Краткая история лаборатории

Лаборатория общей патологии была основана в 1996 году в Отделе общей патологии и патофизиологии. Ее первым руководителем был профессор, доктор биологических наук Владимир Николаевич Кокряков (1944-2020). Под его руководством, к настоящему времени лаборатория стала ведущим в России центром по изучению структурных и функциональных свойств антимикробных (антибиотических) пептидов и белков животного происхождения. Сотрудниками лаборатории под руководством В.Н. Кокрякова были открыты и охарактеризованы несколько новых групп антибиотических пептидов: кателицидины из лейкоцитов свиньи (протегрины и профенины) и лейкоцитов козы и овцы (бактенецины ChBac3.4, ChBac5 и минибактенецины); галлинацины (β-дефенсины птиц) из гетерофилов кур, β-дефенсин из лейкоцитов черепахи Emys orbicularis; изоформы α- и θ-дефенсинов из лейкоцитов обезьян Macaca mulatta и Papio hamadryas; аципенсины из лейкоцитов крови осетровых рыб Acipenser gueldenstaedtii (русский осетр) и Acipenser stellatus (севрюга), являющиеся производными гистона H2A; ареницины из целомоцитов кольчатого червя пескожила Arenicola marina и нейротоксиноподобный пептид аурелин из медузы Aurelia aurita. Д.б.н., проф. В.Н. Кокряков (1944-2020) В настоящее время в лаборатории ведутся исследования по изучению взаимодействия двух наиболее древних систем врожденного иммунитета: антибиотических пептидов и системы комплемента. Полученные в этих сравнительно-биохимических и иммунологических исследованиях данные о структурно-функциональных свойствах антибиотических пептидов животных, находящихся на разных уровнях эволюционного развития, расширяют представления о закономерностях возникновения и формирования молекулярных основ противоинфекционного иммунитета животных.

Основные направления исследований

Представление о дефенсинах и кателицидинах как ведущих молекулярных факторах врожденного иммунитета развилось в настоящее время в концепцию об эндогенных физиологически активных пептидах, обладающих, наряду с антибиотической, широким спектром биологической активности, важной в реализации и регуляции врожденных и адаптивных иммунных реакций при фагоцитозе, воспалении и стрессе. Полученные в лаборатории общей патологии данные о структурно-функциональных свойствах эндогенных антибиотических пептидов и белков обосновывают возможность их использования в качестве прототипов новых лекарственных препаратов, обладающих антимикробной и иммуномодулирующей активностью. Проходят исследования различных аспектов взаимодействия антимикробных пептидов и белков с системой комплемента:

• антимикробной активности пептидов, образующихся в ходе процессов активации и регуляции комплемента (C3a, C3f);

• совместного противобактериального действия антимикробных пептидов и комплемента;

• модуляции активации комплемента природными и синтетическими антимикробными пептидами.

Основные научные результаты за последние 5 лет

Сотрудниками лаборатории получены принципиально важные данные о вовлеченности эндогенных антибиотических пептидов (дефенсины, протегрины) и белков (лактоферрин) в регуляцию нейроэндокриноиммунных взаимодействий. В частности, дефенсины и лактоферрин модулируют регуляторные эффекты адренокортикотропного гормона и меланокортина, опосредованные взаимодействием гормонов с меланокортиновыми рецепторами, присутствующими на клетках коркового слоя надпочечников, проявляя кортикостатические свойства in vivo. В условиях in vitro они влияют на эффективность связывания кортизола с транскортином — белком, осуществляющим транспорт глюкокортикоидных гормонов к клеткам-мишеням. Парентеральное введение α-дефенсинов снижает уровень стресс-индуцированной активации экспрессии гена противовоспалительного цитокина интерлейкина-10 у лабораторных животных. Впервые показана иммуномодулирующая активность антибиотических пептидов (дефенсины, кателицидины), которые избирательно связывают и нейтрализуют индукторы воспаления — липополисахариды. Описана антимикробная активность пептида C3f – фрагмента белка комплемента C3. Показано влияние ареницинов и их синтетических аналогов на активацию системы комплемента по классическому и альтернативному путям.

Публикации:

Berezhnoi, A.V., Yankelevich, I.A., Aleshina, G.M., Shamova, O.V. Gene expression of antimicrobial peptides in rat intestine under conditions of chronic stress. Medical Academic Journal. 2023;23(4):33–42. DOI: 10.17816/MAJ623704 Егорова Е.В., Кренев И.А., Оборин Н.Н., Берлов М.Н. Антимикробная активность системы комплемента // Медицинский академический журнал. 2023. Т. 23, №2. С. 31-45. DOI: 10.17816/MAJ322841 Yankelevich I.A., Filatenkova T.A., Aleshina G.M. Human lactoferrin modulates gene expression of the cytokine IL4 and the receptor TLR4 in the rat spleen under stress and upon the lipopolysaccharide administration. Microbiology Independent Research Journal (MIR Journal). 2023;10(1):59-64. DOI: 10.18527/2500-2236-2023-10-1-59-64 Галкина О.В., Бахтюков А.А., Берлов М.Н., Ветровой О.В., Зорина И.И. Практикум по свободнорадикальному окислению. Учебно-методическое пособие / Санкт-Петербург, ООО «Медиапапир», 2022. 172 с. ISBN: 978-5-00110-274-8 Тырнова Е.В., Алешина Г.М., Янов Ю.К. Оценка экспрессии гена β-дефенсина-3 человека в слизистой оболочке ЛОР-органов. Медицинская иммунология. 2022;24(4):779-792. DOI: 10.15789/1563-0625-HBD-2384 Krenev I.A., Panteleev P.V., Umnyakova E.S., Gorbunov N.P., Kostevich V.A., Balandin S.V., Ovchinnikova T.V., Aleshina G.M., Berlov M.N. In vitro modulation of complement activation by therapeutically prospective analogues of the marine polychaeta arenicin peptides. Marine Drugs. 2022; 20(10):612. DOI: 10.3390/md20100612 Легковой С.В., Умнякова Е.С., Берлов М.Н. Разработка метода селективной оценки микробицидной активности комплемента в сыворотке крови человека // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2021. Т. 24. №1. С. 43-48. DOI: 10.29296/25877313-2021-01-07 Кренев И.А., Берлов М.Н., Умнякова Е.С. Антимикробные белки и пептиды нейтрофильных гранулоцитов как модуляторы системы комплемента. Иммунология. 2021;42(4): 426-433. DOI: 10.33029/0206-4952-2021-42-4-426-433 Pozolotin V.A., Umnyakova E.S., Kopeykin P.M., Komlev A.S., Dubrovskii Y.A., Krenev I.A., Shamova O.V., Berlov M.N. Evaluation of antimicrobial activity of the C3f peptide, a derivative of human C3 protein // Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2021. Vol. 47, No. 3. P. 741-748. DOI: 10.1134/S1068162021030158 Aleshina GM. On the history of the study of endogenous antibiotics. Medical Academic Journal. 2021;21(3):39–47. DOI: 10.17816/MAJ77931 Aleshina GM. Neutrophilic granulocytes: phagocytes and more. Medical Academic Journal. 2020;20(4):5–16. DOI: 10.17816/MAJ52808  Krenev I.A., Umnyakova E.S., Eliseev I.E., Dubrovskii Y.A., Gorbunov N.P., Pozolotin V.A., Komlev A.S., Panteleev P.V., Balandin S.V., Ovchinnikova T.V., Shamova O.V., Berlov M.N. Antimicrobial peptide arenicin-1 derivative AR-1-(C/A) as complement system modulator. Marine Drugs. 2020;18(12): 631. DOI: 10.3390/md18120631 Umnyakova E.S., Zharkova M.S., Berlov M.N., Shamova O.V., Kokryakov V.N. Human antimicrobial peptides in autoimmunity. Autoimmunity. 2020;53(3):137-147. DOI: 10.1080/08916934.2020.1711517

Сотрудники лаборатории