Úloha adrenergických receptorov v imunomodulácii týmusu potkanov vystavených jednorazovému a opakovanému IMO stresu

Úloha adrenergických receptorov v imunomodulácii týmusu potkanov vystavených jednorazovému a opakovanému IMO stresu

Celkové hodnotenie

Vedecká práca
100%
Prevedenie (dizajn)
100%
Diskusná interakcia
95%
PoužívateľVedecká prácaDizajnDiskusná interakcia
Mgr. Alexandra Padová100%100%100%
Mgr. Alena Černáčková100%100%100%
Bc. Alexandra Reichová100%100%100%
Ing. Peter Vargovič PhD.100%100%-
David Sovak100%100%80%
ISBN: 978-80-972360-1-4

Úloha adrenergických receptorov v imunomodulácii týmusu potkanov vystavených jednorazovému a opakovanému IMO stresu

Ivana Rokytová1 , Marcela Lauková , Peter Vargovič , Richard Kvetňanský
1 Ústav experimentálnej endokrinológie BMC SAV, Bratislava, Slovensko
ivana.rokytova@savba.sk

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.

Poďakovanie: 

Práca vznikla za podpory grantov APVV-0088-10 a VEGA 2/0067/14.

Zdroje: 

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.

Diskusia

Ahoj, pri opakovanej imobilizacii sa zvierata imobilizovali kazdy den po dobu 14dni alebo napriklad iba raz tyzdenne?

Ahoj, áno, pri opakovanej imobilizácii boli zvieratá imobilizované každý deň po 2 hod v priebehu 14 dní.

Este by ma zaujimalo ktory typ stresu (jednorazovy alebo opakovany imobilizacny stres) vyrazne ovplyvnuje expresiu CCL2 mRNA v tymuse? Ja som prave zacala pouzivat CCL2 ako marker migracie perivaskularnych makrofagov a monocytov v ramci mozgoveho tkaniva pri vyskume neurozapalu v podmienkach nepredikovatelneho stresu. V blizkej buducnosti sa budem musiet pozrieet aj na odpoved v slezine a mozno aj tymuse.

Ahoj,
takze odpoviem tak od konca, pretoze prave studia Cédile et al., Journal of Autoimmunity. 2014. 55: 73-85 uvadza, ze chemokin CCL2 je zapojeny do dendritickymi bunkami sprostredkovanej tolerancie T buniek voci vlastnym antigenom. Na zaklade poznatkov z tejto prace sme sa rozhodli zistit ci jednorazovy alebo opakovany IMO stres posobi na expresiu tohto chemokinu. Nase vysledky zatial poukazuju, ze jednorazovy IMo stres vyrazne zvysil expresiu CCL2, kym po opakovanom IMO strese sa jeho hodnota postupne ustalila. Kazdopadne je velmi zaujimave ako tento chemokin v roznych tkanivach vykazuje rozdielne funkcie.