cardiotomskСибирский журнал клинической и экспериментальной медициныSiberian Journal of Clinical and Experimental Medicine2713-29272713-265XTSU publishing10.29001/2073-8552-2021-36-2-52-60cardiotomsk-1191Research ArticleКЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯCLINICAL STUDIESОсобенности продукции интерлейкина-19 у пациентов с атеросклерозомFeatures of interleukin-19 production in patients with atherosclerosishttps://orcid.org/0000-0002-2697-7317СаранчинаЮ. В.SaranchinaJ. V.

Саранчина Юлия Владимировна, канд. биол. наук, доцент кафедры фундаментальной медицины и гигиены

655017, Российская Федерация, Республика Хакасия, Абакан, пр. Ленина, 90

Julia V. Saranchina, Cand. Sci. (Biol.), Associate Professor, Department of Fundamental Medicine and Hygiene

90, Lenin ave., Abakan, 655017, Republic of Khakassia, Russian Federation

july.saran4ina2010@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1849-7735ДутоваС. В.DutovaS. V.

Дутова Светлана Вячеславовна, д-р фарм. наук, доцент, заведующий кафедрой фундаментальной медицины и гигиены

655017, Российская Федерация, Республика Хакасия, Абакан, пр. Ленина, 90

Svetlana V. Dutova, Dr. Sci (Med.), Docent, Head of the Department of Fundamental Medicine and Hygiene

90, Lenin ave., Abakan, 655017, Republic of Khakassia, Russian Federation

coluria@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8862-3282КилинаО. Ю.KilinaO. Y.

Килина Оксана Юрьевна, д-р мед. наук, директор медико-психолого-социального института

655017, Российская Федерация, Республика Хакасия, Абакан, пр. Ленина, 90

Oksana Y. Kilina, Dr. Sci (Med.), Director, Medical-Psychological-Social Institute

90, Lenin ave., Abakan, 655017, Republic of Khakassia, Russian Federation

okilina@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4850-1627ХанаринН. В.KhanarinN. V.

Ханарин Николай Владимирович, канд. мед. наук, доцент кафедры общепрофессиональных дисциплин; директор

655017, Российская Федерация, Республика Хакасия, Абакан, пр. Ленина, 90

655001, Российская Федерация, Республика Хакасия, Абакан, ул. Торосова, 15

Nikolai V. Khanarin, Cand. Sci. (Med.), Associate Professor, Department of General Professional Disciplines; director

90, Lenin ave., Abakan, 655017, Republic of Khakassia, Russian Federation

15, Torosova str., Abakan, 655001, Republic of Khakassia, Russian Federation

hanarinn@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9528-2535КулаковаТ. С.KulakovaT. S.

Татьяна Сергеевна Кулакова, аспирант кафедры внутренних болезней; заместитель главного врача

655017, Российская Федерация, Республика Хакасия, Абакан, пр. Ленина, 90

655102, Российская Федерация, Республика Хакасия, Усть-Абакан, ул. Дзержинского, 7

Tatyana S. Kulakova, Postgraduate Student, Department of Internal Diseases

90, Lenin ave., Abakan, 655017, Republic of Khakassia, Russian Federation

7, Dzerzhinsky str., Ust-Abakan, 655102, Republic of Khakassia, Russian Federation

hardinatatyana@mail.ruХакасский государственный университет имени Н.Ф. КатановаРоссияKhakass State University named after N.F. KatanovRussian FederationХакасский государственный университет имени Н.Ф. Катанова; Медицинский центр «Допплер»РоссияKhakass State University named after N.F. Katanov; Doppler Medical CenterRussian FederationХакасский государственный университет имени Н.Ф. Катанова; Усть-Абаканская районная больницаРоссияKhakass State University named after N.F. Katanov; Ust-Abakan District HospitalRussian Federation2021010720213625260Copyright © Саранчина Ю.В., Дутова С.В., Килина О.Ю., Ханарин Н.В., Кулакова Т.С., 20212021Саранчина Ю.В., Дутова С.В., Килина О.Ю., Ханарин Н.В., Кулакова Т.С.Saranchina J.V., Dutova S.V., Kilina O.Y., Khanarin N.V., Kulakova T.S.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.sibjcem.ru/jour/article/view/1191Цель

Цель: изучить особенности локальной и системной продукции интерлейкина-19 у пациентов с атеросклерозом.

Материал и методы

Материал и методы. Обследованы 46 пациентов, проходивших лечение по поводу артериальной гипертензии в терапевтическом отделении Республиканской клинической больницы им. Г.Я. Ремишевской, из них 26 женщин и 20 мужчин. Верификация атеросклеротического поражения сосудов проводилась с помощью ультразвукового исследования. Средний возраст обследуемых составил 63,4 ± 3,2 года. В контрольную группу вошли 40 человек (23 женщины и 17 мужчин, средний возраст – 44,7 ± 5,5 лет), не имеющих атеросклероза (АС). Изучению подвергались образцы атеросклеротических бляшек (АБ) и венозная кровь. АБ были получены путем эндартерэктомии, затем они подвергались гомогенизации с последующим ферментативным гидролизом в течение 1 ч при температуре 37 °С коллагеназой IV Gibco (Thermo Scientific) в присутствии ингибиторов протеиназ III Gibco (Thermo Scientific). Регистрировался сывороточный уровень цитокинов (в контрольной группе и у пациентов с АС) и в гомогенате АБ (у пациентов с АС) методом иммуноферментного анализа. Для оценки цитокин-продуцирующей способности лейкоцитов крови и лейкоцитов, выделенных из АБ, определялась спонтанная и фитогемагглютинин (ФГА)-индуцированная продукция цитокинов при их культивировании в среде RPMI-1640.

Результаты

Результаты. Сывороточный уровень ИЛ-19 у больных АС не имел статистически значимых различий по сравнению с группой контроля. В группе больных с АС наблюдалось статистически значимое увеличение спонтанной экспрессии ИЛ-19 лейкоцитами крови по сравнению с контрольной группой в 2 раза. При сравнении содержания ИЛ-19 в сыворотке крови и гомогенате АБ у пациентов с АС статистически значимых различий не установлено (р = 0,182). Уровень ФГА-индуцированной продукции ИЛ-19 лейкоцитами бляшки был статистически значимо ниже, чем у лейкоцитов крови.

Выводы

Выводы. Таким образом, выявлено, что резервные возможности к синтезу ИЛ-19 у лейкоцитов, входящих в состав АБ, снижаются, что приводит к прогрессированию воспаления. Полученные результаты свидетельствуют о противоатерогенной роли ИЛ-19 и о том, что в АБ сохраняются механизмы отрицательной регуляции воспаления за счет продукции ИЛ-19.

Objective

Objective. To study the features of local and systemic production of interleukin-19 in patients with atherosclerosis.

Material and Methods

Material and Methods. The study comprised a total of 46 patients (26 women and 20 men) treated for arterial hypertension in the therapeutic department of Republican Clinical Hospital named after G.Y. Remishevskaya. The mean age of subjects was 63.4 ± 3.2 years. The control group included 40 patients (23 women and 17 men aged 44.7 ± 5.5 years) who did not have atherosclerosis. Samples of atherosclerotic plaques and venous blood were examined. Atherosclerotic plaques were obtained by endarterectomy and then subjected to homogenization followed by enzymatic hydrolysis for 1 h at 37 °C with collagenase IV in the presence of proteinase III inhibitors. The serum levels of cytokines (in the control group and in patients with atherosclerosis) and in the atherosclerotic plaque homogenate (in patients with atherosclerosis) were determined by ELISA. To assess the cytokine-producing capacity of blood leukocytes and white blood cells isolated from atherosclerotic plaques, spontaneous and phytohemagglutinin (PHA)-induced cytokine production was determined when the cells were cultured in RPMI-1640.

Results

Results. The serum levels of IL-19 did not significantly differ between the patients with atherosclerosis and the control group. A statistically significant two-fold increase in the spontaneous expression of IL-19 by blood leukocytes was observed in the group of patients with atherosclerosis in comparison with the control group. When comparing the contents of IL-19 in blood serum and atherosclerotic plaque homogenate in patients with atherosclerosis, no statistically significant differences were found (p = 0.182). The level of PHA-induced IL-19 production by the atherosclerotic plaque white blood cells was significantly lower than that of blood leucocytes.

Conclusion

Conclusion. The study showed that the reserve capacity for IL-19 synthesis in the atherosclerotic plaque white blood cells decreases leading to the progression of inflammation. The obtained results suggest that IL-19 plays the anti-atherogenic role and its production is involved in the maintaining the mechanisms for down-regulation of inflammation in atherosclerotic plaques.

интерлейкин-19лейкоцитыатеросклерозатеросклеротическая бляшкавоспалениеinterleukin-19white blood cellsatherosclerosisatherosclerotic plaqueinflammationReferencesЛогаткина А.В., Бондарь С.С., Аржников В.В., Терехов И.В. Продукция цитокинов, растворимых форм костимуляторных молекул и окиси азота у пациентов с ишемической болезнью сердца на фоне низкоинтенсивной микроволновой терапии. Вестник новых медицинских технологий. 2016;(1):82–92. DOI: 10.12737/18560.Logatkina A.V., Bondar S.S., Arjnikov V.V., Terekhov I.V. The conditions of production of cytokines, soluble of co-stimulatory molecules, intracellular signaling pathways and nitric oxide in patients with coronary heart disease on the background of low-intensity microwave therapy. Journal of New Medical Technologies. 2016;(1):82–92 (In Russ.). DOI: 10.12737/18560.Синеглазова А.В., Мезенцева Е.А., Никушкина К.В. Ведущие провоспалительные цитокины и атеросклероз при ревматоидном артрите у женщин. Российский иммунологический журнал. 2015;9(2):105–109.Sineglazova A.V., Mezentceva E.A., Nikushkina K.V. Leading proinflammatory cytokines and atherosclerosis in rheumatoid arthritis in women. Russian Journal of Immunology. 2015;9(2):105–109 (In Russ.).Хадарцев А.А., Логаткина А.В., Терехов И.В., Бондарь С.С., Бондарь Н.В. Влияние ингибитора ангиотензинпревращающего фермента на концентрацию в плазме крови цитокинов и вазоактивных молекул у больных ишемической болезнью сердца и артериальной гипертонией. Терапевтический архив. 2017;89(12):97–102. DOI: 10.17116/terarkh2017891297-102.Khadartcev A.A., Logatkina A.V., Terekhov I.V., Bondar’ S.S., Bondar’ N.V. Effect of an angiotensin-converting enzyme inhibitor on the plasma concentration of cytokines and vasoactive molecules in patients with coronary heart disease and arterial hypertension. Therapeutic Archive. 2017;89(12):97–102 (In Russ.). DOI: 10.17116/terarkh2017891297-102.Anuradha R., Munisankar S., Dolla C., Kumaran P., Nutman T.B., Babu S. Modulation of CD4(+) and CD8(+) T-cell function by interleukin 19 and interleukin 24 during filarial infections. J. Infect. Dis. 2016;213(5):811–815. DOI: 10.1093/infdis/jiv497.Anuradha R., Munisankar S., Dolla C., Kumaran P., Nutman T.B., Babu S. Modulation of CD4(+) and CD8(+) T-cell function by interleukin 19 and interleukin 24 during filarial infections. J. Infect. Dis. 2016;213(5):811–815. DOI: 10.1093/infdis/jiv497.Auguet T., Aragonès G., Guiu-Jurado E., Berlanga A., Curriu M., Martinez S. et al. Adipo/cytokines in atherosclerotic secretomes: increased visfatin levels in unstable carotid plaque. BMC Cardiovasc. Disord. 2016;16(1):149. DOI: 10.1186/s12872-016-0320-5.Auguet T., Aragonès G., Guiu-Jurado E., Berlanga A., Curriu M., Martinez S. et al. Adipo/cytokines in atherosclerotic secretomes: increased visfatin levels in unstable carotid plaque. BMC Cardiovasc. Disord. 2016;16(1):149. DOI: 10.1186/s12872-016-0320-5.Bobryshev Y.V., Ivanova E.A., Chistiakov D.A., Nikiforov N.G., Orekhov A.N. Macrophages and their role in atherosclerosis: Pathophysiology and transcriptome analysis. Biomed Res. Int. 2016;2016:9582430. DOI: 10.1155/2016/9582430.Bobryshev Y.V., Ivanova E.A., Chistiakov D.A., Nikiforov N.G., Orekhov A.N. Macrophages and their role in atherosclerosis: Pathophysiology and transcriptome analysis. Biomed Res. Int. 2016;2016:9582430. DOI: 10.1155/2016/9582430.Bruns D.R., Ghincea A.R., Ghincea C.V., Azuma Y.-T., Watson P.A., Autieri M.V..et al. Interleukin-19 is cardioprotective in dominant negative cyclic adenosine monophosphate response-element binding protein- mediated heart failure in a sex-specific manner. World J. Cardiol. 2017;9(8):673–684. DOI: 10.4330/wjc.v9.i8.673.Bruns D.R., Ghincea A.R., Ghincea C.V., Azuma Y.-T., Watson P.A., Autieri M.V..et al. Interleukin-19 is cardioprotective in dominant negative cyclic adenosine monophosphate response-element binding protein- mediated heart failure in a sex-specific manner. World J. Cardiol. 2017;9(8):673–684. DOI: 10.4330/wjc.v9.i8.673.Ramji D.P., Davies T.S. Cytokine s in atherosclerosis: Key players in all stages of disease and promising therapeutic targets. Cytokine Growth Factor Rev. 2015;26(6):673–685. DOI: 10.1016/j.cytogfr.2015.04.003.Ramji D.P., Davies T.S. Cytokine s in atherosclerosis: Key players in all stages of disease and promising therapeutic targets. Cytokine Growth Factor Rev. 2015;26(6):673–685. DOI: 10.1016/j.cytogfr.2015.04.003.Fatkhullina A.R., Peshkova I.O., Koltsova E.K. The role of cytokines in the development of atherosclerosis. Biochemistry (Mosc.). 2016;81(11):1358–1370. DOI: 10.1134/s0006297916110134.Fatkhullina A.R., Peshkova I.O., Koltsova E.K. The role of cytokines in the development of atherosclerosis. Biochemistry (Mosc.). 2016;81(11):1358–1370. DOI: 10.1134/s0006297916110134.Fujimoto Y., Azuma Y.-T., Matsuo Y., Kuwamura M., Kuramoto N., Miki M. et al. Interleukin-19 contributes as a protective factor in experimental Th2-mediated colitis. Naunyn Schmiedebergs Arch. Pharmacol. 2017;390(3):261–268. DOI: 10.1007/s00210-016-1329-0.Fujimoto Y., Azuma Y.-T., Matsuo Y., Kuwamura M., Kuramoto N., Miki M. et al. Interleukin-19 contributes as a protective factor in experimental Th2-mediated colitis. Naunyn Schmiedebergs Arch. Pharmacol. 2017;390(3):261–268. DOI: 10.1007/s00210-016-1329-0.Gabunia K., Ellison S., Kelemen S., Kako F., Cornwell W.D., Rogers T.J. et al. IL-19 halts progression of atherosclerotic plaque, polarizes, and increases cholesterol uptake and efflux in macrophages. Am. J. Pathol. 2016;186(5):1361–1374. DOI: 10.1016/j.ajpath.2015.12.023.Gabunia K., Ellison S., Kelemen S., Kako F., Cornwell W.D., Rogers T.J. et al. IL-19 halts progression of atherosclerotic plaque, polarizes, and increases cholesterol uptake and efflux in macrophages. Am. J. Pathol. 2016;186(5):1361–1374. DOI: 10.1016/j.ajpath.2015.12.023.Gabunia K., Herman A.B., Ray M., Kelemen S.E., England R.N., Cadena R.D. et al. Induction of MiR133a expression by IL-19 targets LDLRAPI and reduces oxLDL uptake in VSMC. J. Mol. Cell. Cardiol. 2017;(105):38–48. DOI: 10.1016/j.yjmcc.2017.02.005.Gabunia K., Herman A.B., Ray M., Kelemen S.E., England R.N., Cadena R.D. et al. Induction of MiR133a expression by IL-19 targets LDLRAPI and reduces oxLDL uptake in VSMC. J. Mol. Cell. Cardiol. 2017;(105):38–48. DOI: 10.1016/j.yjmcc.2017.02.005.Herman A., Haines D., Autieril M.V. The anti-inflammatory cytokine IL-19 reduces mRNA-stability protein HuR function in human vascular smooth muscle cells. FASEB J. 2016;30(S1):1209.11. DOI: 10.1096/fasebj.30.1_supplement.1209.11.Herman A., Haines D., Autieril M.V. The anti-inflammatory cytokine IL-Kako F., Gabunia K., Ray M., Kelemen S.E., England R.N., Kako B. et al. Interleukin-19 induces angiogenesis in the absence of hypoxia by direct and indirect immune mechanisms. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2016;310(11):C931–C941. DOI: 10.1152/ajpcell.00006.2016.reduces mRNA-stability protein HuR function in human vascular smooth muscle cells. FASEB J. 2016;30(S1):1209.11. DOI: 10.1096/fasebj.30.1_supplement.1209.11.Li L., Yu Zh.-Q., Hu J.-Y., Xu J.Y., Liu F., Zhao G.C. et al. Association between interleukin-19 and angiopoietin-2 with vascular complications in type 2 diabetes. J. Diabetes Investig. 2016;7(6):895–900. DOI: 10.1111/jdi.12519.Kako F., Gabunia K., Ray M., Kelemen S.E., England R.N., Kako B. et al. Interleukin-19 induces angiogenesis in the absence of hypoxia by direct and indirect immune mechanisms. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2016;310(11):C931–C941. DOI: 10.1152/ajpcell.00006.2016.Min X., Lu M., Tu S., Wang X., Zhou C., Wang S. et al. Serum cytokine profile in relation to the severity of coronary artery disease. Biomed Res. Int. 2017;2017:4013685. DOI: 10.1155/2017/4013685.Li L., Yu Zh.-Q., Hu J.-Y., Xu J.Y., Liu F., Zhao G.C. et al. Association between interleukin-19 and angiopoietin-2 with vascular complications in type 2 diabetes. J. Diabetes Investig. 2016;7(6):895–900. DOI: 10.1111/jdi.12519.Дутова С.В., Саранчина Ю.В., Килина О.Ю., Ханарин Н.В., Кулакова Т.С., Евельсон Ю.А. Интерлейкин 19: роль в атерогенезе и воспалительных процессах, перспективы использования (обзор литературы). Вестник новых медицинских технологий. 2019;26(3):68–74. DOI: 10.24411/1609-2163-2019-16311.Min X., Lu M., Tu S., Wang X., Zhou C., Wang S. et al. Serum cytokine profile in relation to the severity of coronary artery disease. Biomed Res. Int. 2017;2017:4013685. DOI: 10.1155/2017/4013685.Steinert A., Linas I., Kaya B., Ibrahim M., Schlitzer A., Hruz P. et al. The stimulation of macrophages with TLR ligands supports increased IL-19 expression in inflammatory bowel disease patients and in colitis models. J. Immunol. 2017;199(7):2570–2584. DOI: 10.4049/jimmunol.1700350.Dutova S.V., Saranchina Yu.V., Kilina O.Y., Khanarin N.V., Kulakova T.S., Evelson Yu.A. Interleukin 19: Role in atherogenesis and inflammation processes, applications prospects (literature review). Journal of New Medical Technologies. 2019;26(3):68–74 (In Russ.). DOI: 10.24411/1609-2163-2019-16311.Xie W., Fang L., Gan S., Xuan H. Interleukin-19 alleviates brain injury by anti-inflammatory effects in a mice model of focal cerebral ischemia. Brain Res. 2016;1650:172–177. DOI: 10.1016/j.brainres.2016.09.006.Steinert A., Linas I., Kaya B., Ibrahim M., Schlitzer A., Hruz P. et al. The stimulation of macrophages with TLR ligands supports increased IL-19 expression in inflammatory bowel disease patients and in colitis models. J. Immunol. 2017;199(7):2570–2584. DOI: 10.4049/jimmunol.1700350.Yan W., Song Y., Zhou L., Jiang J., Yang F., Duan Q. et al. Immune cell repertoire and their mediators in patients with acute myocardial infarction or stable angina pectoris. Int. J. Med. Sci. 2017;14(2):181–190. DOI: 10.7150/ijms.17119.Xie W., Fang L., Gan S., Xuan H. Interleukin-19 alleviates brain injury by anti-inflammatory effects in a mice model of focal cerebral ischemia. Brain Res. 2016;1650:172–177. DOI: 10.1016/j.brainres.2016.09.006.Yan W., Song Y., Zhou L., Jiang J., Yang F., Duan Q. et al. Immune cell repertoire and their mediators in patients with acute myocardial infarction or stable angina pectoris. Int. J. Med. Sci. 2017;14(2):181–190. DOI: 10.7150/ijms.17119.Yan W., Song Y., Zhou L., Jiang J., Yang F., Duan Q. et al. Immune cell repertoire and their mediators in patients with acute myocardial infarction or stable angina pectoris. Int. J. Med. Sci. 2017;14(2):181–190. DOI: 10.7150/ijms.17119.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.