Stres často vedie k imunitnej dysfunkcii, čo spôsobuje náchylnosť k infekciám, atopickým ochoreniam či astme. Existujú dve hlavné cesty pôsobenia stresu na imunitný systém a to aktiváciou sympatikoadrenálného systému (SAS) produkujúceho katecholamíny a hypotalamo-hypofýzo-adrenokortikálnej (HPA) osi produkujúcej glukokortikoidy. Imunitné bunky exprimujú niekoľko typov adrenergických receptorov, ktoré rýchlo sprostredkúvajú účinok katecholamínov. Funkcia týmusu spočíva v maturácii nezrelých T-lymfocytov na imunokompetentné populácie T-lymfocytov v procesoch pozitívnej a negatívnej selekcie. Vplyvom zaťažujúcich faktorov ako stres, infekcia, alebo zápal dochádza k akútnej atrofii týmusu (AAT) čo vedie k zníženej, resp. narušenej funkcii T lymfocytov. Do istej miery je popísaná úloha alfa a beta adrenergických receptorov (ARs) v tejto regulácii (Leposavić a spol., 2006; Bellinger a Lorton, 2014). Cieľom štúdie bolo zistiť efekt jednorazovej (2hod) a opakovanej (14 dní po 2hod) imobilizácie (IMO) na katecholaminergický systém a imunitnú reguláciu v týmuse. 3-mesačné potkany kmeňa Sprague-Dawley boli vystavené jednorazovej (1x) a opakovanej (14x) IMO. V týmuse boli stanovené koncentrácie noradrenalínu (NA) a adrenalínu (ADR) pomocou rádioenzymatickej metódy. Analýzy expresie génov boli vyhotovené pomocou real-time RT-PCR. Jednorazová IMO signifikantne zvýšila koncentráciu ADR, kým opakovaná IMO signifikantne zvýšila koncentrácie ADR aj NA. Jednorazový a opakovaný IMO stres nepreukázal významné zmeny v expresii adrenergických receptorov α2A- a β2-AR, ale génová expresia α1B-AR bola signifikantne zvýšená po opakovanom IMO strese. 1x IMO a 14x IMO zvýšili prozápalové mediátory (IL-6 a iNOS), ale zároveň aj protizápalové cytokíny (IL-4, IL-10, TGFβ a IL-23). Jednorazový IMO stres znížil génovú expresiu markera CD3+ (všetky T lymfocyty), avšak naopak, zvýšil expresiu markera pre dvojito-pozitívne tymocyty CD69+ a markera pre jednoducho-pozitívne tymocyty exprimujúce CCR7. Opakovaná IMO viedla k zníženiu expresie vyššie spomínaných markerov tymocytov. Úbytok buniek bol asociovaný so značne zníženou hmotnosťou týmusu. Opakovaný IMO stres zvýšil génovú expresiu pro-apoptického génu Bax, ale zároveň aj expresiu proti-apoptického Bcl2. Kým expresia β2-AR preukázala pozitívnu asociáciu s pro-apoptickým génom Bax, naopak, α1B-AR pozitívne koreloval s anti-apoptickým Bcl2, ako aj s proti-zápalovými/protektívnymi molekulami IL-4 a TGFβ. Expresia α2A-AR korelovala s chemokínom CCL2, ktorý je zapojený do dendritickými bunkami sprostredkovanej tolerancie T buniek voči vlastným antigénom. Naše výsledky ukázali, že vystavenie opakovanému stresu vedie k známym mechanizmom stresom-indukovanej atrofie týmusu spojenej so zníženou maturáciou tymocytov, ako aj zapojenie β2-AR do stresom indukovanej apoptózy. Zároveň však naznačujú potenciálne zapojenie menej popísaných receptorov α1B-AR v anti-apoptických mechanizmoch a α2A-AR pri regulácii tolerancie T lymfocytov.
Práca vznikla za podpory grantov APVV-0088-10 a VEGA 2/0067/14.
Leposavić G., Arsenović-Ranin N., Radojević K., Kosec D., Pesić V., Vidić-Danković B., Plećas-Solarović B., Pilipović I. Characterization of thymocyte phenotypicalterations induced by long-lasting beta-adrenoceptor blockade in vivo and its effects on thymocyte proliferation and apoptosis. Mol Cell Biochem. 2006. 285(1-2):87-99.
Bellinger D.L. and Lorton D. 2014. Autonomic regulation of cellular immune function. Auton Neurosci. 182:15-41.