Молекулярные механизмы геропротекторного действия гиалуронана магния при инфламэйджинге фибробластов кожи человека

Обложка
  • Авторы: Белова Ю.И.1, Миронова Е.С.1,2,3, Зубарева Т.С.1,2, Дробинцева А.О.1,4, Знатдинов Д.И.5
  • Учреждения:
    1. ФГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии» Минздрава России
    2. АНО НИЦ «Санкт-Петербургский Институт биорегуляции и геронтологии»
    3. Санкт-Петербургский государственный университет
    4. ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Минздрава России
    5. АНО «Научно-исследовательский центр гиалуроновой кислоты»
  • Выпуск: Том 22, № 6 (2024)
  • Страницы: 52-60
  • Раздел: Оригинальные исследования
  • URL: https://journals.eco-vector.com/1728-2918/article/view/677290
  • DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2024-06-06
  • ID: 677290

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Введение. Исследование молекулярных механизмов старения кожи являются одной из ключевых проблем дерматокосметологии. Инфламэйджинг – хроническое низкоуровневое воспаление, возникающее с возрастом. Данное состояние характеризуется изменением экспрессии белков, участвующих в процессах старения и регенерации кожи. Препараты гиалуроновой кислоты (ГК) с содержанием металловпоказали свое геропротекторное действие в условиях инфламэйджинга.

Цель исследования – выявление ключевых биомаркеров старения клеток (развития инфламэйджинга), а также изучение эффекта воздействия препарата на основе ГК с присутствием магния в хелатной форме (Магнидерм-09) на фибробласты кожи человека в модели инфламэйджинга для оценки его возможного геропротекторного действия.

Материал и методы. Исследование проводили на культуре фибробластов кожи в модели инфламэйджинга, индуцированного генотоксическим стрессом. Для оценки экспрессии молекулярных маркеров проводили иммуногистохимический анализ уровней Ki-67, коллагена I, III и IV, LOX, убиквитинa, CCN1, IL-8, MMP-3, NF-κB, SIRT1, CD44.

Результаты. При моделировании инфламэйджинга выявлено понижение экспрессии Ki-67, всех типов коллагена, LOX, CCN1, SIRT1, CD44, а также повышение провоспалительных цитокинов – IL-8, NF-κB, MMP-3 и убиквитина. Введение препарата «Магнидерм-09» возвращало уровни экспрессии к нормальным значениям, что свидетельствует о его геропротекторном действии.

Заключение. Выявлена корреляция между химическим составом гидрогелевого препарата на основе ГК с присутствием магния в хелатной форме и молекулярно-биологическими изменениями, сопровождающими процесс клеточного старения.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Юлия Игоревна Белова

ФГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: bi.day.eddie@gmail.com
ORCID iD: 0009-0007-0961-3515

лаборант-исследователь научно-исследовательской лаборатории молекулярной патологии отдела трансляционной биомедицины 

Россия, 191036, Санкт-Петербург, Лиговский пр., 2–4

Екатерина Сергеевна Миронова

ФГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии» Минздрава России; АНО НИЦ «Санкт-Петербургский Институт биорегуляции и геронтологии»; Санкт-Петербургский государственный университет

Email: katerina.mironova@gerontology.ru
ORCID iD: 0000-0001-8134-5104

руководитель научно-исследовательской лаборатории молекулярной нейроиммуноэндокринологии отдела трансляционной биомедицины, кандидат биологических наук

Россия, 191036, Санкт-Петербург, Лиговский пр., 2–4; 197110, Санкт-Петербург, пр. Динамо, 3; 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб. 7/9

Татьяна Станиславовна Зубарева

ФГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии» Минздрава России; АНО НИЦ «Санкт-Петербургский Институт биорегуляции и геронтологии»

Email: molpathol@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-9518-2916

руководитель научно-исследовательской лаборатории молекулярной патологии отдела трансляционной биомедицины, кандидат биологических наук

Россия, 191036, Санкт-Петербург, Лиговский пр., 2–4; 197110, Санкт-Петербург, пр. Динамо, 3

Анна Олеговна Дробинцева

ФГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии» Минздрава России; ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Минздрава России

Email: info@spbniif.ru
ORCID iD: 0000-0002-6833-6243

старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории молекулярной нейроиммуноэндокринологии отдела трансляционной биомедицины, кандидат биологических наук

Россия, 191036, Санкт-Петербург, Лиговский пр., 2–4; 194100, Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2;

Дамир Ильдусович Знатдинов

АНО «Научно-исследовательский центр гиалуроновой кислоты»

Email: d.znatdinov@nicgk.com
ORCID iD: 0009-0001-3227-4415

младший научный сотрудник 

Россия, 119146, Москва, Комсомольский пр-кт, д. 38/16

Список литературы

  1. Franceschi C., Campisi J. Chronic inflammation (inflammaging) and its potential contribution to age-associated diseases. J. Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2014; 69 (1): 4–9. doi: 10.1093/gerona/glu057
  2. Li X., Li C., Zhang W., Wang Y., Qian P., Huang H. Inflammation and aging: signaling pathways and intervention therapies. Signal Transduct Target Ther. 2023; 8 (1): 239. doi: 10.1038/s41392-023-01502-8
  3. Jeon Y.J., Park J.H., Chung C.H. Interferon-Stimulated Gene 15 in the Control of Cellular Responses to Genotoxic Stress. Mol. Cells. 2017; 40 (2): 83–9. doi: 10.14348/molcells.2017.0027
  4. Umar S.A., Tasduq S.A. Integrating DNA damage response and autophagy signalling axis in ultraviolet-B induced skin photo-damage: a positive association in protecting cells against genotoxic stress. RSC Adv. 2020; 10 (60): 36317–36. doi: 10.1039/d0ra05819j
  5. Guo X., Hintzsche H., Xu W., Ni J., Xue J., Wang X. Interplay of cGAS with micronuclei: Regulation and diseases. Mutat Res Rev Mutat Res. 2022; 790: 108440. doi: 10.1016/j.mrrev.2022.108440
  6. Abe T., Barber G.N. Cytosolic-DNA-mediated, STING-dependent proinflammatory gene induction necessitates canonical NF-κB activation through TBK1. J. Virol. 2014; 88 (10): 5328–41. doi: 10.1128/JVI.00037-14
  7. Gruber F., Kremslehner C., Eckhart L., Tschachler E. Cell aging and cellular senescence in skin aging – Recent advances in fibroblast and keratinocyte biology. Exp Gerontol. 2020; 130: 110780. doi: 10.1016/j.exger.2019.110780
  8. Cichorek M., Wachulska M., Stasiewicz A., Tymińska A. Skin melanocytes: biology and development. Postepy Dermatol Alergol. 2013; 30 (1): 30–41. doi: 10.5114/pdia.2013.33376
  9. Oss-Ronen L., Cohen I. Epigenetic regulation and signalling pathways in Merkel cell development. Exp Dermatol. 2021; 30 (8): 1051–64. doi: 10.1111/exd.14415
  10. Russell-Goldman E., Murphy G.F. The Pathobiology of Skin Aging: New Insights into an Old Dilemma. Am. J. Pathol. 2020; 190 (7): 1356–69. doi: 10.1016/j.ajpath.2020.03.007
  11. Pilkington S.M., Bulfone-Paus S., Griffiths C.E.M., Watson R.E.B. Inflammaging and the Skin. J Invest Dermatol. 2021; 141 (4S): 1087–95. doi: 10.1016/j.jid.2020.11.006
  12. Хабаров В.Н. Коллаген в косметической дерматологии. Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2018; 248. ISBN 978-5-9704-4576-1. [Khabarov V.N. Collagen in cosmetic dermatology. Moscow: GEOTAR-Media, 2018; 248. ISBN 978-5-9704-4576-1 (in Russian)]
  13. Fujimoto E., Tajima S. Reciprocal regulation of LOX and LOXL2 expression during cell adhesion and terminal differentiation in epidermal keratinocytes. J. Dermatol Sci. 2009; 55 (2): 91–8. doi: 10.1016/j.jdermsci.2009.03.010
  14. Imbert I., Gondran C., Oberto G., Cucumel K., Dal Farra C., Domloge N. Maintenance of the ubiquitin-proteasome system activity correlates with visible skin benefits. Int J. Cosmet Sci. 2010; 32 (6): 446–57. doi: 10.1111/j.1468-2494.2010.00575.x
  15. Quan T., Xiang Y., Liu Y. et al. Dermal Fibroblast CCN1 Expression in Mice Recapitulates Human Skin Dermal Aging. J. Invest Dermatol. 2021; 141 (4S): 1007–16. doi: 10.1016/j.jid.2020.07.019
  16. Jurk D., Wilson C., Passos J.F. et al. Chronic inflammation induces telomere dysfunction and accelerates ageing in mice. Nat Commun. 2014; 2: 4172. doi: 10.1038/ncomms5172
  17. Голубцова Н.Н., Филиппов Ф.Н., Гунин А.Г. Возрастные изменения содержания сиртуина 1 в фибробластах дермы человека. Успехи геронтологии. 2017; 30 (3): 375–80. [Golubtsova N.N., Filippov F.N., Gunin A.G. Age-related changes in the content of sirtuin 1 in human dermal fibroblasts. The successes of gerontology. 2017; 30 (3): 375–80 (in Russian)].
  18. Rios de la Rosa, Julio & Tirella, Annalisa & Tirelli, Nicola. Receptor-Targeted Drug Delivery and the (Many) Problems We Know of: The Case of CD44 and Hyaluronic Acid. Advanced Biosystems. 2018; 2. doi: 10.1002/adbi.201800049.
  19. Хабаров В.Н., Пальцев М.А., Родичкина В.Р. Молекулярная косметология. Сигнальные механизмы старения кожи, таргетная профилактика и терапия. Санкт-Петербург: Эко-Вектор, 2021; 191. [Khabarov V.N., Paltsev M.A., Rodichkina V.R. Molecular cosmetology. Signaling mechanisms of skin aging, targeted prevention and therapy. Saint Petersburg: Eco-Vector, 2021; 191 (in Russian)]
  20. Dominguez L.J., Veronese N., Barbagallo M. Magnesium and the Hallmarks of Aging. Nutrients. 2024; 16 (4): 496. doi: 10.3390/nu16040496.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Процесс развития инфламэйджинга с основными индуцирующими факторами. SASP – сигнальные молекулы, секретируемые стареющими клетками

Скачать (383KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Относительная площадь экспрессии белка Кi-67 в образцах Примечание. Исследуемые образцы: нормальная культура фибробластов человека (норма); инфламэйджинг + физраствор (ИФ+физ р-р); инфламэйджинг + гиалуронановый гель без добавок (контроль); инфламэйджинг + «Магнидерм-09» (Магнидерм 09); * – cтатистически достоверное отличие от нормы; # – cтатистически достоверное отличие от ИФ + физраствор и контроля №1. Такие же обозначения в рис. 4–8.

Скачать (30KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Относительная площадь экспрессии коллагена I, III и IV типа, LOX, убиквитина и MMP-3 в исследуемых образцах

Скачать (66KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Относительная площадь экспрессии NF-κB (p65), CCN1 и IL-8 в исследуемых образцах

Скачать (38KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Относительная площадь экспрессии CD44

Скачать (28KB)
Метаданные

© ИД "Русский врач", 2024