Снижение активности гена I133 с использованием синтетических молекул МИРНК приводит к уменьшению назальной гиперреактивности и воспаления слизистой оболочки носовой полости в модели аллергического ринита у мышей

Abstract

Введение. Аллергический ринит (АР) – это распространенное хроническое заболевание, характеризующееся воспалением слизистой оболочки носа, вызванным аллергенами. Интерлейкин-33 (ИЛ-33), провоспалительный цитокин семейства ИЛ-1, играет важную роль в развитии аллергического воспаления. В данной статье рассматривается влияние ИЛ-33 на патогенез АР, включая его взаимодействие с иммунными клетками, такими как тучные клетки, эозинофилы и Th2-лимфоциты, а также его вклад в усиление аллергических реакций. Обсуждаются механизмы активации ИЛ-33, его роль в стимуляции выработки IgE и цитокинов, а также потенциальные терапевтические подходы, направленные на ингибирование сигнального пути ИЛ-33. Новые методы регуляции активности генов, например РНК-интерференция (РНКи), открывают дополнительные перспективы в создании лекарственных препаратов. Цель данного исследования – создание молекул миРНК, подавляющих экспрессию гена Il33, и исследование их биологического эффекта в модели воспаления верхних дыхательных путей у мышей. Материал и методы. В исследовании мыши были разделены на 4 группы по 12 особей, 3 группы подвергались индукции АР с использованием овальбумина (OVA). Иммунизацию проводили подкожно в дозе 20 мкг/мышь на 0, 14 и 28-й дни, а через 14 дней осуществлялась интраназальная провокация OVA в течение 8 дней. Контрольная группа манипуляциям не подвергалась. Экспериментальная терапия состояла во введении комплекса siIL-33/KK46, содержащего миРНК против гена Il33 и пептид KK-46, в течение 8 дней по 2 интраназальных введения в сутки. В качестве контроля использовался комплекс siMIX/KK46 с неспецифическими миРНК. После индукции АР оценивали проявления заболевания у животных: измеряли назальную гиперреактивность, методом иммуноферментного анализа (ИФА) оценивали уровни аллерген-специфических антител классов IgE, IgG1 и IgG2a и уровни продукции цитокинов клетками подчелюстных лимфоузлов. Также оценивали уровень экспрессии провоспалительных цитокинов в смывах носовой полости. Инфильтрацию слизистой оболочки носовой полости провоспалительными клетками оценивали гистологическими методами. Результаты. В работе описан комплекс, состоящий из миРНК и пептида-носителя КК-46, подавляющий активность гена Il33. Изучен эффект комплекса на развитие аллергического воспаления в модели АР у мышей. Подавление экспрессии данного гена при-водило к уменьшению назальной гиперреактивности, снижению уровня воспаления сли-зистой оболочки носовой полости, а также к понижению уровня экспрессии некоторых провоспалительных цитокинов в слизистой носа и подавлению их продукции в подчеюстных лимфоузлах. Заключение. ИЛ-33 играет важную роль в развитии аллергического воспале-ния. Подавление экспрессии гена, кодирующего этот цитокин, при помощи молекул миРНК является перспективным подходом к созданию новых лекарственных средств терапии АР.

Introduction. Allergic rhinitis (AR) is a common chronic disease characterized by inflammation of the nasal mucosa caused by allergens. Interleukin-33 (IL-33), a proinflammatory cytokine of the IL-1 family, plays an important role in the development of allergic inflammation. This article examines the effect of IL-33 on the pathogenesis of AR, including its interaction with immune cells such as mast cells, eosinophils, and Th2 lymphocytes, as well as its contribution to increased allergic reactions. The mechanisms of IL-33 activation, its role in stimulating the production of IgE and cytokines, as well as potential therapeutic approaches aimed at inhibiting the IL-33 signaling pathway are discussed. New methods of regulating gene activity, such as RNA interference (RNAi), open up additional prospects in the development of drugs. The aim of this study is to develop siRNA molecules that suppress the expression of the Il33 gene and study their biological effect in a model of upper respiratory tract inflammation in mice. Material and methods. In the study, mice were divided into 4 groups of 12 animals. Three groups of mice were subjected to induction of allergic rhinitis (AR) using ovalbumin (OVA). Immunization was performed subcutaneously at a dose of 20 mcg/mouse on days 0, 14, and 28, and after 14 days, intranasal OVA provocation was performed for 8 days. The control group was not manipulated. The experimental therapy consisted of the introduction of the siIL-33/KK46 complex containing Il33 anti-siRNA and KK-46 peptide for 8 day 2 intranasal applications per day. The siMIX/KK46 complex with non-specific siRNAs was used as a control. After AR induction, the manifestations of the disease in animals were evaluated: nasal hyperreactivity, levels of allergen-specific antibodies of classes IgE, IgG1 and IgG2a and levels of cytokine production by submandibular lymph node cells were measured by ELISA. The expression level of proinflammatory cytokines in nasal cavity flushes was also assessed. The infiltration of the nasal mucosa by proinflammatory cells was assessed by histological methods. Results. The study describes a complex consisting of siRNA molecules that inhibits the activity of the Il33 gene and the carrier peptide KK-46. The effect of the complex on the development of allergic inflammation in the AR model in mice has been studied. Suppression of Il33 gene expression reduced the nasal hyperreactivity, reduced the level of inflammation of the nasal mucosa. Additionaly, the gene expression of proinflammatory cytokines in the nasal mucosa and their production in the submandibular lymph nodes were also suppressed. Conclusion. IL-33 plays a key role in the development of allergic inflammation. Suppression of it's gene expression using siRNAs could be a promising approach for development of new therapeutics for allergic rhinitis.