Сравнительное исследование свойств системы комплемента в крови больных шизофренией: сопоставление результатов активации комплемента в присутствии инфузорий Tetrahymena pyriformis и определение терминального комплекса комплемента методом иммуноферментного анализа

Обоснование: по данным многочисленных исследований, система комплемента (СК) вовлечена в развитие патологического процесса при многих психических заболеваниях. Одним из методов изучения влияния компонентов СК на развитие патологического процесса при шизофрении является разработанный авторами способ оценки функциональной активности СК с помощью фиксирования гибели инфузорий Tetrahymena pyriformis в растворах сыворотки/плазмы крови посредством образования на поверхности простейших терминального компонента каскада СК — мембраноатакующего комплекса (МАК). Цель исследования: изучение особенностей работы СК у больных шизофренией путем сопоставления оценки действия сыворотки/плазмы на Tetrahymena pyriformis и иммуноферментного анализа, определяющего количественное содержание терминального комплекса комплемента в крови пациентов. Пациенты и методы: в исследование были включены 28 женщин в возрасте 16–40 лет с диагнозом параноидной шизофрении (F20 по МКБ-10), обследованных до начала психофармакотерапии. Функциональную активность СК (faCS) оценивали на приборе БиоЛаТ, фиксирующем скорость гибели инфузорий Tetrahymena pyriformis. Количественное определение терминального комплекса комплемента (Terminal complement complex, TCC) в плазме крови оценивали с помощью набора ELISA KIT HK328. Результаты: результаты двух методов определения свойств СК оказались только частично сопоставимы. В плазме пациентов были обнаружены значительные колебания FaCS: у 25% обследованных показатели оказалась выше нормы, у 32% — ниже. Варьирование солевого состава среды инкубации простейших показало активацию СК по альтернативному пути. Медиана ТСС в группе больных в два раза превышала этот показатель в группе контроля. Методом ранговой корреляции Спирмена установлена слабая связь между параметрами faCS и ТСС, что может свидетельствовать как о присутствии в терминальном комплексе комплемента несвязанного МАК, так и о вкладе в активацию компонентов классического и лектинового путей СК. Заключение: подтвержденная вовлеченность СК в патогенез шизофрении, предположительно, может служить основанием для использования в терапии препаратов, снижающих уровень терминального комплекса СК. 

1. Inglis JE, Radziwon KA, Maniero GD. The serum complement system: a simplified laboratory exercise to measure the activity of an important component of the immune system. Adv Physiol Educ. 2008;32(4):317–321. doi: 10.1152/advan.00061.2007

2. Markiewski M, Lambris J. The Role of Complement in Inflammatory Diseases. Am J Pathol. 2007;171(3):715–727. doi: 10.2353/ajpath.2007.070166

3. Amara U, Rittirsch D, Flierl M, Bruckner U, Klos A, Gebhard F, Lambris J, Huber-Lang M. Interaction between the coagulation and complement system. Adv Exp Med Biol. 2008;632:71–79. doi: 10.1007/978-0-38778952-1_6

4. Bossi F, Peerschke E, Ghebrehiwet B, Tedesco F. Crosstalk between the complement and the kinin system in vascular permeability. Immunol Lett. 2011;140(1– 2):7–13. doi: 10.1016/j.imlet.2011.06.006

5. Bekassy Z, Lopatko Fagerström I, Bader M, Karpman D. Crosstalk between the renin–angiotensin, complement and kallikrein–kinin systems in inflammation. Nature Reviews Immunology. 2022;22(7):411– 428. doi: 10.1038/s41577-021-00634-8

6. Ghebrehiwet B, Peerschke E. Complement and coagulation: key triggers of COVID-19-induced multiorgan pathology. J Clin Invest. 2020;130(11):5674–5676. doi: 10.1172/JCI142780

7. Merle N, Church SE, Fremeaux-Bacchi V, Roumenina LT. Complement system part I — molecular mechanisms of activation and regulation. Front Immunol. 2015;02:6:262. doi: 10.3389/fimmu.2015.00262

8. Клюшник ТП. Воспаление как универсальный патофизиологический механизм хронических неинфекционных заболеваний. Психиатрия. 2023;21(5):7– 16. doi: 10.30629/2618-6667-2023-21-5-7-16

9. Sarma JV, Ward PA. The complement system. Cell Tissue Res. 2011;343:227–235. doi: 10.1007/s00441010-1034-0

10. Bohlson S, Tenner A. Annual Review of Immunology Complement in the Brain: Contributions to Neuroprotection, Neuronal Plasticity, and Neuroinflammation. Annu Rev Immunol. 2023.41:431–452. doi: 10.1146/ annurev-immunol-101921035639

11. Morgan BP. Complement in the pathogenesis of Alzheimer’s disease. Semin Immunopathol. 2018;40(1):113– 124. doi: 10.1007/s00281-017-0662-9

12. Loeffler DA, Camp DM, Conant SB. Complement activation in the Parkinson’s disease substantia nigra: an immunocytochemical study. J Neuroinflammation. 2006 Oct 19;3:29. doi: 10.1186/1742-2094-3-29. PMID: 17052351; PMCID: PMC1626447.

13. Druart M, Le Magueresse C. Emerging Roles of Complement in Psychiatric Disorders. Front Psychiatry. 2019 Aug 21;10:573. doi: 10.3389/fpsyt.2019.00573. PMID: 31496960; PMCID: PMC6712161.

14. Черемных ЕГ, Иванов ПА, Фактор МИ, Чикина ЕЮ, Никитина СГ, Симашкова НВ, Брусов ОС. Система комплемента как маркер иммунной дисфункции у детей с расстройством аутистического спектра. Медицинская иммунология. 2019;21(4):773–780. doi: 10.15789/1563-0625-2019-4-773-780

15. Persson M, Pekna M, Hansson E, Rönnbäck L, Neurosci E. The complement-derived anaphylatoxin C5a increases microglial GLT-1 expression and glutamate uptake in a TNF-alpha-independent manner. Eur J Neurosci. 2009;29(2):267–274. doi: 10.1111/j.14609568.2008.06575.x

16. Cardozoa P, Limaa I, Maciela E, Silvaa N, Dobranskyb T, Ribeiroa F. Synaptic Elimination in Neurological Disorders. Curr Neuropharmacol. 2019;17,1071–1095. doi: 10.2174/1570159X17666190603170511

17. Rice DS, Barone J. Critical periods of vulnerability for the developing nervous system: evidence from humans and animal models. Environ. Health Perspect. 2000;108:511–533. doi: 10.1289/ehp.00108s3511

18. Wang M, Zhang L, Gage F. Microglia, complement and schizophrenia. Nat Neurosci. 2019;22(3):333–334. doi: 10.1038/s41593-019-0343-1

19. Keshavan M, Lizano P, Prasad K. The synaptic pruning hypothesis of schizophrenia: promises and challenges. World Psychiatry. 2022;19(1):110–111. doi: 10.1002/wps.20725

20. Cardozo P, Lima IB, Maciel E, Silva N, Dobransky T, Ribeiro F. Synaptic Elimination in Neurological Disorders. Curr Neuropharmacol. 2019;17(11):1071–1095. doi: 10.2174/1570159X17666190603170511 61

21. Magdalon J, Mansur F, Teles e Silva A, Abreu de Goes V, Reiner O, Laurato Sertié A. Complement System in Brain Architecture and Neurodevelopmental Disorders. Front Neurosci. 2020 Feb 5:14:23. doi: 10.3389/fnins.2020.00023

22. Черемных ЕГ, Иванов ПА, Фактор МИ, Карпова НС, Васильева ЕФ, Гусев КВ, Брусов ОС. Новый метод оценки функциональной активности системы комплемента. Медицинская иммунология. 2015;17(5):479–488. doi: 10.15789/1563-06252015-5-479-488

23. Иванов ПА, Фактор МИ, Карпова НС, Черемных ЕГ, Брусов ОС. Комплемент-опосредованная гибель инфузорий Tetrahymena pyriformis под воздействием сыворотки крови человека. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2015;160(12):739–743.

24. Черемных ЕГ, Покатаев АС, Гридунова ВН. Прибор для биологических исследований. Патент RU. 2361913С2. 2009;20.

25. Royston TP. Approximating the Shapiro-Wilk W-Test for non-normality. Statistics and Computing. 1992;10:11:585108. doi: 10.3389/fimmu.2020.585108

26. Barnum SR, Bubeck D, Schein TN. Soluble Membrane Attack Complex: Biochemistry and Immunobiology. Front Immunol. 2020 Nov 10;11:585108. doi: 10.3389/fimmu.2020.585108. PMID: 33240274; PMCID: PMC7683570.

27. Harder MJ, Kuhn N, Schrezenmeier H, Höchsmann B, von Zabern I, Weinstock C, Simmet T, Ricklin D, Lambris JD, Skerra A, Anliker M, Schmidt CQ. Incomplete inhibition by eculizumab: mechanistic evidence for residual C5 activity during strong complement activation. Blood. 2017 Feb 23;129(8):970–980. doi: 10.1182/blood-2016-08-732800. Epub 2016 Dec 27. PMID: 28028023; PMCID: PMC5324716.