательного сепсиса и заболеваний нервной системы, таких, как болезни Альцгеймера и Паркинсона. О своей работе российские ученые сообщили в журнале Inflammation Research. Исследования поддержаны грантом Президентской программы Российского научного фонда для лабораторий мирового уровня.
«Грамотрицательный сепсис — это воспалительная реакция организма на попадание в кровь грамотрицательных бактерий, а также компонентов их клеточных стенок — липополисахаридов. Эта болезнь, называемая в быту «заражением крови», характеризуется повышенной температурой и учащенным сердцебиением, а в особо тяжелых случаях может привести к эндотоксиновому шоку и в дальнейшем к прекращению работы некоторых органов и даже гибели пациента. Чтобы предотвратить это, необходимо обезвредить бактерии и продукты их жизнедеятельности в крови. Мы предлагаем замедлить или остановить развитие сепсиса с помощью сероводорода H2S, продуцируемого этот газ различными веществами-«донорами» с разной скоростью. Этот способ уже неплохо показал себя в наших предыдущих работах», — рассказывает профессор Евгений Нудлер, руководитель проекта по гранту РНФ, заведующий лабораторией Института молекулярной биологии имени В. А. Энгельгардта РАН (Москва).
В ходе исследования ученые попытались воссоздать условия внутри организма в моделях с различными культурами клеток человека в искусственной среде. Цель – узнать, как сероводород и его доноры влияют на активацию клеток человека под действием компонентов клеточных стенок бактерий, а также каковы основные молекулярные последствия заболевания.
Действие доноров сероводорода изучили на клетках макрофагов (эти защитные клетки способны поглощать вредоносные агенты) и клеток нейробластомы (опухоли симпатической нервной системы) человека, которые используются в качестве нервных клеток во время опытов. Полученные результаты показали, что доноры серы снижают активацию исследованных клеток, в частности запущенную липополисахаридами продукцию всех основных медиаторов воспаления, включая генерацию активных форм кислорода. Таким образом, они достоверно уменьшают проявление сепсиса на клеточном уровне. Помимо этого ученые провели исследования всех молекул РНК на основании библиотек ДНК, полученных как из контрольных культур, так и культур, подвергнутых действию сероводорода. Эти исследования показали, что сероводород снижает активность важнейших генов-участников воспалительной реакции и восстанавливает работу многих клеточных систем, подавленную из-за действия липополисахаридов.
Таким образом, исследование показало, что использование сероводорода и его доноров в перспективе поможет в лечении грамотрицательного сепсиса и может быть использовано для профилактики и лечения других заболеваний – замедления нейродегенеративных процессов, к примеру, болезней Паркинсона и Альцгеймера.
