Cytokines and inflammationCytokines and inflammationЦитокины и воспаление1684-7849Eco-Vector62310210.17816/CI2022221-4-4ArticlesСтатьиResearch ArticleGalectin-3 as a modulator of cytokine-mediated lymphocyte cooperation in vitroГалектин-3 как модулятор цитокинопосредованной кооперации лимфоцитов in vitroVasil’evaOlga A.ВасильеваОльга Александровна
Russian Federation

candidate of medical sciences, associate professor of the department of pathophysiology, associate professor of the department of biochemistry and molecular biology with a course of clinical laboratory diagnostics

канд. мед. наук, доцент кафедры патофизиологии, доцент кафедры биохимии и молекулярной биологии с курсом клинической лабораторной диагностики

vasiljeva-24@yandex.ruProkhorenkoT. S.ПрохоренкоТ. С.
Russian Federation

candidate of medical sciences, doctor of clinical laboratory diagnostics

канд. мед. наук, врач клинической лабораторной диагностики

cytokines@yandex.ruKolobovnikovaY. V.КолобовниковаЮ. В.
Russian Federation

doctor of medical sciences, associate professor, professor of the department of pathophysiology, acting head of the department of normal physiology

д-р мед. наук, доцент, профессор кафедры патофизиологии, и.о. зав. кафедрой нормальной физиологии

cytokines@yandex.ruPoletikaV. S.ПолетикаВ. С.
Russian Federation

candidate of medical sciences, associate professor of the department of pathophysiology

канд. мед. наук, доцент кафедры патофизиологии

cytokines@yandex.ruUrazovaO. I.УразоваО. И.
Russian Federation

doctor of medical sciences, professor, corresponding member of the Russian academy of sciences, head of the department of pathophysiology

д-р мед. наук, профессор, член-корр. РАН, заведующий кафедрой патофизиологии

cytokines@yandex.ruKononovaT. E.КононоваТ. Е.
Russian Federation

candidate of medical sciences, associate professor of the department of pathophysiology

канд. мед. наук, доцент кафедры патофизиологии

cytokines@yandex.ruChurinaE. G.ЧуринаЕ. Г.
Russian Federation

doctor of medical sciences, professor of the department of pathophysiology

д-р мед. наук, профессор кафедры патофизиологии

cytokines@yandex.ruReynhardtG. V.РейнгардтГ. В.
Russian Federation

postgraduate student of the department of pathophysiology

аспирант кафедры патофизиологии

cytokines@yandex.ruKurnosenkoA. V.КурносенкоА. В.
Russian Federation

postgraduate student of the department of pathophysiology

аспирант кафедры патофизиологии

cytokines@yandex.ruSiberian State Medical University, SSMUФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииTomsk Regional Blood CenterОГБУЗ «Томский региональный центр крови»16032022191-421270811202308112023Copyright ©; 2022, Vasil’eva O.A., Prokhorenko T.S., Kolobovnikova Y.V., Poletika V.S., Urazova O.I., Kononova T.E., Churina E.G., Reynhardt G.V., Kurnosenko A.V.Copyright ©; 2022, Васильева О.А., Прохоренко Т.С., Колобовникова Ю.В., Полетика В.С., Уразова О.И., Кононова Т.Е., Чурина Е.Г., Рейнгардт Г.В., Курносенко А.В.2022Vasil’eva O.A., Prokhorenko T.S., Kolobovnikova Y.V., Poletika V.S., Urazova O.I., Kononova T.E., Churina E.G., Reynhardt G.V., Kurnosenko A.V.Васильева О.А., Прохоренко Т.С., Колобовникова Ю.В., Полетика В.С., Уразова О.И., Кононова Т.Е., Чурина Е.Г., Рейнгардт Г.В., Курносенко А.В.https://cijournal.ru/1684-7849/article/view/623102

Aim of the study. To investigate the effect of recombinant galectin-3 on the cytokines secretion of various subpopulations of helper-lymphocytes (Th1, Th2, Th17, Treg) in culture in vitro. Material and methods. The material for the study was peripheral blood from healthy people (n=17), from which lymphocytes were isolated by gradient centrifugation. Lymphocytes were cultured for 72 hours in a CO2-incubator with recombinant galectin-3 and activating antibodies (antiCD3/antiCD28). The concentration of cytokines (IL-10, IL-13, IL-17A, IL-22, IFNγ, TNFα, TGFβ1) in the supernatants of lymphocyte cultures was determined by enzyme immunoassay. Results. Recombinant galectin-3 in vitro enhanced the secretion of IL-17A, IL-22 by lymphocytes, acting at a dose of 0.5 μg/ml; IL-13, TNFα and IFNγ at doses of 0.5 μg/ml and 1 μ/ml (more pronounced when acting at a dose of 0.5 μg/ml) and inhibited the production of IL-17, IL-22 at a dose of 1 μg/ml and IL-10, TGFβ1 when testing both concentrations. Conclusion: Galectin-3 has a dose-dependent modulating effect on the cytokine-producing function of healthy donors lymphocytes in vitro. Functional imbalance in blood lymphocytes under the action of recombinant galectin-3 is manifested by induction of pro-inflammatory (IFNγ, IL-17, IL-22, TNFα) and anti-inflammatory (interleukin-13) cytokines secretion, against the background of oppression of the suppressor cytokines (IL-10 and TGFβ1) production. A detailed study of the immunotropic effects of galectin-3 in relation to individual lymphocytes subpopulations is relevant from the view point of development new approaches to the treatment of tumor and autoimmune diseases accompanied by excessive production of this lectin.

Цель работы. Исследовать влияние рекомбинантного галектина-3 на секрецию цитокинов, свойственных различным субпопуляциям лимфоцитов-хелперов (Th1, Th2, Th17, Treg) в культуре in vitro. Материалы и методы. Материалом для исследования служила периферическая кровь от здоровых людей (n=17), из которой выделяли лимфоциты методом градиентного центрифугирования. Лимфоциты культивировали в течение 72 часов в СО2-инкубаторе с рекомбинантным галектином-3 и активирующими антителами (антиCD3/антиCD28). В супернатантах культур лимфоцитов определяли концентрацию цитокинов (IL-10, IL-13, IL-17A, IL-22, IFNγ, TNFα, TGFβ1) методом иммуноферментного анализа. Результаты. Рекомбинантный галектин-3 усиливал in vitro секрецию лимфоцитами IL-17А, IL-22 в дозе 0,5 мкг/мл, а также IL-13, TNFα и IFNγ в дозах 0,5 мкг/мл и 1 мкг/мл (в большей степени при действии в дозе 0,5 мкг/мл) и угнетал образование IL-17, IL-22 в дозе 1 мкг/мл и IL-10, TGFβ1 при тестировании обеих концентраций. Заключение. Галектин-3 оказывает дозозависимое модулирующее влияние на цитокинсекреторную функцию лимфоцитов здоровых доноров in vitro. Функциональный дисбаланс в лимфоцитах крови при действии рекомбинантного галектина-3 проявляется индукцией секреции провоспалительных цитокинов (IFNγ, IL-17, IL-22, TNFα) и противовоспалительного интерлейкина-13 на фоне подавления образования супрессорных цитокинов IL-10 и TGFβ1. Детальное изучение иммунотропных эффектов галектина-3 в отношении отдельных субпопуляций лимфоцитов актуально с точки зрения разработки новых подходов терапии опухолевых и аутоиммунных заболеваний, сопровождающихся избыточной продукцией данного лектина.

galectin-3cytokinesT-helperinterleukinslymphocytesгалектин-3цитокиныТ-хелперыинтерлейкинылимфоцитыПолетика В.С., Колобовникова Ю.В., Уразова О.И., Васильева О.А., Дмитриева А.И., Янкович К.И., Новицкий В.В., Рябова Л.М., Грищенко М.Ю. Роль галектина-1, -3 в механизмах дисрегуляции Т-клеточного звена иммунного ответа при раке толстого кишечника // Бюллетень сибирской медицины. – 2020. – Т.19, № 3. – С. 76–82.Симбирцев А.С. Цитокины: классификация и биологические функции // Цитокины и воспаление. – 2004. – № 2. – С. 16-21.Ярилин А.А. Транскрипционные регуляторы дифференцировки Т-хелперов // Иммунология. – 2010. – № 3. – С. 153-168.Chen K. Kolls J.K. Interleukin-17A (IL17A). Gene, 2017, Vol. 30, pp. 8-14.Bettelli E., Carrier Y., Gao W., Korn T., Strom T.B., Oukka M., Weiner H.L., Kuchroo V.K. Reciprocal developmental pathways for the generation of pathogenic effector Th17 and regulatory T cells. Nature, 2006, Vol. 441, pp. 235–238.Compagno D., Tiraboschi C., Garcia J.D., Rondón Y., Corapi E., Velazquez C. Laderach D.J. Galectins as Checkpoints of the Immune System in Cancers, Their Clinical Relevance, and Implication in Clinical Trials. Biomolecules, 2020, Vol. 10, no 5, pp. 750-774.Di Giovangiulio M., Rizzo A., Franzè E., Caprioli F., Facciotti F., Onali S., Favale A., Stolfi C., Fehling H. J., Monteleone G., Fantini M. C. Tbet Expression in Regulatory T Cells Is Required to Initiate Th1-Mediated Colitis. Frontiers in immunology, 2019, Vol.10, pp. 2158-2173.Fermino M.L., Dias F.C., Lopes C.D., Souza M.A., Cruz Â.K., Liu Fu-T., Chammas R., Roque-Barreira M.C., Rabinovich G. A., Bernardes E.S. Galectin-3 negatively regulates the frequency and function of CD4(+) CD25(+) Foxp3(+) regulatory T cells and influences the course of Leishmania major infection. Eur. J. Immunol., 2013, Vol. 43, pp. 1806–1817.Radosavljevic G., Volarevic V., Jovanovic I., Milovanovic M., Pejnovic N., Arsenijevic N., Hsu D.K., Lukic M.L. The roles of Galectin-3 in autoimmunity and tumor progression. Immunol Res., 2012, Vol. 52, no 1-2, pp. 100-110.Saegusa J., Daniel K., Chen H. Y., Yu Lan, Fermin Agnes, Fung Maxwell A, Liu Fu-Tong. Galectin-3 Is Critical for the Development of the Allergic Inflammatory Response in a Mouse Model of Atopic Dermatitis. The American Journal of Pathology, 2009, Vol. 174, no 3, pp. 922–931.Sciacchitano S., Lavra L., Morgante A. Ulivieri A., Magi F., Francesco G.P., Bellotti C., Salehi L.B., Ricci A. Galectin-3: One Molecule for an Alphabet of Diseases, from A to Z. Int. J. Mol. Sci., 2018, Vol. 19, no 2, pp. 379-438.Tana F.L., Guimarães E.S., Cerqueira D.M., Campos P.C., Gomes M.T.R., Marinho F.V., Oliveira S.C. Galectin-3 regulates proinflammatory cytokine function and favours Brucella abortus chronic replication in macrophages and mice. Cell Microbiol., 2021, Vol.23, no.10, pp.1-24.Trinchieri G. Interleukin-10 production by effector T cells: Th1 cells show self-control. J. Exp. Med., 2007, Vol. 204, no. 2, pp. 239–243.Vasil’eva O.A., Yakushina V.D., Ryazantseva N.V., Novitsky V.V., Tashireva L.A., Starikova E.G., Zima A.P., Prokhorenko T.S., Krasnova T.U., Nebesnaya I.S. Regulation of Gene Expression of CD4+ T Lymphocyte Differentiation Transcription Factors by Galectin-3 in vitro. Molecular Biology, 2013, Vol. 47, no 6, pp. 879–884.Zenewicz, L.A., Flavel, R.A. Recent advances in IL-22 biology. International Immunology, 2011, Vol. 23, no. 3, pp. 159–163.