Vliv rekombinantních neurotrofinů na buněčnou linii THP-1

Erika PEKÁRKOVÁ

Bachelor's thesis

Impact of recombinant neurotrophins on the THP-1 cell line

Abstract:

Neurotrofiny jsou skupina proteinů hrající klíčovou roli v přežití, diferenciaci a funkci neuronů a v posledních letech se dostávají do centra pozornosti pro jejich vliv na imunitní systém. Bylo prokázáno, že ovlivňují různé typy imunitních buněk, včetně makrofágů. Jejich vliv je v předložené práci studován na buněčné linii THP-1, která je modelovou linií používanou pro studium funkčních vlastností monocytů a makrofágů. THP-1 monocytární linie může být diferencována do makrofágů s M0 fenotypem, který může dále přecházet do M1 nebo M2 fenotypů. Tyto fenotypy jsou charakterizovány expresí povrchových markerů a produkcí solubilních mediátorů. Tato studie se zaměřuje na zkoumání vlivu rekombinantních neurotrofinů - mozkového neurotrofního faktoru (BDNF), nervového růstového faktoru (NGF) a neurotrofinu-3 (NT-3) - na polarizaci buněčné linie THP-1. Přechod z M0 na M1 nebo M2 fenotyp byl analyzován pomocí průtokové cytometrie jako exprese povrchových znaků THP-1 makrofágů v M0 stavu a ELISA metodou jako produkce solubilních mediátorů. Výsledky ukázaly, že BDNF, NGF a NT-3 vykazují schopnost polarizovat buněčnou linii THP-1 směrem k M2 fenotypu makrofágů. BDNF, NGF a NT-3 způsobily zvýšení exprese markerů M2 (CD163, CD206) a současně snížení exprese markerů M1 (CD64, CCR7, CD86). Produkce solubilních mediátorů se nejvíce blížila produkci negativní kontroly. Naše výsledky ukazují na potenciální imunomodulační účinky neurotrofinů na imunofenotyp a polarizaci makrofágů a jejich terapeutický potenciál v léčbě zánětlivých onemocnění.

Abstract:

Abstract In recent years, neurotrophins, a class of proteins critical for neuronal survival, differentiation, and function, have been attracting attention due to their effect on the immune system. They have been shown to affect various immune cell types, including macrophages. This study investigates their effect on the THP-1 cell line, a model system used to study monocyte and macrophage responses to external stimuli. THP-1 monocytic cells can differentiate into macrophages with an M0 phenotype, which can further transition into M1 or M2 phenotypes. These phenotypes are characterized by the expression of surface markers and the production of soluble mediators. This study focuses on exploring the impact of recombinant neurotrophins - brain-derived neurotrophic factor (BDNF), nerve growth factor (NGF) and neurotrophin-3 (NT-3) on THP-1 cell line polarization. The transition from M0 to M1 or M2 phenotype was analyzed using flow cytometry as the expression of surface markers of THP-1 macrophages in the M0 state and ELISA method as the production of soluble mediators. The results showed that BDNF, NGF, and NT-3 exhibit the ability to polarize the THP-1 cell line towards the M2 macrophage phenotype. BDNF, NGF, and NT-3 caused an increase in the expression of M2 markers (CD163, CD206) and a simultaneous decrease in the expression of M1 markers (CD64, CCR7, CD86). The production of soluble mediators resembled the porduction of negative control. These findings suggest the potential immunomodulatory effects of neurotrophins and their therapeutic potential in the treatment of inflammatory diseases.

Keywords

Makrofágy, monocyty, THP-1, NGF, BDNF, NT-3

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 6. 5. 2024

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Markéta Trajerová

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry