Альтернариатоксины как факторы риска нарушений клеточного иммунитета и дисбаланса цитокинового профиля (на примере экспериментальной модели in vivo)

Файл статьи: 
Иконка PDF health-risk-analysis-2025-3-11.pdf
УДК: 
613.2.099
DOI: 
10.21668/health.risk/2025.3.11
Авторы: 

Э.Н. Трушина1, Н.А. Ригер1, О.К. Мустафина1, А.Н. Тимонин1, И.В. Аксенов1, В.А. Тутельян1,2,3

Организация: 

1Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи, Российская Федерация, 109240, г. Москва, Устьинский проезд, 2/14
2Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет), Российская Федерация, 119048, г. Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2
3Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы, Российская Федерация, 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6

Аннотация: 

Возможная контаминация альтернариатоксинами пищевой продукции определяет необходимость проведения исследований иммунотропного воздействия токсичных метаболитов для уточнения дозозависимых эффектов их воздействия.

Осуществлена оценка влияния тенуазоновой кислоты (ТеА) и экстракта альтернариатоксинов как факторов риска нарушений клеточного иммунитета и дисбаланса цитокинового профиля у крыс в эксперименте in vivo.

Эксперимент проводили на трех группах самцов линии Wistar со средней массой тела 238 г. Животные получали сбалансированный полусинтетический корм и очищенную воду (ad libitum). Крысам контрольной группы (1-я группа) однократно внутрижелудочно вводили 10%-ный водный раствор этилового спирта (растворитель) в количестве 3 мл/кг массы тела (м.т.); 2-й группы – раствор чистого препарата ТеА в дозе 30 мг/кг м.т.; 3-й группы – раствор экстракта среды культивирования гриба продуцента Alternaria alternata, содержащего смесь альтернари-атоксинов: ТеА (в дозе 30 мг/кг м.т.), альтернариола (AOH) (0,276 мг/кг м.т.) и его метилового эфира (AME) (0,902 мг/кг м.т.), тентоксина (TEN) (0,018 мг/кг м.т.). Вводимые крысам 2-й и 3-й групп растворы содержали адекватное контрольной группе количество этилового спирта. Через 24 ч после введения растворов крыс выводили из экс-перимента декапитацией с забором образцов крови. Гематологический профиль определяли на гематологическом анализаторе Coulter ACT TM 5 diff OV. Экспрессию рецепторов CD45R, CD3, CD4, CD8а, CD161 на лимфоцитах периферической крови крыс определяли методом прямого иммунофлуоресцентного окрашивания клеток цельной крови с использованием панели моноклональных антител на проточном цитофлуориметре FC-500. Содержание цитокинов: IFN-γ (интерферон-γ), IL-1β (интерлейкин-1β), IL-2, IL-5, IL-6, IL-10, IL-17A, MCP-1 (моноцитарный хемоаттрактантный белок-1), MIP-1α (макрофагальный воспалительный белок-1α) и TNF-α (фактор некроза опухоли альфа) в плазме крови определяли методом мультиплексного иммуноанализа на анализаторе Luminex 200.

Результаты исследования свидетельствуют о провоспалительном эффекте внутрижелудочного введения крысам ТеА как в виде монокомпонента, так и в составе экстракта среды культивирования Alternaria alternata. Использованные в работе альтернариатоксины способны индуцировать системные воспалительные реакции, идентифицированные по возрастанию содержания В-лимфоцитов, ответственных за гуморальный иммунитет, и уве-личению уровней в плазме крови провоспалительных, апоптогенных цитокинов: TNF-α, IL-1β, IFN-γ, IL-6, IL-10, IL-2, IL-5, IL-17A и хемокинов MIP-1α и MCP-1. Введение ТеА приводит к снижению уровней противовоспалительных IL-5 и IL-10, что может быть следствием снижения активности Treg (Т-регуляторных) лимфоцитов, под-твержденного уменьшением величины соотношения IL-10/IL-17A.

Ключевые слова: 
микотоксины, альтернариатоксины, тенуазоновая кислота, клеточный иммунитет, гуморальный иммунитет, лимфоциты, цитокины, воспаление
Альтернариатоксины как факторы риска нарушений клеточного иммунитета и дисбаланса цитокинового профиля (на примере экспериментальной модели in vivo) / Э.Н. Трушина, Н.А. Ригер, О.К. Мустафина, А.Н. Тимонин, И.В. Аксенов, В.А. Тутельян // Анализ риска здоровью. – 2025. – № 3. – С. 104–113. DOI: 10.21668/health.risk/2025.3.11
Список литературы: 
  1. Токсигенные свойства микроскопических грибов / Н.Р. Ефимочкина, И.Б. Седова, С.А. Шевелева, В.А. Тутельян // Вестник Томского государственного университета. Биология. – 2019. – № 45. – С. 6–33. DOI: 10.17223/19988591/45/1
  2. Emerging mycotoxins in infant and children foods: A review / S.V. M de Sá, C. Monteiro, J.O. Fernandes, E. Pinto, M.A. Faria, S.C. Cunha // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. – 2023. – Vol. 63, № 12. – Р. 1707–1721. DOI: 10.1080/10408398.2021.1967282
  3. A tiered approach of hazard-prioritization and risk-ranking for chemical hazards in food commodities: Application for selected mycotoxins / X. Ji, Y. Zhou, Y. Xiao, W. Lyu, W. Wang, K..Shao, H. Yang // Food Res. Int. – 2024. – Vol. 178. – Р.113946. DOI: 10.1016/j.foodres.2024.113946
  4. Альтернариатоксины как фактор риска для здоровья населения / И.В. Аксенов, И.Б. Седова, З.А. Чалый, В.А. Тутельян // Анализ риска здоровью. – 2023. – № 4. – С. 146–157. DOI: 10.21668/health.risk/2023.4.14
  5. Singh K., Kumari A. Overview // In book: Mycotoxins and Mycotoxicoses. – Singapore: Springer, 2022. – Р. 15–26. DOI: 10.1007/978-981-19-2370-8_2
  6. Mycotoxins from Tomato Pathogenic Alternaria alternata and Their Combined Cytotoxic Effects on Human Cell Lines and Male Albino Rats / A.M. Ismail, E.S. Elshewy, S.M. El-Ganainy, D. Magistà, A.F. Hamouda, K.A. Alhudaib, W. Ebrahim, M.I. Almaghasla // J. Fungi (Basel). – 2023. – Vol. 9, № 3. – P. 282. DOI: 10.3390/jof9030282
  7. Cytotoxic Effects of Alternariol, Alternariol Monomethyl-Ether, and Tenuazonic Acid and Their Relevant Combined Mixtures on Human Enterocytes and Hepatocytes / D. den Hollander, C. Holvoet, K. Demeyere, N. De Zutter, K. Audenaert, E. Meyer, S. Croubels // Front. Microbiol. – 2022. – Vol. 13. – Р. 1–12. DOI: 10.3389/fmicb.2022.849243
  8. Hazard characterization of Alternaria toxins to identify data gaps and improve risk assessment for human health / H. Louro, A. Vettorazzi, A. López de Cerain, A. Spyropoulou, A. Solhaug, A. Straumfors, A.-C. Behr, B. Mertens [et al.] // Arch. Toxicol. – 2024. – Vol. 98, № 2. – Р. 425–469. DOI: 10.1007/s00204-023-03636-8
  9. Asam S., Rychlik M. Potential health hazards due to the occurrence of the mycotoxin tenuazonic acid in infant food // Eur. Food Res. Technol. – 2013. – Vol. 236. – Р. 491–497. DOI: 10.1007/s00217-012-1901-x
  10. Agriopoulou S., Stamatelopoulou E., Varzakas T. Advances in occurrence, importance, and mycotoxin control strat-egies: prevention and detoxification in foods // Foods. – 2020. – Vol. 9, № 2. – Р. 137. DOI: 10.3390/foods9020137
  11. Kraft S., Buchenauer L., Polte T. Mold, Mycotoxins and a Dysregulated Immune System: A Combination of Concern? // Int. J. Mol. Sci. – 2021. – Vol. 22, № 22. – Р. 12269. DOI: 10.3390/ijms222212269
  12. Beerweiler C.C., Masanetz R.K., Schaub B. Asthma and allergic diseases: Cross talk of immune system and envi-ronmental factors // Eur. J. Immunol. – 2023. – Vol. 53, № 6. – Р. e2249981. DOI: 10.1002/eji.202249981
  13. Analysis of toxic effects of Alternaria toxins on esophagus of mice by light and electron microscopy / H. Yekeler, K. Bitmiş, N. Ozçelik, M.Z. Doymaz, M. Calta // Toxicol. Pathol. – 2001. – Vol. 29, № 4. – Р. 492–497. DOI: 10.1080/01926230152499980
  14. Bioavailability, metabolism, and excretion of a complex Alternaria culture extract versus altertoxin II: a comparative study in rats / H. Рuntscher, G. Aichinger, S. Grabher, E. Attakpah, F. Krüger, K. Tillmann, T. Motschnig, J. Hohenbichler [et al.] // Arch. Toxicol. – 2019. – Vol. 93, № 11. – Р. 3153–3167. DOI: 10.1007/s00204-019-02575-7
  15. Discovery of the Alternaria mycotoxins alterperylenol and altertoxin I as novel immunosuppressive and antiestrogenic compounds in vitro / F. Crudo, V. Partsch, D. Braga, R. Blažević, J.M. Rollinger, E. Varga, D. Marko // Arch. Toxicol. – 2025. – Vol. 99, № 1. – Р. 407–421. DOI: 10.1007/s00204-024-03877-1
  16. General toxicity and genotoxicity of altertoxin I: A novel 28-day multiendpoint assessment in male Sprague-Dawley rats / X. Zhu, Y. Chen, X. Tang, D. Wang, Y. Miao, J. Zhang, R. Li, L. Zhang, J. Chen // J. Appl. Toxicol. – 2022. – Vol. 42, № 8. – Р. 1310–1322. DOI: 10.1002/JAT.4297
  17. General toxicity and genotoxicity of alternariol: a novel 28-day multi-endpoint assessment in male Sprague-Dawley rats / Y. Miao, D. Wang, Y. Chen, X. Zhu, X. Tang, J. Zhang, L. Zhang, J. Chen // Mycotoxin Res. – 2022. – Vol. 38, № 4. – Р. 231–241. DOI: 10.1007/s12550-022-00466-y
  18. Alternariol monomethyl ether toxicity and genotoxicity in male Sprague-Dawley rats: 28-Day in vivo multi-endpoint assessment / X. Tang, Y. Chen, X. Zhu, Y. Miao, D. Wang, J. Zhang, R. Li, L. Zhang, J. Chen // Mutat. Res. Genet. Toxicol. Environ. Mutagen. – 2022. – Vol. 873. – Р. 503435. DOI: 10.1016/J.MRGENTOX.2021.503435
  19. Субпопуляции В-лимфоцитов: функции и молекулярные маркеры / А.А. Лушова, Э.А. Жеремян, Е.А. Аста-хова, А.Б. Спиридонова, М.Г. Бязрова, А.В. Филатов // Иммунология. – 2019. – Т. 40, № 6. – С. 63–76. DOI: 10.24411/0206-4952-2019-16009
  20. Recent Advances in Alternaria Phytotoxins: A Review of Their Occurrence, Structure, Bioactivity, and Biosynthesis / H. Wang, Y. Guo, Z. Luo, L. Gao, R. Li, Y. Zhang, H.M. Kalaji, S. Qiang, S. Chen // J. Fungi (Basel). – 2022. – Vol. 8, № 2. – Р. 168. DOI: 10.3390/jof8020168
  21. The ornithine decarboxylase gene is essential for cell survival during early murine development / H. Pendeville, N. Carpino, J.C. Marine, Y. Takahashi, M. Muller, J.A. Martial, J.L. Cleveland // Mol. Cell. Biol. – 2001. – Vol. 21, № 19. – Р. 6549–6558. DOI: 10.1128/MCB.21.19.6549-6558.2001
  22. De novo synthesis and salvage pathway coordinately regulate polyamine homeostasis and determine T cell proliferation and function / R. Wu, X. Chen, S. Kang, T. Wang, J.R. Gnanaprakasam, Y. Yao, L. Liu, G. Fan [et al.] // Sci. Adv. – 2020. – Vol. 6, № 51. – Р. eabc4275. DOI: 10.1126/sciadv.abc4275
  23. Polyamine metabolism is a central determinant of helper T cell lineage fidelity / D.J. Puleston, F. Baixauli, D.E. Sanin, J. Edwards-Hicks, M. Villa, A.M. Kabat, M.M. Kamiński, M. Stanckzak [et al.] // Cell. – 2021. – Vol. 184, № 16. – Р. 4186–4202.e20. DOI: 10.1016/j.cell.2021.06.007
  24. Metabolic modeling of single Th17 cells reveals regulators of autoimmunity / A. Wagner, C. Wang, J. Fessler, D. DeTomaso, J. Avila-Pacheco, J. Kaminski, S. Zaghouani, E. Christian [et al.] // Cell. – 2021. – Vol. 184, № 16. – Р. 4168–4185.e21. DOI: 10.1016/j.cell.2021.05.045
Получена: 
17.06.2025
Одобрена: 
11.08.2025
Принята к публикации: 
26.09.2025

Вы здесь

Главная