A koffein szerepének vizsgálata humán makrofágok gyulladásos folyamataiban

Abstract

Az immunrendszer első védelmi vonalának kialakításában a makrofágok kiemelkedő szerepet játszanak. A gyulladásos citokinek (IL-1β, TNFα, IL-8, IL-6) termelésével hozzájárulnak a szöveti gyulladás fenntartásához, majd a gyulladást követő szöveti regenerációt anti-inflammatórikus citokinek (IL-10) szekréciójával segítik. Az IL-1β, a legtöbb citokintől eltérően proformaként keletkezik, melyet egy intracelluláris fehérje komplex, az NLRP3 inflammoszóma hasít érett IL-1β-vá. Az NLRP3 inflammoszóma működése két szignált igényel. Az első szignál (LPS) az inflammoszóma alegységek, valamint a pro-IL-1β transzkripcióját eredményezi. A második szignál (ATP) a komplex összeállásához, aktiválásához és a pro-IL-1β hasításához szükséges. Az inflammoszóma működését számos tényező befolyásolhatja. Munkánk során a koffein hatását vizsgáltuk, mely egyéb élettani hatásai mellett a gyulladás szabályozásában is kiemelkedő szerepet játszik, valamint több, az NLRP3 inflammoszóma működéssel kapcsolatos betegséggel (diabétesz, Alzheimer-kór) is összefüggésbe hozták. A humán vérből szeparált monocitákat M-CSF jelenlétében makrofágokká differenciáltattuk, majd bakteriális lipopoliszachariddal (LPS), ATP-vel és koffeinnel kezeltük. A makrofágok citokin termelését ELISA-val mértük. A pro-IL-1β és az NLRP3 inflammoszóma tagok mRNS expresszióját qPCR, a fehérje kifejeződését Western blot módszerrel vizsgáltuk. Eredményeink szerint a koffein fokozza az LPS és ATP kezeléssel stimulált makrofágok IL-1β, IL-8 és IL-6 termelését, de érdekes módon a TNFα szekréciójukat csökkenti, valamint az anti-inflammatórikus IL-10 felszabadulást is visszafogja. A pro-IL-1β és az NLRP3 inflammoszóma tagok expressziója mind mRNS, mind fehérje szinten fokozódik koffein kezelés hatására, ami hozzájárul a makrofágok növekedett IL-1β termeléséhez. A TNFα és az IL-1β egyike a legfontosabb gyulladásos citokineknek és a reguláló hatásuk hasonló. A koffein ellentétes hatásának hátterében a citokinek szekréciójának eltérő mechanizmusa állhat. A koffein az adenozin receptorok vagy éppen az intracelluláris kálciumszint szabályozásán keresztül befolyásolhatja a biológiai folyamatokat, melyek hatással lehetnek az inflammoszóma aktiválódására.