Механизмы повреждения клеток эпителия почечных канальцев при моделировании пиелонефрита in vitro тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.03.04, кандидат наук Моросанова, Мария Александровна

• Моросанова, Мария Александровна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Моросанова, Мария Александровна

Введение

5

1. Обзор литературы 10

1.1. Окислительный стресс в почке 10

1.2. Нитрозильный стресс в почке 12

1.3. Гибель клеток при воспалении в почке 16

1.3.1. Гибель клеток в культурах почечного эпителия как результат окислительного стресса 17

1.3.2. Гибель клеток в различных заболеваниях почек 18

1.3.3. Гибель клеток в почечных патологиях: апоптоз и некроз 20

1.4. Пути развития воспалительного ответа в почке 23

1.4.1. Пути активации клеток иммунной системы при воспалении 23

1.4.2. Пути активации клеток почечного эпителия при воспалении 27

1.4.3. Взаимодействие клеток почечного эпителия и лейкоцитов 30

1.4.4. Воспаление в почке при различных заболеваниях 31

1.5. Участие митохондрий в воспалительном ответе 38

1.6. Использование различных веществ для защиты клеток при воспалении в почке 42

1.6.1. Антиоксиданты 43

1.6.2. Вещества, препятствующие развитию окислительного стресса 47

1.6.3. Ловушки свободных радикалов 49

1.6.4. Использование эффекта прекондиционирования 50

1.7. Способы моделирования воспалительного процесса 51

2. Экспериментальная часть 54

2.1. Материалы и методы исследования 54

2.1.1. Материалы 54

2.1.2. Методы 55

2.2. Результаты и обсуждение 63

2.2.1.1. Окислительный стресс как результат взаимодействия всех компонентов модельной системы 63

2.2.1.2. Пути возникновения и развития окислительного стресса 66 2.2.2. Нитрозильный стресс в модели воспалительного повреждения клеток ЭПК 69 2.2.3.1. Гибель клеток ЭПК в модели воспалительного повреждения 74

2.2.3.2. Гибель лейкоцитов в модели воспалительного повреждения 78

2.2.4.1. Действие различных антигенов на клетки ЭПК и мононуклеарные лейкоциты 81

2.2.4.2. Взаимодействие антигенов с То11-подобными рецепторами клеток ЭПК и мононуклеарных лейкоцитов 86

2.2.5. Провоспалительные цитокины в модельной системе 92

2.2.6. Важность клеточных взаимодействий в модельной системе 101

2.2.7. Активация матриксных металлопротеаз 2 и 9 в митохондриях клеток ЭПК 104

Выводы 109

Список литературы 110

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Механизмы повреждения клеток эпителия почечных канальцев при моделировании пиелонефрита in vitro»

Введение

Актуальность проблемы

Пиелонефрит - это инфекционное заболевание почек, которое характеризуется воспалительным повреждением почки и приводит к ее дисфункции. При этом не только присутствие бактериальных антигенов, но и излишняя активация иммунной системы являются причинами такого повреждения. Более того, и другие заболевания почки, даже не связанные с инфекцией, часто приводят к развитию воспаления в почечной ткани. Воспалительное повреждение, в конечном итоге, приводит к гибели клеток функциональной ткани. При пиелонефрите поражаются многие ткани почки (паренхима, эпителий канальцев, эндотелий сосудов). Гибель эпителиальных клеток почечных канальцев при пиелонефрите приводит к развитию почечной недостаточности. Все это указывает на необходимость изучения фундаментальных клеточных процессов, лежащих в основе воспалительного повреждения почки при пиелонефрите, в частности, повреждения клеток почечного эпителия.

Исследование клеточных процессов существенно затрудняется в классических моделях in vivo. Проблематично использовать различные ингибиторы ферментов и рецепторов, потому что они могут вызывать неоднозначный ответ со стороны различных систем организма. Таким образом, для того, чтобы максимально подробно рассмотреть процессы, протекающие в клетках почечного эпителия и в лейкоцитах при развитии воспалительного ответа, обычно используют модели in vitro. In vitro модели воспаления, описанные в литературе, представляют собой либо культивирование лейкоцитов с антигенами, либо культивирование клеток почечного эпителия с антигенами или ировоспалительными цитокинами. Известны случаи совместного культивирования клеток почечного эпителия и Т-лимфоцитов.

В работе предложено использовать in vitro модель воспалительного повреждения клеток эпителия почечных канальцев, заключающуюся в сокультивировании этих клеток с мононуклеарными лейкоцитами и бактериальным лизатом. В этой системе моделируются те процессы, которые приводят к повреждению почечных канальцев при пиелонефрите. С использованием такой модели можно исследовать механизмы активации клеток почечного эпителия и лейкоцитов при воздействии бактериальных молекул, механизмы повреждения клеток эпителия почечных канальцев под действием провоспалительного окружения и способы предотвращения такого повреждения.

Цели и задачи исследования

Целью работы было исследование механизмов воспалительного повреждения клеток эпителия почечных канальцев при пиелонефрите и поиск стратегий их защиты. Задачи исследования:

1. Создать in vitro модель воспалительного процесса в почечных канальцах при пиелонефрите.

2. Изучить механизмы развития окислительного стресса и гибели клеток эпителия почечных канальцев в модели воспалительного процесса in vitro.

3. Изучить механизмы сигнализации через То11-подобные рецепторы и синтеза нровоспалительных цитокинов в модели воспалительного процесса при сокультивировании клеток почечного эпителия, мононуклеарных лейкоцитов и бактериального лизата.

4. Определить роль межклеточных взаимодействий при развитии модельного воспаления.

5. Исследовать изменения, происходящие в митохондриях клеток эпителия почечных канальцев при моделировании воспаления in vitro.

Научная новизна работы

Предложена in vitro модель воспалительного повреждения клеток эпителия почечных

канальцев (ЭПК). Предложенная модель заключается в сокультивировании клеток

почечного эпителия, мононуклеарных лейкоцитов и бактериального лизата. Эта система

позволяет моделировать процесс повреждения клеток ЭПК в почках при пиелонефрите. В

такой модельной системе наблюдаются такие характеристики воспаления, как

окислительный стресс, увеличение синтеза провоспалительных цитокинов, гибель клеток

ЭПК и мононуклеарных лейкоцитов.

Получены результаты, которые описывают реакцию клеток почечного эпителия на

присутствие антигенов, лигандов То11-подобных рецепторов и провоспалительных

цитокинов. Эта реакция опосредуется, в частности, сигнализацией через То11-подобные

рецепторы клеток ЭПК. В результате такой активации ЭПК также синтезируют

провоспалительные цитокины (TNFa, IL-6, IL-la). Впервые показано накопление ядерной

формы IL-la в ядрах ЭПК при действии провоспалительного окружения, а также

увеличение степени ацетилирования белков ядра.

Показана важная роль митохондрий клеток почечного эпителия в развитии

окислительного стресса, а также фрагментация митохондрий под воздействием

провоспалительного окружения. Впервые для клеток почечного эпителия показано

увеличение активности ММП-9 в митохондриях при моделировании воспаления, а также

6

при действий митохондриально-адресовашюго антиоксиданта SkQRl. Возможные субстраты этого фермента найдены среди митохондриальных белков с помощью биоинформатических методов, что позволяет предположить защитную функцию увеличения активности ММП-9.

Продемонстрированы возможности in vitro модели сокультивирования клеток ЭПК и мононуклеарных лейкоцитов для скрининга потенциальных защитных веществ на примере трех защитных веществ с различными механизмами действия (растворимый антиоксидант Trolox, митохондриалыю-адресованный антиоксидант SkQRl, ионы лития). Предложенная модель позволила проверить влияние этих веществ на уровень окислительного стресса, число погибших клеток, синтез провоспалительных цитокинов. Отмечена разница в действии традиционного антиоксиданта и митохондриально-направленных агентов.

Научно-практическое значение работы

Результаты данной работы расширяют представления об участии клеток ЭПК в процессе развития воспалительного ответа при пиелонефрите, а также о механизмах воспалительного повреждения клеток почечного эпителия. Показано активное участие клеток ЭПК в распознавании компонентов бактериальных клеток с помощью Toll-подобных рецепторов и синтезе провоспалительных цитокинов. Продемонстрирована важная роль митохондрий ЭПК в развитии окислительного стресса и повреждении ЭПК. Выявление механизмов такого повреждения позволит предложить новые способы защиты клеток почечного эпителия при пиелонефрите.

Предложенная модель in vitro сокультивирования ЭПК и мононуклеарных лейкоцитов открывает перспективы для скрининга потенциальных защитных веществ с целью выяснения их эффективности для защиты клеток ЭПК от воспалительного повреждения. Исследуя различные параметры воспалительного процесса (уровень окислительного стресса, уровень клеточной гибели, концентрация провоспалительных цитокинов), можно наблюдать различия в действии веществ с различными функциональными особенностями и делать выводы об их применимости для защиты клеток эпителия почечных канальцев.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. При сокультивировании клеток первичной культуры эпителия почечных канальцев с мононуклеарными лейкоцитами и бактериальным лизатом наблюдается повышение уровня содержания АФК и N0 в клетках эпителия почечных канальцев, увеличение

концентрации нитрат-ионов в среде, гибель лейкоцитов и клеток эпителия почечных канальцев.

2. При сокультивировании клеток первичной культуры эпителия почечных канальцев с мононуклеарными лейкоцитами и бактериальным лизатом отмечено увеличение уровня синтеза провоспалительных цитокинов: накопление ЮТа и 1Ь-6 в среде, 1Ь-1а в ядрах клеток почечного эпителия. Активация Т1Л14 и ТЫ12 на поверхности клеток эпителия почечных канальцев и лейкоцитов приводит к увеличению уровня синтеза провоспалительных цитокинов; ингибирование ТЫ14 на поверхности клеток эпителия почечных канальцев и лейкоцитов приводит к снижению уровня синтеза провоспалительных цитокинов.

3. При сокультивировании клеток первичной культуры эпителия почечных канальцев с мононуклеарными лейкоцитами и бактериальным лизатом при разделении двух типов клеток мембраной с порами 0,4 мкм наблюдается снижение содержания АФК в клетках эпителия почечных канальцев и концентрации ТОТа в среде.

4. Преинкубация клеток первичной культуры эпителия почечных канальцев с Тго1ох, 8к<ЗЮ и ЫС1 и присутствие этих веществ в среде при сокультивировании с мононуклеарными лейкоцитами и бактериальным лизатом позволяет снизить уровень АФК в клетках эпителия почечных канальцев, концентрацию нитрат-ионов в среде, содержание 1Ь-1а в ядрах клеток эпителия почечных канальцев, степень ацетилирования белков ядер клеток эпителия почечных канальцев, количество погибших клеток эпителия почечных канальцев. Митохондриально-направленные агенты 8к(ЗШ и 1лС1 значимо лучше защищают клетки эпителия почечных канальцев от гибели, чем Тго1ох.

5. В митохондриях клеток эпителия почечных канальцев увеличивается активность матриксной металлопротеиназы-9 при сокультивировании их с мононуклеарными лейкоцитами и лизатом, присутствие ЗкС^Ш приводит к дополнительному увеличению этой активности. Также 8к<ЗШ приводит к увеличению содержания антиапоптотического белка Ьс1-2 в митохондриях клеток эпителия почечных канальцев.

Апробация работы и публикации

Основное содержание работы изложено в 18 работах. Апробация работы была

проведена на открытом семинаре отдела биоэнергетики Научно-исследовательского

института физико-химической биологии им. А.Н.Белозерского МГУ (председатель акад.

В.П.Скулачев). Результаты исследований докладывались на следующих конференциях:

XXIII Международная зимняя молодежная научная школа «Перспективные направления

физико-химической биологии и биотехнологии» (Москва, 2011), II Международная

8

научно-практическая конференция "Достижения, инновационные направления, перспективы развития и проблемы современной медицинской науки, генетики и биотехнологий" (Екатеринбург, 2011), 22nd IUBMB & 37th FEBS Congress (Sevilla, Spain, 2012), 49th ERA-EDTA Congress (Paris, France, 2012), 50th ERA-EDTA Congress (Istanbul, Turkey, 2013), Международная конференция "Рецепторы и внутриклеточная сигнализация" (Пущино, 2013).

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 2 глав, выводов и списка литературы. Материал диссертации изложен на 120 страницах, содержит 71 рисунок и 2 таблицы, в списке цитируемой литературы 126 наименований.

Во введении обосновывается актуальность темы, указывается цель работы и отмечается новизна результатов исследования. Первая глава - обзор литературы - посвящена механизмам развития воспаления при пиелонефрите и других воспалительных заболеваниях почки, а также в их моделях, характеристикам воспалительного ответа, роли межклеточных взаимодействий и роли митохондрий в воспалительном ответе. Вторая глава - экспериментальная часть - содержит список материалов и методов и результаты экспериментальной работы - описание характеристик воспалительного ответа в предложенной модели пиелонефрита и механизмов развития такого ответа и повреждения клеток почечного эпителия.

Заключение диссертации по теме «Клеточная биология, цитология, гистология», Моросанова, Мария Александровна

Выводы

1. При сокультивировании клеток первичной культуры эпителия почечных канальцев, мононуклеарных лейкоцитов и бактериального лизата наблюдаются такие характеристики воспаления, как развитие окислительного стресса, развитие нитрозильного стресса, фрагментация митохондрий клеток эпителия почечных канальцев, гибель клеток.

2. Взаимодействие антигенов с клетками эпителия почечных канальцев и лейкоцитами частично опосредуется сигнализацией через То11-подобные рецепторы 2 и 4. Активация этих рецепторов ведет к увеличению уровня окислительного стресса, уровня синтеза провоспалительных цитокинов (ТЫБа, 1Ь-6, 1Ь-1а), а ингибирование То11-подобного рецептора 4 приводит к снижению выраженности этих процессов. Синтез 11_-1а в клетках эпителия почечных канальцев в условиях модельного воспаления ведет к накоплению его в ядрах, при этом увеличивается степень ацетилирования белков ядра.

3. Пространственное разделение клеток эпителия почечных канальцев и мононуклеарных лейкоцитов мембраной с порами 0,4 мкм в течение моделирования воспаления приводит к снижению уровня окислительного стресса в клетках эпителия почечных канальцев и концентрации Т№а в среде.

4. В митохондриях клеток эпителия почечных канальцев наблюдается повышение активности ММП-9 при сокультивировании их с мононуклеарными лейкоцитами и бактериальным лизатом.

5. Традиционный антиоксидант Тго1ох, митохондриально-адресованный антиоксидант 5кСЖ1 и ионы лития защищают клетки эпителия почечных канальцев от окислительного стресса, нитрозильного стресса и гибели. 8кС)К.1 и ионы лития лучше защищают клетки эпителия почечных канальцев от гибели, чем Тго1ох. 8крЯ1 также влияет на активность ММП-9 и содержание Ьс1-2 в митохондриях.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Моросанова, Мария Александровна, 2013 год

Список литературы

1. Basnakian A.G., Kaushal G.P., Shah S.V. (2002) Apoptotic pathways of oxidative damage to renal tubular epithelial cells. Antioxid Redox Signal 4(6), 915-24.

2. Nielubowicz G.R., Mobley H.L. (2010) Host-pathogen interactions in urinary tract infection. Nat Rev Urol 7(8), 430-41

3. Bille J., Glauser M.P. (1982) Protection against chronic pyelonephritis in rats by suppression of acute suppuration: effect of colchicine and neutropenia. J Infect Dis 146(2), 220-6.

4. Gupta A., Sharma S., Nain C.K., Sharma B.K., Ganguly N.K. (1996) Reactive oxygen specics-mcdiated tissue injury in experimental ascending pyelonephritis. Kidney Int 49(1), 2633.

5. Mundi H., Bjôrkstén В., Svanborg С., Ohman L., Dahlgren С. (1991) Extracellular release of reactive oxygen species from human neutrophils upon interaction with Escherichia coli strains causing renal scarring. Infect Immun 59(11), 4168-72.

6. Nassar G.M., Badr K.F. (1998) Novel approaches to treatment of glomerulonephritis. J Nephrol 11(4), 177-84.

7. Gupta A., Sharma N., Sharma B.K., Sharma S., Ganguly N.K. (1996) Oxygen-dependent and -independent mechanisms of renal injury in experimental ascending pyelonephritis. FEMS Immunol Med Microbiol 13(1), 35-42.

8. Badr K.F. (1997) Glomerulonephritis: roles for lipoxygenase pathways in pathophysiology and therapy. Curr Opin Nephrol Hypertens 6(2), 111-8.

9. Gill P.S., Wilcox C.S. (2006) NADPH oxidases in the kidney. Antioxid Redox Signal 8(9-10), 1597-607.

10. Shiose A., Kuroda J., Tsuruya K., Mirai M., Hirakata II., Naito S., Hattori M., Sakaki Y., Sumimoto H. (2001) A novel superoxide-producing NAD(P)II oxidase in kidney. The Journal of Biological Chemistry 276(2), 1417-23.

11. Sedeek M., Nasrallah R., Touyz R.M., Hébert R.L. (2013) NADPH Oxidases, Reactive Oxygen Species, and the Kidney: Friend and Foe. J Am Soc Nephrol 24(10), 1512-18.

12. Kuo F.C., Tseng Y.T., Wu S.R., Wu M.T., Lo Y.C. (2013) Melamine activates NFkB/COX-2/PGE2 pathway and increases NADPH oxidase-dependent ROS production in macrophages and human embryonic kidney cells. Toxicol In Vitro 27(6), 1603-11.

13. Zorov D.B., Filburn C.R., Klotz L.O., Zweier J.L., Sollott S.J. (2000) Reactive oxygen species (ROS)-induced ROS release: a new phenomenon accompanying induction of the mitochondrial permeability transition in cardiac myocytes. J Exp Med 192(7), 1001-14.

14. Andrcoli S.P. (1991) Reactive oxygen molecules, oxidant injury and renal disease. Pediatr Nephrol 5(6), 733-42.

15. Konc B.C. (1999) Localization and regulation of nitric oxide synthase isoforms in the kidney. Semin Nephrol 19(3), 230-41.

16. Markewitz B.A., Michael J.R., Kohan D.E. (1993) Cytokine-induced expression of a nitric oxide synthase in rat renal tubule cells. J Clin Invest 91(5), 2138^-3.

17. Baylis C., Qiu C. (1996) Importance of nitric oxide in the control of renal hemodynamics. Kidney Int. 49(6), 1727-31.

18. Knowles J.W., Reddick R.L., Jennette J.C., Shesely E.G., Smithies O., Maeda N. (2000) Enhanced atherosclerosis and kidney dysfunction in eNOS(-/-)Apoc(-/-) mice are ameliorated by enalapril treatment. J Clin Invest 105(4), 451-8.

19. Baylis C., Mitruka B., Deng A. (1992) Chronic blockade of nitric oxide synthesis in the rat produces systemic hypertension and glomerular damage. J Clin Invest 90(1), 278-81.

20. Ohashi Y., Kawashima S., Hirata Ki, Yamashita T., Ishida T., Inoue N., Sakoda T., Kurihara H., Yazaki Y., Yokoyama M. (1998) Hypotension and reduced nitric oxide-elicited vasorelaxation in transgenic mice overexpressing endothelial nitric oxide synthase. J Clin Invest 102(12), 2061-71.

21. Welch W.J., Wilcox C.S., Thomson S.C. (1999) Nitric oxide and tubuloglomerular feedback. Semin Nephrol /9^,251-62.

22. Goligorsky M.S., Noiri E. (1999) Duality of nitric oxide in acute renal injury. Semin Nephrol 19(3), 263-71.

23. Goligorsky M.S., Brodsky S.V., Noiri E. (2002) Nitric oxide in acute renal failure: NOS versus NOS. Kidney International 61(3), 855-861.

24. Plotnikov E.Y., Kazachenko A.V., Vyssokikh M.Y., Vasileva A.K., Tcvirkun D.V., Isaev N.K., Kirpatovsky V.I., Zorov D.B. (2007) The role of mitochondria in oxidative and nitrosative stress during ischemia/reperfusion in the rat kidney. Kidney Int 72(12), 1493-502.

25. Han Y.J., Kwon Y.G., Chung H.T., Lee S.K., Simmons R.L., Billiar T.R., Kim Y.M. (2001) Antioxidant enzymes suppress nitric oxide production through the inhibition of NF-kappa B activation: role of H(2)0(2) and nitric oxide in inducible nitric oxide synthase expression in macrophages. Nitric Oxide 5(5), 504-13.

26. Ling H., Gengaro P.E., Edelstein C.L., Martin P.Y., Wangsiripaisan A., Nemenoff R., Schrier R.W. (1998) Effect of hypoxia on proximal tubules isolated from nitric oxide synthase knockout mice. Kidney Int 53(6), 1642-6.

27. Bian K., Davis K., Kuret J., Binder L., Murad F. (1999) Nitrotyrosine formation with endotoxin-induced kidney injury detected by immunohistochemistry. Am J Physiol 277, F33-F40.

28. Hasegawa K., Wakino S., Yoshioka K., Tatematsu S., Hara Y., Minakuchi H., Washida N., Tokuyama H., Hayashi K., Itoh H. (2008) Sirtl protects against oxidative stress-induced renal tubular cell apoptosis by the bidirectional regulation of catalase expression. Biochem Biophys Res Commun 372(1), 51-6.

29. Allen D.A., Ilarwood S., Varagunam M., Rallcry M.J., Yaqoob M.M. (2003) High glucose-induced oxidative stress causes apoptosis in proximal tubular epithelial cells and is mediated by multiple caspases. FASEB J 17(8), 908-10.

30. Itoh Y., Yasui T., Okada A., Tozawa K., Hayashi Y., Kohri K. (2005) Examination of the anti-oxidative effect in renal tubular cells and apoptosis by oxidative stress. Urol Res 33(4), 2616.

31. Plotnikov E.Y., Vasileva A.K., Arkhangelskaya A.A., Pevzner I.B., Skulachev V.P., Zorov D.B. (2008) Interrelations of mitochondrial fragmentation and cell death under ischemia/reoxygenation and UV-irradiation: protective effects of SkQl, lithium ions and insulin. FEBS Lett 582(20), 3117-24.

32. Petrik J., Zanic-Grubisic T., Barisic K., Pepeljnjak S., Radic B., Ferencic Z., Cepelak I. (2003) Apoptosis and oxidative stress induced by ochratoxin A in rat kidney. Arch Toxicol 77(12), 685-93.

33. Mizuguchi Y., Chen J., Seshan S.V., Poppas D.P., Szeto H.H., Felsen D. (2008) A novel cell-permeable antioxidant peptide decreases renal tubular apoptosis and damage in unilateral ureteral obstruction. Am J Physiol Renal Physiol 295(5), 1545-53.

34. Sachse A., Wolf G. (2007) Angiotensin II-induced reactive oxygen species and the kidney. J Am Soc Nephrol 18(9), 2439-46.

35. Daemen M.A., van 't Veer C., Denecker G., Ileemskerk V.H., Wolfs T.G., Clauss M., Vandenabeele P., Buurman W.A. (1999) Inhibition of apoptosis induced by ischemia-reperfusion prevents inflammation. J Clin Invest 104(5), 541-9.

36. Kaushal G.P., Kaushal V., Hong X., Shah S.V. (2001) Role and regulation of activation of caspases in cisplatin-induced injury to renal tubular epithelial cells. Kidney Int 60(5), 1726-36.

37. Xiao Z., Shan J., Li C., Luo L., Lu J., Li S., Long D., Li Y. (2013) Mechanisms of cyclosporine-induced renal cell apoptosis: a systematic review. Am J Nephrol 37(1), 30-40.

38. Ko?kara A., Kayata? M. (2013) Renal cell apoptosis and new treatment options in sepsis-induced acute kidney injury. Ren Fail 35(2), 291-4.

39. Mingeot-Leclercq M.P., Tulkens P.M., Denamur S., Vaara T., Vaara M. (2012) Novel polymyxin derivatives arc less cytotoxic than polymyxin B to renal proximal tubular cells. Peptides 35(2), 248-52.

40. Linkcrmann A., De Zen F., Weinberg J., Kunzendorf U., Krautwald S. (2012) Programmed necrosis in acute kidney injury. Nephrol Dial Transplant 27(9), 3412-9.

41. Justo P., Sanz A.B., Sanchez-Nino M.D., Winkles J.A., Lorz C., Egido J., Ortiz A. (2006) Cytokine cooperation in renal tubular cell injury: the role of TWEAK. Kidney Int 70(10), 17508.

42. Bosshart PI., Heinzelmann M. (2007) Targeting bacterial endotoxin: two sides of a coin. Ann NY Acad Sei 1096, 1-17.

43. Morandi B., Agazzi A., D'Agostino A., Antonini F., Costa G., Sabatini F., Ferlazzo G., Melioli G. (2011) A mixture of bacterial mechanical lysates is more efficient than single strain lysate and of bacterial-derived soluble products for the induction of an activating phenotype in human dendritic cells. Immunol Lett 138(1), 86-91.

44. Sohn E.J., Paape M.J., Connor E.E., Bannerman D.D., Fetterer R.H., Peters R.R. (2007) Bacterial lipopolysaccharide stimulates bovine neutrophil production of TNF-alpha, IL-1 beta, IL-12 and IFN-gamma. Vet Res 38(6), 809-18.

45. Reilly S.J., Odeberg J., Tornvall P. (2011) Use of the whole leucocyte population in the study of the NFkB pathway. Scand J Immunol 73(4), 338-43.

46. Sanmun D., Witasp E., Jitkaew S., Tyurina Y.Y., Kagan V.E., Ahlin A., Palmblad J., Fadeel B. (2009) Involvement of a functional NADPH oxidase in neutrophils and macrophages during programmed cell clearance: implications for chronic granulomatous disease. Am J Physiol Cell Physiol 297(3), 621-31.

47. Ellis J.A., Mayer S.J., Jones O.T. (1988) The effect of the NADPII oxidase inhibitor diphenyleneiodonium on aerobic and anaerobic microbicidal activities of human neutrophils.

Biochem J 251(3), 887-91.

48. Kabore A.F., Simard M., Bergeron M.G. (1999) Local production of inflammatory mediators in an experimental model of acute obstructive pyelonephritis. J Infect Dis 179(5), 1162-72.

49. Kiemer A.K., Müller C., Vollmar A.M. (2002) Inhibition of LPS-induced nitric oxide and TNF-alpha production by alpha-lipoic acid in rat Kupffer cells and in RAW 264.7 murine macrophages. Immunol Cell Biol 80(6), 550-7.

50. Sakaguchi S., Furusawa S., Wu J., Nagata K. (2007) Preventive effects of a biscoclaurine alkaloid, cepharanthine, on endotoxin or tumor necrosis factor-alpha-induced septic shock symptoms: involvement of from cell death in L929 cells and nitric oxide production in raw 264.7 cells. Int Immunopharmacol 7(2), 191-7.

51. Giamarellos-Bourboulis E.J., Geladopoulos T., Chrisofos M., Koutoukas P., Vassiliadis J., Alexandrou I., Tsaganos T., Sabracos L., Karagianni V., Pclekanou E., Tzepi I., Kranidioti H.,

Koussoulas V., Giamarellou H. (2006) Olcuropcin: a novel immunomodulator conferring prolonged survival in experimental sepsis by Pseudomonas aeruginosa. Shock 26(4), 410-6.

52. Antonopoulou A., Rafiogiannis M., Giamarellos-Bourboulis E.J., Koutoukas P., Sabracos L., Mouktaroudi M., Adamis T., Tzepi I., Giamarellou H., Douzinas E.E. (2007) Early apoptosis of blood monocytes is a determinant of survival in experimental sepsis by multi-drug-resistant Pseudomonas aeruginosa. Clin Exp Immunol 149(1), 103-8.

53. Vandewalle A. (2008) Toll-like receptors and renal bacterial infections. Chang Gung Med J 31(6), 525-37.

54. Wu H., Chen G., Wyburn K.R., Yin J., Bcrtolino P., Eris J.M., Alexander S.I., Sharland A.F., Chadban S.J. (2007) TLR4 activation mediates kidney ischemia/reperfusion injury. J Clin Invest 117(10), 2847-59.

55. Leemans J.C., Stokman G., Ciaessen N., Rouschop K.M., Teske G.J., Kirschning C.J., Akira S., van der Poll T., Weening J.J., Florquin S. (2005) Renal-associated TLR2 mediates ischemia/reperfusion injury in the kidney. J Clin Invest 115(10), 2894-903.

56. Zhang B., Ramesh G., Uematsu S., Akira S., Reeves W.B. (2008) TLR4 signaling mediates inflammation and tissue injury in nephrotoxicity. Am Soc Nephrol 19(5), 923-32.

57. Tsuboi N., Yoshikai Y., Matsuo S., Kikuchi T., Iwami K., Nagai Y., Takeuchi O., Akira S., Matsuguchi T. (2002) Roles of toll-like rcceptors in C-C chcmokine production by renal tubular epithelial cells. J Immunol 169(4), 2026-33.

58. Sanchez-Nino M.D., Benito-Martin A., Gon?alves S., Sanz A.B., Ucero A.C., Izquierdo M.C., Ramos A.M., Berzal S., Selgas R., Ruiz-Ortega M., Egido J., Ortiz A. (2010) TNF superfamily: a growing saga of kidney injury modulators. Mediators Inflamm 182958.

59. Deckers J.G., Van Der Woude F.J., Van Der Kooij S.W., Daha M.R. (1998) Synergistic effect of IL-1 alpha, IFN-gamma, and TNF-alpha on RANTES production by human renal tubular epithelial cells in vitro. J Am Soc Nephrol 9(2), 194-202.

60. Ben Mkaddem S., Chassin C., Vandewalle A. (2010) Contribution of renal tubule epithelial cells in the innate immune response during renal bacterial infections and ischemia-reperfusion injury. Chang Gung Med J 33(3), 225-40.

61. Gribar S.C., Richardson W.M., Sodhi C.P., Hackam D.J. (2008) No longer an innocent bystander: epithelial toll-like receptor signaling in the development of mucosal inflammation. Mol Med 14(9-10), 645-59.

62. Kuroiwa T., Schlimgen R., Illei G.G., Mclnnes I.B., Boumpas D.T. (2000) Distinct T cell/renal tubular epithelial cell interactions define differential chemokine production: implications for tubulointerstitial injury in chronic glomerulonephritides. J Immunol 164(6), 3323-9.

63. Demmers M.W., Baan C.C., van Bcclcn E., Ijzcrmans J.N., Weimar W., Rowshani A.T. (2013) Differential effects of activated human renal epithelial cells on T-cell migration. PLoS One 8(5), e64916.

64. Anders H.J. (2013) Innate versus adaptive immunity in kidney immunopathology. BMC Nephrol 14, 138.

65. Sanz A.B., Sanchez-Nino M.D., Ramos A.M., Moreno J.A., Santamaria B., Ruiz-Ortega M., Egido J., Ortiz A. (2010) NF-kappaB in renal inflammation. J Am Soc Nephrol 21(8), 1254-62.

66. Ernandez T., Mayadas T.N. (2009) Immunoregulatory role ofTNFalpha in inflammatory kidney diseases. Kidney Int 76(3), 262-76.

67. Timoshanko J.R., Sedgwick J.D., Holdsworth S.R., Tipping P.G. (2003) Intrinsic renal cells are the major source of tumor necrosis factor contributing to renal injury in murine crescentic glomerulonephritis. J Am Soc Nephrol 14(7), 1785-93.

68. Bonventre J.V., Zuk A. (2004) Ischemic acute renal failure: an inflammatory disease? Kidney Int 66(2), 480-5.

69. Weichhart T., Zlabinger G.J., Saemann M.D. (2005) The multiple functions of Tamm-Ilorsfall protein in human health and disease: a mystery clears up. Wien Klin Wochenschr 117(9-10), 316-22.

70. Friedewald J.J., Rabb H. (2004) Inflammatory cells in ischemic acute renal failure. Kidney Int 66(2), 486-91.

71. Scherberich J.E., Hartinger A. (2008) Impact of Toll-like receptor signalling on urinary tract infection. Int J Antimicrob Agents 31 Suppl 1, S9-14

72. Hato T., El-Achkar T.M., Dagher P.C. (2013) Sisters in arms: myeloid and tubular epithelial cells shape renal innate immunity. Am J Physiol Renal Physiol 304(10), F1243-51.

73. Ichimura T., Asseldonk E.J., Humphreys B.D., Gunaratnam L., Duffield J.S., Bonventre J.V. (2008) Kidney injury molecule-1 is a phosphatidylserine reccptor that confers a phagocytic phenotype on epithelial cells. J Clin Invest 118(5), 1657-68.

74. Lee S., Huen S„ Nishio H., Nishio S., Lee H.K., Choi B.S., Ruhrberg C., Cantley L.G. (2011) Distinct macrophage phenotypes contribute to kidney injury and repair. J Am Soc Nephrol 22(2), 317-26.

75. Lopez-Armada M.J., Riveiro-Naveira R.R., Vaamonde-Garcia C., Valcarcel-Ares M.N. (2013) Mitochondrial dysfunction and the inflammatory response. Mitochondrion 13(2), 106-18.

76. Galluzzi L., Kepp O., Kroemer G. (2012) Mitochondria: master regulators of danger signalling. Nat Rev Mol Cell Biol 13(12), 780-8.

77. Nazarewicz R.R., Dikalov S.I. (2013) Mitochondrial ROS in the pro-hypertensive immune response. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 305(2), R98-100.

78. Zorov D.B., Juhaszova M., Sollott S.J. (2006) Mitochondrial ROS-induccd ROS release: an update and review. Biochim Biophys Acta 1757(5-6), 509-17.

79. Tran M., Tarn D., Bardia A., Bhasin M., Rowe G.C., Kher A., Zsengeller Z.K., Akhavan-Sharif M.R., Khankin E.V., Saintgeniez M., David S., Burstein D., Karumanchi S.A., Stillman I.E., Arany Z., Parikh S.M. (2011) PGC-la promotes recovery after acute kidney injury during systemic inflammation in mice. J Clin Invest 121(10), 4003-14.

80. Tannahill G.M., Curtis A.M., Adamik J., Palsson-McDermott E.M., McGcttrick A.F., Goel G., Frezza C., Bernard N.J., Kelly B., Foley N.H., Zheng L., Gardct A., Tong Z., Jany S.S., Corr S.C., Haneklaus M., Caffrey B.E., Pierce K., Walmsley S., Beasley F.C., Cummins E., Nizet V., Whyte M., Taylor C.T., Lin H., Masters S.L., Gottlieb E., Kelly V.P., Clish C., Auron P.E., Xavier R.J., O'Neill L.A. (2013) Succinate is an inflammatory signal that induces IL-lß through HIF-la. Nature 496(7444), 238-42.

81. Hernández-Aguilera A, Rull A, Rodríguez-Gallego E, Riera-Borrull M, Luciano-Mateo F, Camps J, Menéndez JA, Joven J. (2013) Mitochondrial dysfunction: a basic mechanism in inflammation-related non-communicable diseases and therapeutic opportunities. Mediators Inflamm 135698.

82. Pelletier M., Lepow T.S., Billingham L.K., Murphy M.P., Siegel R.M. (2012) New tricks from an old dog: mitochondrial redox signaling in cellular inflammation. Semin Immunol 24(6), 384-92.

83. Yuan X., Zhou Y., Wang W., Li J., Xie G., Zhao Y., Xu D„ Shen L. (2013) Activation of TLR4 signaling promotes gastric cancer progression by inducing mitochondrial ROS production. Cell Death and Disease 4, e794.

84. Cloonan S.M., Choi A.M. (2012) Mitochondria: commanders of innate immunity and disease? Curr Opin Immunol 24(1), 32-40.

85. Shi H.X., Liu X., Wang Q., Tang P.P., Liu X.Y., Shan Y.F., Wang C. (2011) Mitochondrial ubiquitin ligase MARCH5 promotes TLR7 signaling by attenuating TANK action. PLoS Pathog 7(5), el002057.

86. Lovett D.H., Mahimkar R., Raffai R.L., Cape L., Maklashina E., Cecchini G., Karliner J.S. (2012) A novel intracellular isoform of matrix metalloproteinase-2 induced by oxidative stress activates innate immunity PLoS One 7(4), e34177.

87. Mohammad G., Kowluru R.A. (2011) Novel role of mitochondrial matrix metalloproteinase-2 in the development of diabetic retinopathy. Invest Ophthalmol Vis Sei 52(6), 3832-41.

88. Moshal K.S., Tipparaju S.M., Vacek T.P., Kumar M., Singh M., Frank I.E., Patibandla P.K., Tyagi N„ Rai J., Mctreveli N.. Rodriguez W.E., Tseng M.T., Tyagi S.C. (2008) Mitochondrial

matrix metalloproteinase activation decreases myocyte contractility in hyperhomocysteinemia. Am J Physiol Heart Circ Physiol 295(2), H890-7.

89. Daugas E., Nochy D., Ravagnan L., Loeffler M., Susin S.A., Zamzami N., Kroemer G. (2000) Apoptosis-inducing factor (AIF): a ubiquitous mitochondrial oxidoreductase involved in apoptosis. FEBS Lett 476(3), 118-23.

90. Hangen E., Blomgren K., Bénit P., Kroemer G., Modjtahedi N. (2010) Life with or without AIF. Trends Biochem Sci 35(5), 278-87.

91. Sadeghi Z., Kajbafzadeh A.M., Tajik P., Monajemzadeh M., Payabvash S., Elmi A. (2008) Vitamin E administration at the onset of fever prevents renal scarring in acute pyelonephritis. Pediatr Nephrol 23(9), 1503-10.

92. Emamghorashi F., Owji S.M., Motamedifar M. (2011) Evaluation of effectiveness of vitamins C and E on prevention of renal scar due to pyelonephritis in rat. Adv Urol 2011, 489496.

93. Sener G., Tugtepe H., Velioglu-Ogunç A., Cetinel S., Gedik N., Yegen B.C. (2006) Melatonin prevents neutrophil-mediated oxidative injury in Escherichia coli-induced pyelonephritis in rats. J Pineal Res 41(3), 220-7.

94. Hoye A.T., Davoren J.E., Wipf P., Fink M.P., Kagan V.E. (2008) Targeting mitochondria. Acc Chem Res 41(1), 87-97.

95. Adlam V.J., Harrison J.C., Porteous C.M., James A.M., Smith R.A., Murphy M.P., Sammut I.A. (2005) Targeting an antioxidant to mitochondria decreases cardiac ischemia-reperfusion injury. FASEB J 19(9), 1088-95.

96. Lowes D.A., Thottakam B.M., Webster N.R., Murphy M.P., Galley H.F. (2008) The mitochondria-targeted antioxidant MitoQ protects against organ damage in a lipopolysaccharide-peptidoglycan model of sepsis. Free Radie Biol Med 45(11), 1559-65.

97. Apostolova N., Garcia-Bou R., Ilernandez-Mijares A., Herance R., Rocha M., Victor V.M. (2011) Mitochondrial antioxidants alleviate oxidative and nitrosative stress in a cellular model of sepsis. Pharm Res 28(11), 2910-9.

98. Skulachev V.P. (2007) A biochemical approach to the problem of aging: "megaproject" on membrane-penetrating ions. The first results and prospects. Biochemistry (Mosc) 72(12), 138596.

99. Antonenko Y.N., Roginsky V.A., Pashkovskaya A.A., Rokitskaya T.I., Kotova E.A., Zaspa A.A., Chernyak B.V., Skulachev V.P. (2008) Protective effects of mitochondria-targeted antioxidant SkQ in aqueous and lipid membrane environments. J Membr Biol 222(3), 141-9.

100. Rokitskaya T.I., Klishin S.S., Sevcrina I.I., Skulachcv V.P., Antoncnko Y.N. (2008) Kinctic analysis of permeation of mitochondria-targeted antioxidants across bilayer lipid membranes. J Membr Biol 224(1-3), 9-19.

101. Gupta R., Gupta S., Joshi K., Ganguly N.K. (1997) Role of iron and iron chelation therapy in oxygen free radical mediated tissue injury in an ascending mouse model of chronic pyelonephritis. Comp Immunol Microbiol Infect Dis 20(4), 299-307.

102. Tugtepe H., Sener G., Cetinel S., Velioglu-Ogun? A., Yegen B.C. (2007) Oxidative renal damage in pyelonephritic rats is ameliorated by montelukast, a selective leukotrienc CysLTl receptor antagonist. Eur J Pharmacol 557(1), 69-75.

103. Zhu C.Y., Liu M., Liu Y.Z., Li W., Zhai W., Che J.P., Yan Y., Wang G.C., Zheng J.H. (2013) Preventive effect of phosphodiesterase 5 inhibitor Tadalafil on experimental post-pyelonephritic renal injury in rats. J Surg Res S0022-4804( 13)00727-0.

104. Gupta R., Verma I., Sharma S., Ganguly N.K. (2004) Prevention of tissue injury in an ascending mouse model of chronic pyelonephritis—role of free radical scavengers. Comp Immunol Microbiol Infect Dis 27(4), 225-34.

105. Juhaszova M., Zorov D.B., Kim S.IL, Pepe S., Fu Q., Fishbein K.W., Ziman B.D., Wang S., Ytrehus K., Antos C.L., Olson E.N., Sollott S.J. (2004) Glycogen synthase kinase-3beta mediates convergence of protection signaling to inhibit the mitochondrial permeability transition pore. J Clin Invest 113(11), 1535-49.

106. Beutner G., Ruck A., Riede B., Brdiczka D. (1997) Complexes between hexokinase, mitochondrial porin and adenylate translocator in brain: regulation of hexokinase, oxidative phosphorylation and permeability transition pore. Biochem Soc Trans 25(1), 151-7.

107. Vyssokikh M.Y., Katz A., Rueck A., Wuensch C., Dorner A., Zorov D.B., Brdiczka D. (2001) Adenine nucleotide translocator isoforms 1 and 2 are differently distributed in the mitochondrial inner membrane and have distinct affinities to cyclophilin D. Biochem J 358(Pt.2), 349-58.

108. Linseman D.A., Butts B.D., Precht T.A., Phelps R.A., Le S.S., Laessig T.A., Bouchard R.J., Florez-McClure M.L., Heidenreich K.A. (2004) Glycogen synthase kinase-3beta phosphorylates Bax and promotes its mitochondrial localization during neuronal apoptosis. J Neurosci 24(44), 9993-10002.

109. King T.D., Jope R.S. (2005) Inhibition of glycogen synthase kinase-3 protects cells from intrinsic but not extrinsic oxidative stress. Neuroreport 16(6), 597-601.

110. Sutherland C., Leighton I.A., Cohen P. (1993) Inactivation of glycogen synthase kinase-3 beta by phosphorylation: new kinase connections in insulin and growth-factor signalling. Biochem J 296(Pt. 1), 15-9.

111. Plotnikov E.Y., Pulkova N.V., Pcvzncr I.B., Zorova L.D., Silachev D.N., Morosanova M.A., Sukhikh G.T., Zorov D.B. (2013) Inflammatory pre-conditioning of mesenchymal multipotent stromal cells improves their immunomodulatory potency in acute pyelonephritis in rats. Cytotherapy 15(6), 679-89.

112. Gupta R., Ganguly N.K., Ahuja V., Joshi K., Sharma S. (1995) An ascending nonobstructive model for chronic pyelonephritis in BALB/c mice. J Med Microbiol 43(1), 33-6.

113. Wuthrich R.P., Glimcher L.H., Yui M.A., Jevnikar A.M., Dumas S.E., Kelley V.E. (1990) MPIC class II, antigen presentation and tumor necrosis factor in renal tubular epithelial cells. Kidney Int 37(2), 783-92.

114. Satta N„ Kruithof E.K., Reber G., de Moerloose P. (2008) Induction of TLR2 expression by inflammatory stimuli is required for endothelial cell responses to lipopeptides. Mol Immunol 46(1), 145-57.

115. Fan J., Frey R.S., Malik A.B. (2003) TLR4 signaling induces TLR2 expression in endothelial cells via neutrophil NADPH oxidase. J Clin Invest 112(8), 1234-43.

116. Demirel I., Vumma R., Mohlin C., Svensson L., Save S., Persson K. (2012) Nitric oxide activates IL-6 production and expression in human renal epithelial cells. Am J Nephrol 36(6), 524-30.

117. Buryskova M., Pospisek M., Grothey A., Simmet T., Burysek L. (2004) Intracellular interleukin-1 alpha functionally interacts with histone acetyltransferase complexes. J Biol Chem 279(6), 4017-26.

118. Cheng W., Shivshankar P., Zhong Y., Chen D., Li Z., Zhong G. (2008) Intracellular interleukin-1 alpha mediates interleukin-8 production induced by Chlamydia trachomatis infection via a mechanism independent of type I interleukin-1 receptor. Infect Immun 76(3), 942-51.

119. Rahman I., Gilmour P.S., Jimenez L.A., MacNee W. (2002) Oxidative stress and TNF-alpha induce histone acetylation and NF-kappaB/AP-1 activation in alveolar epithelial cells: potential mechanism in gene transcription in lung inflammation. Mol Cell Biochem 234-235(1-2), 239-48.

120. Arrizabalaga P., Solé M., Quintô I.L., Ascaso C. (1997) Intercellular adhesion molecule-1 mediated interactions and leucocyte infiltration in IgA nephropathy. Nephrol Dial Transplant. 12(11), 2258-62.

121. Birkedal-Hansen H., Moore W.G., Bodden M.K., Windsor L.J., Birkedal-Hansen B., DeCarlo A., Engler J.A. (1993) Matrix metalloproteinases: a review. Crit Rev Oral Biol Med 4(2), 197-250.

122. Choi H., Kim S.H., Chun Y.S., Cho Y.S., Park J.W., Kim M.S. (2006) In vivo hypcroxic preconditioning prevents myocardial infarction by expressing bcl-2. Exp Biol Med (Maywood) 231(4), 463-72.

123. Kridel S.J., Chen E., Kotra L.P., Howard E.W., Mobashery S., Smith J.W. (2001) Substrate hydrolysis by matrix metalloproteinase-9. J Biol Chem 276(23), 20572-8.

124. Fudala R., Ranjan A.P., Mukerjee A., Vishwanatha J.K., Gryczynski Z., Borejdo J., Sarkar P., Gryczynski I. (2011) Fluorescence detection of MMP-9. I. MMP-9 selectively cleaves Lys-Gly-Pro-Arg-Ser-Leu-Ser-Gly-Lys peptide. Curr Pharm Biotechnol 12(5), 834-8.

125. Prudova A., auf dem Keller U., Butler G.S., Overall C.M. (2010) Multiplex N-terminome analysis of MMP-2 and MMP-9 substrate degradomes by iTRAQ-TAILS quantitative proteomics. Mol Cell Proteomics 9(5), 894-911.

126. Nowak G., Bakajsova D. (2012) Protein kinase C-a activation promotes recovery of mitochondrial function and cell survival following oxidant injury in renal cells. Am J Physiol Renal Physiol 303(4), F515-26.