Rozlišení intra- a extracelulární chemiluminiscence fagocytů

Mgr. Michal Rájecký, Ph.D.

Bachelor's thesis

Differentiation between intra- and extracellular chemiluminescence of phagocytes

Abstract:

Reaktivní metabolity kyslíku a dusíku (RMKD) produkované fagocyty slouží k likvidaci fagocytovaných patogenů. Protože jsou to velmi reaktivní látky, mohou způsobovat poškození vlastních tkání. Proto je důležité dokázat odlišit intracelulární produkci RMKD nutnou ke zničení patogenů od extracelulární produkce, která může vést k poškození vlastních tkání. Mezi velice citlivé a současně levné metody detekce RMKD se řadí chemiluminiscenční (CL) stanovení s použitím luminolu a isoluminolu. Pomocí azidu sodného, křenové peroxidasy, superoxiddismutasy (SOD) a katalasy bylo dosaženo odlišení intracelulární a extracelulární produkce RMKD v plné krvi. Bylo zjištěno, že isoluminol prochází přes membránu v menší míře, než luminol, a jeho CL je převážně extracelulárního původu. Z výsledků vyplývá, že není možné určovat extracelulární produkci RMKD prostým odečtením CL měřené v přítomnosti SOD a katalasy od celkové CL, ale spíše porovnáním jednotlivých systémů a jejich poměrů při různých koncentracích luminoforů. Optimální koncentrace pro měření CL v plné krvi byly stanoveny na 10-3 M u luminolu i isoluminolu.

Abstract:

Reactive oxygen and nitrogen species (RONS) produced by phagocytes serve as microbicidal agents against phagocytosed pathogens. Since they are very reactive, they could damage organisms‘ own tissues. Therefore it is important to distinguish between microbicidal intracellular and tissue damaging extracellular production of RONS in whole blood. One of sensitive and cheap methods of RONS detection is luminol or isoluminol chemiluminescence (CL). Intracellular and extracellular production of RONS in whole blood were distinguished using sodium azide, horseradish peroxidase, superoxiddismutase (SOD) and catalase. It was oberved that isoluminol diffuse through membranes but less than luminol. Isoluminol CL is mainly of extracellular origin. The results indicate the impossibility of direct detection of extracellular RONS by subtracting CL measured in the presence of SOD and catalase from overall CL. Distinguishing between intra- and extracellular CL should be done by comparing systems and their ratios with different concentrations of luminophores. Optimal concentrations for measuring CL in whole blood were determined to 10-3 M for both luminol and isoluminol.

Keywords

luminol, isoluminol, fagocyty, reaktivní metabolity kyslíku, reaktivní metabolity dusíku, chemiluminiscence, intracelulární, extracelulární, phagocytes, reactive oxygen species, reactive nitrogen species, chemiluminescence, intracellular, extracellular

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 5. 2009

Thesis defence

• Date of defence: 16. 6. 2009
• Supervisor: RNDr. Milan Číž, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry