Иммунология насекомых
Изучение механизмов регуляции синтеза антимикробных пептидов
Изучение иммунонейроэндокринных механизмов составляет одно из главных направлений современной иммунологии человека и высших животных. О существовании такого рода взаимодействий у насекомых и других беспозвоночных до сих пор известно крайне мало. Нами были установлены неизвестные ранее явления: гормонально обусловленная вариабельность титра антимикробных пептидов в онтогенезе насекомых и асептическая индукция иммунного ответа под влиянием стрессоров. Онтогенетическая вариабельность выражается в закономерных изменениях количественного и качественного состава антимикробных пептидов. Гормональный механизм этого явления включает иммуносупрессорное действие экдистероидов, структурно и функционально сходных с глюкокортикоидами позвоночных. Явление асептической индукции выражается в стимуляции синтеза клетками жирового тела антимикробных пептидов под влиянием хронического раздражения механорецепторов лигатурой. При этом изоляция мозга от основного места синтеза антимикробных молекул блокирует стрессорную индукцию иммунного ответа, что позволяет говорить о нейрогенной природе этого явления. Таким образом, нейроэндокринная система может оказывать как стимулирующее, так и супрессорное действие на активность гуморального звена иммунной системы насекомых, напоминая в этом отношении известные иммунонейроэндокринные взаимоотношения у позвоночных. Дальнейшие исследования в этой области позволят распространить идеи нейроиммунологии на беспозвоночных животных и дадут более глубокую и исчерпывающую картину этого общебиологического явления.
Поиск, выделение и изучение свойств новых веществ, продуцируемых иммунной системой насекомых
Современные насекомые обладают мощной защитной системой, направленной против патогенных микроорганизмов. Основу ее составляют вещества, преимущественно пептидной природы, с бактерицидной, фунгицидной и антивирусной активностью. Являясь самой многочисленной и разнообразной группой царства животных, насекомые обладают уникальным потенциалом для создания новых продуктов медицинского назначения. В лаборатории Биофармакологии и иммунологии насекомых в течение ряда лет ведется поиск новых биологически активных молекул, скрининговые исследования охватывают 12 отрядов и более 50 семейств. Сравнительное изучение структуры и функций иммунных пептидов в разных таксонах насекомых показали, что наиболее сложные и эффективные комплексы пептидных антибиотиков характерны для высших двукрылых. Создание композиции, в состав которой входит коадаптированный комплекс пептидов, поражающий сразу несколько мишеней в клетке паразита является перспективным для борьбы с резистентными к антибиотикам штаммами микроорганизмов. Другим направлением является поиск, изучение структуры и свойств недавно открытых веществ с прямой антивирусной активностью.
Chernysh S. I., Gordya N. A., Tulin D. V., Yakovlev A. Yu. (2018) Biofilm infections between Scylla and Charybdis: interplay of host antimicrobial peptides and antibiotics // Infection and Drug Resistance, 2018:11 501–514 (doi: 10.2147/IDR.S157847)
Gordya N., Yakovlev A., Kruglikova A., Tulin D., Potolitsina E., Suborova T., Bordo D., Rosano C., Chernysh S. (2017) Naturally occurring antimicrobial peptides in the fighting of antibiotic resistant biofilms // PLOS-One, 12(3): e0173559 (doi: 10.1371/journal.pone.0173559)
Yakovlev A. Yu. , Nesin A. P., Simonenko N. P., Gordya N. A., Tulin D. V., Kruglikova A. A., Chernysh S. I. (2017) Fat body and hemocyte contribution to the antimicrobial peptide synthesis in Calliphora vicina R.-D. (Diptera: Calliphoridae) larvae // In Vitro Cellular & Developmental Biology - Animal, 53(1):33-42 (doi: 10.1007/s11626-016-0078-1)
Yakovlev A. Yu., Gordya N. A. (2013) Hormonal influence on antimicrobial peptide synthesis by fat body cells of a blowfly, Calliphora vicina R.-D. (Diptera, Calliphoridae). Entomological Review, Vol. 93, No. 2, pp. 150-154 (doi: 10.1134/S0013873813020024)
Яковлев А. Ю., Черныш С. И., Гордя Н. А. (2013) Патент на изобретение № 2552157 "Способ получения комплекса антимикробных пептидов насекомого". Патентообладатель: ФБГОУ ВПО СПбГУ. Приоритет изобретения – 26 декабря 2013 г, зарегистрировано в государственном реестре изобретений РФ 29 апреля 2015 г.
Gordya N. A., Nesin A. P., Simonenko N. P., Yakovlev A. Yu., Chernysh S. I. (2011) Neurogenic and septic inductions of synthesis of peptide antibiotics in larvae of Calliphora vicina R.-D. (Diptera: Calliphoridae) // Journal of Biochemistry and Physiology, Vol. 47, No. 2, pp. 196-203 (doi: 10.1134/S0022093011020095)
Yakovlev A. Yu. (2011) Induction of antimicrobial peptide synthesis by the fat body cells of maggots of Calliphora vicina R.-D. (Diptera, Calliphoridae) // Journal of Biochemistry and Physiology, Vol. 47, No. 6, pp. 543-551 (doi: 10.1134/S0022093011060056)
Черныш С.И., Гордя Н. А., Яковлев А.Ю. Гормональная регуляция стресса и резистентности к повреждениям у насекомых. Сборник стратегии адаптаций наземных членистоногих к неблагоприятным условиям среды. Труды Биологического НИИ. 2007. Вып. 53, стр. 336-382.
Черныш С.И., Гордя Н.А., Филатова Н.А. Механизмы устойчивости насекомых к патогенам и повреждениям: темпы молекулярной и фенотипической эволюции. Research in Genetics. Исследования по генетике, вып. 12, СПб. Изд-во С.-Петербургского университета, 1999, с. 52-59.
Chernysh S. I., Simonenko N. P. Diapause and Immune Response: Induction of Antimicrobial Peptides Synthesis in the Blowfly, Calliphora vicina R.-D. (Diptera, Calliphoridae). Entomological Science, 2000, v.3, N. 1, p. 139-144.
Гордя Н.А. Динамика антибактериальной активности в гемолимфе нормальных и иммунизированных личинок Calliphora vicina. Вестник Санкт-Петербургского Университета. Сер.3. 1999. N 2.
Гордя Н.А. Динамика антибактериальной активности в процессе развития мухи Calliphora vicina (Diptera, Calliphoridae). Проблемы энтомологии в России. Сборник научных трудов XI Съезда РЭО. СПб. 1998. Т.1. С.92.
