Саногенетический эффект лимонной и янтарной кислот в условиях воздействия инактивированных M. tuberculosis на крыс

Введение. Поиск способов коррекции патогенетических нарушений, обусловленных воздействием возбудителя социально значимого заболевания – M. tuberculosis на организм, определяет актуальность проведенного исследования и его

цель: изучение роли лимонной и янтарной кислот в защитно-приспособительных процессах на фоне индуцированной инактивированными микобактериями патологии соединительной ткани у теплокровных животных.

Методы. Исследования проведены на крысах линии Wistar. На фоне индуцированной адъювантом Фрейнда (АФ, водно-масляная эмульсия термически обработанных микобактерий туберкулеза) патологии крысам вводили с едой смесь органических кислот в минимальной (17 мг/кг м.т.) и максимальной (88 мг/кг м.т.) дозировке на протяжении 4 недель. Гематологические и биохимические исследования проводили стандартными методами. Активность сукцинатдегидрогеназы (СДГ) в лимфоцитах крови определяли цитобиохимическим методом. Рентгеновские снимки получали на стационарном ветеринарном аппарате.

Результаты. На фоне сформированной АФ патологии (лейкоцитоз (увеличение лейкоцитов на 28 % относительно негативного контроля, р < 0,05), окислительный стресс (рост содержания малонового диальдегида (МДА) на 40 %, p < 0,001; ингибирование каталазы на 4 %), субхондральный склероз головок костей), животные в условиях защитного воздействия карбоновыми кислотами характеризуются дозозависимым купированием иммунотоксических признаков заболевания (нормализация численности лейкоцитов (p < 0,05 относительно модельных животных); снижение МДА на 27 %, p < 0,001, активация каталазы на 10 %, p < 0,01; нормализация СДГ; снижение дистрофических изменений в суставном аппарате животных).

Заключение. Результаты гематологических, биохимических и рентгенологических исследований свидетельствуют о возможности модификации цитрат-сукцинатной смесью патобиохимических и патоморфологических изменений, обусловленных введением инактивированных M. tuberculosis теплокровным животным, что позволяет глубже раскрыть патогенез и повысить эффективность проводимой терапии.

1. Nikolaev AV, Churilov LP. Immunologic links in pathogenesis of pulmonary tuberculosis versus sarcoidosis. Zdorov’e – Osnova Chelovecheskogo Potentsiala: Problemy i Puti Ikh Resheniya. 2020;15(2):700–719. (In Russ.)

2. Gergert VJ, Averbakh MM, Ergeshov AE. Immunological aspects of tuberculosis pathogenesis. Terapevticheskiy Arhiv. 2019;91(11):90–97. (In Russ.) doi: 10.26442/00403660.2019.11.000262

3. Sia JK, Rengarajan J. Immunology of Mycobacterium tuberculosis infections. Microbiol Spectr. 2019;7(4):10.1128/microbiolspec.GPP3-0022-2018. doi: 10.1128/microbiolspec.GPP3-0022-2018

4. Zhai W, Wu F, Zhang Y, Fu Y, Liu Z. The immune escape mechanisms of Mycobacterium Tuberculosis. Int J Mol Sci. 2019;20(2):340. doi: 10.3390/ijms20020340

5. Hunter RL. Tuberculosis as a three-act play: A new paradigm for the pathogenesis of pulmonary tuberculosis. Tuberculosis (Edinb). 2016;97:8–17. doi: 10.1016/j.tube.2015.11.010

6. Hunter RL. The Pathogenesis of Tuberculosis: The Early Infiltrate of Post-primary (Adult Pulmonary) Tuberculosis: A Distinct Disease Entity. Front Immunol. 2018;9:2108. doi: 10.3389/fimmu.2018.02108

7. Simmons JD, Stein CM, Seshadri C, et al. Immunological mechanisms of human resistance to persistent Mycobacterium tuberculosis infection. Nat Rev Immunol. 2018;18(9):575–589. doi: 10.1038/s41577-018-0025-3

8. Lee JY, Kim BJ, Koo HK, et al. Diagnostic Potential of IgG and IgA Responses to Mycobacterium tuberculosis Antigens for Discrimination among Active Tuberculosis, Latent Tuberculosis Infection, and Non-Infected Individuals. Microorganisms. 2020;8(7):979. doi: 10.3390/microorganisms8070979

9. Lu LL, Chung AW, Rosebrock TR, et al. A Functional Role for Antibodies in Tuberculosis. Cell. 2016;167(2):433-443.e14. doi:10.1016/j.cell.2016.08.072

10. Eruslanov EB, Lyadova IV, Kondratieva TK, et al. Neutrophil responses to Mycobacterium tuberculosis infection in genetically susceptible and resistant mice. Infect Immun. 2005;73(3):1744–1753. doi: 10.1128/IAI.73.3.1744-1753.2005

11. Ringshausen FC, Nienhaus A, Schablon A, Schlösser S, Schultze-Werninghaus, Rohde G. Predictors of persistently positive Mycobacterium-tuberculosis-specific interferon-gamma responses in the serial testing of health care workers. BMC Infect Dis. 2010;10:220. doi: 10.1186/1471-2334-10-220

12. Möller M, Kinnear CJ, Orlova M, et al. Genetic Resistance to Mycobacterium tuberculosis Infection and Disease. Front Immunol. 2018;9:2219. doi: 10.3389/fimmu.2018.02219

13. Cai L, Li Z, Guan X, et al. The Research Progress of Host Genes and Tuberculosis Susceptibility. Oxid Med Cell Longev. 2019;2019:9273056. doi:10.1155/2019/9273056

14. Milano M, Moraes MO, Rodenbusch R, et al. Single Nucleotide Polymorphisms in IL17A and IL6 Are Associated with Decreased Risk for Pulmonary Tuberculosis in Southern Brazilian Population. PLoS One. 2016;11(2):e0147814. doi: 10.1371/journal.pone.0147814

15. Cobat A, Gallant CJ, Simkin L, et al. Two loci control tuberculin skin test reactivity in an area hyperendemic for tuberculosis. J Exp Med. 2009;206(12):2583–2591. doi: 10.1084/jem.20090892

16. Khalilullah SA, Harapan H, Hasan NA, Winardi W, Ichsan I, Mulyadi M. Host genome polymorphisms and tuberculosis infection: What we have to say? Egypt J Chest Dis Tuberc. 2014;63(1):173–185. doi: 10.1016/j.ejcdt.2013.12.002

17. De Martino M, Lodi L, Galli L, Chiappini E. Immune response to Mycobacterium tuberculosis: A narrative review. Front Pediatr. 2019;7:350. doi: 10.3389/fped.2019.00350

18. Abel L, El-Baghdadi J, Bousfiha AA, Casanova JL, Schurr E. Human genetics of tuberculosis: a long and winding road. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2014;369(1645):20130428. doi: 10.1098/rstb.2013.0428

19. Zheng M, Shi S, Wei W, et al. Correlation between MBL2/CD14/TNF-α gene polymorphisms and susceptibility to spinal tuberculosis in Chinese population. Biosci Rep. 2018;38(1):BSR20171140. doi: 10.1042/BSR20171140

20. Liang B, Guo Y, Li Y, Kong H. Association between IL-10 gene polymorphisms and susceptibility of tuberculosis: evidence based on a meta-analysis. PLoS One. 2014;9(2):e88448. doi: 10.1371/journal.pone.0088448

21. Aravindan PP. Host genetics and tuberculosis: theory of genetic polymorphism and tuberculosis. Lung India. 2019;36(3):244–252. doi: 10.4103/lungindia.lungindia_146_15

22. Taleuzzaman M, Kumar V. Recent complications and issues in tuberculosis treatment. Recent Pat Antiinfect Drug Discov. 2017;12(2):138–146. doi: 10.2174/1574891X12666171006104430

23. Shimeles E, Enquselassie F, Aseffa A, et al. Risk factors for tuberculosis: A case-control study in Addis Ababa, Ethiopia. PLoS One. 2019;14(4):e0214235. doi: 10.1371/journal.pone.0214235

24. Tan D, Wang B, Li X, et al. Identification of Risk Factors of Multidrug-Resistant Tuberculosis by using Classification Tree Method. Am J Trop Med Hyg. 2017;97(6):1720-1725. doi: 10.4269/ajtmh.17-0029

25. Shah M, Reed C. Complications of tuberculosis. Curr Opin Infect Dis. 2014;27(5):403–410. doi: 10.1097/QCO.0000000000000090

26. Liu Y, Zhang L, Zhou Z, et al. Clinical Features and Risk Factors of Active Tuberculosis in Patients with Behçet’s Disease. J Immunol Res. 2020;2020:2528676. doi:10.1155/2020/2528676

27. Hunter RL. The Pathogenesis of Tuberculosis-The Koch Phenomenon Reinstated. Pathogens. 2020;9(10):813. doi:10.3390/pathogens9100813

28. McCarson KE. Models of inflammation: carrageenanor complete Freund’s adjuvant (CFA)-induced edema and hypersensitivity in the rat. Curr Protoc Pharmacol. 2015;70:5.4.1–5.4.9. doi: 10.1002/0471141755.ph0504s70

29. Apostólico JS, Lunardelli VAS, Coirada FC, Boscardin SB, Rosa DS. Adjuvants: classification, modus operandi, and licensing. J Immunol Res. 2016;2016:1459394. doi: 10.1155/2016/1459394

30. Navarro-Alvarez N, Gonçalves BMM, Andrews AR, Sachs DH, Huang CA. A CFA-induced model of inflammatory skin disease in miniature swine. Int J Inflam. 2018; 2018:6916920. doi: 10.1155/2018/6916920

31. Fontes JA, Barin JG, Talor MV, et al. Complete Freund’s adjuvant induces experimental autoimmune myocarditis by enhancing IL-6 production during initiation of the immune response. Immun Inflamm Dis. 2017;5(2):163–176. doi: 10.1002/iid3.155

32. Dubé JY, McIntosh F, Zarruk JG, David S, Nigou J, Behr MA. Synthetic mycobacterial molecular patterns partially complete Freund’s adjuvant. Sci Rep. 2020;10(1):5874. doi: 10.1038/s41598-020-62543-5

33. Yu X, Petersen F. A methodological review of induced animal models of autoimmune diseases. Autoimmun Rev. 2018;17(5):473–479. doi: 10.1016/j.autrev.2018.03.001

34. Reza Khorramizadeh M, Saadat F. Animal models for human disease. Animal Biotechnology. 2020:153–171. doi: 10.1016/B978-0-12-811710-1.00008-2

35. van Aalst S, Ludwig IS, van der Zee R, van Eden W, Broere F. Bystander activation of irrelevant CD4+T cells following antigen-specific vaccination occurs in the presence and absence of adjuvant. PLoS One. 2017 May 10;12(5):e0177365. doi: 10.1371/journal.pone.0177365

36. Dudics S, Langan D, Meka RR, et al. Natural products for the treatment of autoimmune arthritis: their mechanisms of action, targeted delivery, and interplay with the host microbiome. Int J Mol Sci. 2018;19(9):2508. doi: 10.3390/ijms19092508

37. Billiau A, Matthys P. Modes of action of Freund’s adjuvants in experimental models of autoimmune diseases. J Leukoc Biol. 2001;70(6):849–860.

38. Feldmann M, Maini RN, Woody JN, et al. Trials of anti-tumour necrosis factor therapy for COVID-19 are urgently needed. Lancet. 2020;395(10234):1407–1409. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30858-8

39. Fajgenbaum DC, June CH. Cytokine storm. N Engl J Med. 2020;383:2255–2273. doi: 10.1056/NEJMra2026131