Piroptózis (gyulladásos sejthalál) vizsgálata egér csontvelői makrofág sejteken

Abstract

Munkánk célja piroptózis vizsgálata makrofág sejteken, amely kaszpáz-1 közvetített gyulladásos sejthalál forma. Az aktív kaszpáz-1 indukálja a két legfontosabb gyulladásos citokin, az IL-1β és az IL-18 elő-formájának aktivációját és szekrécióját, melyek aktiválják az adaptív és a veleszületett immunrendszer sejtjeit. Hipotézisünk szerint (1) az LPS általi TLR4 és az ATP indukálta P2X7 receptor együttes stimulálása szükséges az IL-1β éréséhez. A csontvelői makrofág sejteket 3 mM ATP-vel és 500 ng/ml LPS-el kezeltük különböző inkubációs idők mellett. Az LPS a TLR4 receptort stimulálja, amely kináz kaszkádot aktiválva, az NF-κB transzkripciós faktor inhibítorát gátolja, így elkezdődhet a pro-IL-1β, pro-IL-18 és az NLRP3 inflammaszóma átírása. Az ATP a folyamat második szignáljaként P2X7 receptort aktivál, melynek hatására lecsökken az intracelluláris K+ szint, amely az inflammaszóma összeállásához vezet. A kaszpáz-1-et az inflammaszóma aktiválja, amely pedig az pro-IL-1β-t. A kezelések eredményeként magasabb kaszpáz-1 aktivitást és érett IL-1β koncentrációt vártuk a kombinált stimuláció esetében, mint a kizárólag LPS és ATP kezeléskor. C57Bl/6 4-12 hetes egerek femurjából csontvelői hematopoetikus sejteket izoláltunk, melyeket makrofág-kolónia stimuláló faktor hozzáadásával egy hét alatt makrofágokká differenciáltattunk. A sejteket piroptózist kiváltó faktorokkal stimuláltuk. LPS kezelés az in vivo előforduló patogén-asszociálta molekuláris mintázatot modellezi, a TLR4 sejtfelszíni receptort aktiválja. Az ATP stimulációt veszély szignálként értelmezi a sejt és a P2X7 ionotróp kation csatornát nyitja, amely a citoszolikus K+ koncentráció csökkenését eredményezi, lehetővé téve az inflammaszóma összeállását. A kísérletek eredményeként a kizárólag LPS vagy ATP kezelt sejtek esetében nem detektálható szignifikánsan magasabb IL-1β koncentráció és kaszpáz-1 aktivitás. A kombinált kezelésben részesülő makrofágok ezzel ellentétben magas citotoxicitást mutattak, az IL-1β emelkedett koncentrációja és megnövekedett kaszpáz-1 aktivitás volt megfigyelhető.