Úloha vybraných biogenních aminů v regulaci oxidativního vzplanutí fagocytů

Bc. Hana Hedbávná

Master's thesis

The role of selected biogenic amines in a regulation of the oxidative burst of phagocytes

Abstract:

Serotonin je biogenní amin, který vyniká rozmanitostí svého působení v organizmu. Nacházíme jej nejen v mozku, kde zastává funkci neurotransmiteru, ale také v periferních tkáních včetně krve. V krvi je skladován a přenášen krevními destičkami, které jsou hlavním zdrojem serotoninu v místech poranění a zánětu. V těchto oblastech může serotonin dosahovat značné koncentrace až 10-4 M. Předkládaná práce se zabývá vlivem serotoninu na oxidativní vzplanutí neutrofilních granulocytů, jež jsou nejpočetnějšími leukocyty člověka. Prokázáno bylo snížení chemiluminiscenční odpovědi jak celkových fagocytů, tak neutrofilů izolovaných z lidské krve působením serotoninu v koncentracích 10-5 až 10-4 M. Serotonin neměl významný vliv na míru fosforylace proteinu p47PHOX, ani proteinkinas α, βII a δ za využití metody western blot. Dále byla metodou western blot zjišťována přítomnost serotoninových receptorů na populacích lidských leukocytů. Na mononukleárních leukocytech byl detekován serotoninový receptor 5 HT1A a serotoninový přenašeč, na neutrofilech nebyla přítomnost detekovaných receptorů jednoznačně prokázána. Stanovení antioxidační kapacity serotoninu v bezbuněčném systému využívajícím křenovou peroxidasu, peroxid vodíku a luminol potvrdilo výborné antioxidační vlastnosti serotoninu. Pozorované snížení chemiluminiscenční odpovědi neutrofilů je proto pravděpodobně způsobeno přímým vychytáváním reaktivních metabolitů kyslíku serotoninem. Působení serotoninu přes specifické receptory, zejména potom vliv serotoninu na neutrofily zprostředkovaný jinými typy buněk, jako jsou například mononukleární leukocyty, však nemůže být vyloučeno. Tato práce potvrdila vliv serotoninu na snížení chemiluminiscence lidských fagocytů a přispívá k poznání mechanizmů působení serotoninu v rámci imunitního systému.

Abstract:

Serotonin is a biogenic amine, which possesses outstanding diversity of functions in organism. Serotonin is well-known as a neurotransmitter in brain, but is also present in periphery including blood. Within blood serotonin is stored and carried by platelets, which are the main source of serotonin at sites of injury and inflammation. In such sites serotonin levels can reach concentrations up to 10-4 M. In this thesis we study the effect of serotonin on oxidative burst of neutrophil granulocytes – the most abundant white blood cells in human. Chemiluminescence of both whole leukocytes and neutrophils isolated from human blood was reduced by serotonin in concentrations of 10 5 M and 10-4 M. Serotonin did not significantly affect phosphorylation of p47PHOX, proteinkinase α, βII and δ detected by western blot method. Western blot detection was also used to identify the expression of serotonin receptors on different subtypes of immune cells. Receptor 5-HT1A and serotonin transporter were detected on human mononuclear leukocytes. On the other hand serotonin receptors or transporter were not conclusively detected on human neutrophils. An antioxidative capacity of serotonin was evaluated by horseradish peroxidase-hydrogen peroxide-luminol system. In this system serotonin showed excellent antioxidative properties. Taken together the data suggest that serotonin decreases chemiluminiscence of neutrophils by direct scavenging of reactive oxygen species. Nevertheless, serotonin actions through specific receptors, especially that mediated by other cell types e.g. mononuclear leukocytes, cannot be excluded. This thesis confirmed the effect of serotonin on decrease in chemiluminescence response of human phagocytes and contributes to the understanding of how serotonin influences the immune system.

Keywords

serotonin, serotoninové receptory, fagocyty, neutrofilní granulocyty, oxidativní vzplanutí, imunitní systém, serotonin receptors, phagocytes, neutrophils, oxidative burst, immune system

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 5. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 3. 6. 2015
• Supervisor: RNDr. Milan Číž, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Experimental Biology / Special Biology