Informace

Pohltí makrofágy materiál v epidermis?


Tato otázka pochází z toho, jak tetování funguje. Z toho, co jsem pochopil, mají částice inkoustu něco jako 100 nanometrů, což je příliš velké na to, aby je makrofágy odstranily v dermis. Chtěl bych v takovém případě vědět, zda jsou makrofágy schopné jít do epidermis, nebo je to pro ně příliš daleko? Jinými slovy, opustil by materiál v epidermis tělo poté, co tato část kůže vyroste?


Makrofágy vyrobené tak, aby pohltily rakovinné buňky v solidních nádorech

Jedním z důvodů, proč je rakovina tak obtížně léčitelná, je to, že se vyhýbá detekci tělem. Agenti imunitního systému neustále kontrolují na povrchu buněk chemické signály, které tvrdí, že patří, ale rakovinné buňky vyjadřují stejné chemické signály jako zdravé. Bez toho, aby imunitní systém poznal rozdíl, jen málo stojí v cestě převzetí rakoviny.

Nyní se vědci z University of Pennsylvania School of Engineering and Applied Science a Penn's Perelman School of Medicine and Physical Sciences Oncology Center naučili, jak přepracovat makrofágy, „první respondenty“ imunitního systému, aby mohli rozlišovat mezi zdravé a rakovinné buňky.

Vyzbrojené touto schopností mohly inženýrské buňky cirkulovat tělem myši, napadat solidní nádory a specificky do nich pohltit lidské rakovinné buňky. To představuje potenciální pokrok v imunoterapii rakoviny, která dosud našla největší úspěch v léčbě „tekutých“ nádorů spojených s rakovinou krve.

Výzkum vedl Dennis E. Discher, Robert D. Bent profesor na katedře chemického a bimolekulárního inženýrství Penn Engineering a Cory Alvey, postgraduální student jeho laboratoře z katedry farmakologie v Penn Medicine. Dalšími členy laboratoře Discher, kteří se na práci podíleli, byli Kyle Spinler, Jerome Irianto, Charlotte Pfeifer, Brandon Hayes, Yuntao Xia, Sangkyun Cho, Dave Dingal, Jake Hsu, Lucas Smith a Manu Tewari.

Práce byla publikována v časopise Aktuální biologie.

Imunitní buňky zvané makrofágy jsou těmi prvními reakcemi těla, které z těla odstraňují nemocné nebo cizí buňky tím, že je pohlcují a tráví. Makrofágy by také měly ničit rakovinné buňky, ale protože pocházejí ze zdravých buněk, ty první jsou chráněny téměř všemi stejnými mechanismy, které brání tomu, aby ty druhé byly napadeny imunitním systémem.

Laboratoř Discher má zkušenosti s napodobováním těchto ochranných mechanismů na zdravých buňkách, ale nyní se zaměřují na proteiny na makrofágech, které reagují na tyto signály.

„Náš nový přístup odebírá mladé a agresivní makrofágy z kostní dřeně lidského dárce a odstraňuje klíčovou pojistku, kterou rakovinné buňky zvolily, aby zabránily jejich pohlcení,“ řekl Alvey. "V kombinaci s cílenými protilátkami specifickými pro rakovinu se tyto upravené makrofágy rojí do solidních nádorů a rychle vedou k regresi lidských nádorů bez jakékoli měřitelné toxicity."

Terapie imunitních buněk pomocí inženýrských T-buněk se nedávno ukázala jako úspěšná léčba některých rakovin krve, které se označují jako "tekuté" nádory. Nádory v jiných tkáních jsou obecně pevnější, což může fyzicky bránit schopnosti T-buněk proniknout do hmoty nádoru.

Makrofágy snadno infiltrují nemocné a poškozené tkáně, včetně nádorů. Terapie rakoviny na bázi makrofágů byla jako taková zkoumána před desítkami let. I když bylo zjištěno, že jsou u pacientů v bezpečí, nebyly účinné při ničení rakovinotvorných buněk. Nyní se rozumí, že takové makrofágy dostaly stejný signál „nejí mě“ od zdravých i rakovinotvorných buněk.

Discher Lab od té doby ukázalo, že protein na lidských buňkách zvaný CD47 funguje jako „marker sebe sama“ interakcí s proteinem na povrchu makrofágů nazývaným SIRPA. Když SIRPA kontaktuje CD47 v jakékoli jiné buňce, slouží jako pojistka, která zabrání makrofágům pohltit druhou buňku, i když je rakovinná. S ohledem na to si vědci mysleli, že ovládání tohoto proteinu by mohlo oživit buněčné terapie založené na makrofágech.

Injekce molekul protilátek, které blokují interakci CD47 se SIRPA, se již na klinice zkouší na základě pozorování určitého snížení velikosti nádorů v myších modelech. Taková molekulární léčba však reprodukovatelně způsobuje rychlou ztrátu mnoha cirkulujících krvinek, protože makrofágy nyní napadají i některé zdravé buňky. Kromě toho, že způsobují anémii, některé myši s ochuzeným CD47 umírají na autoimunitní onemocnění.

Aby se vyhnuli těmto bezpečnostním problémům a potenciálně maximalizovali terapeutické účinky na nádory, Alvey a kolegové odebrali čerstvé, mladé makrofágy od lidských dárců i od dárců myší a přímo zablokovali jejich SIRPA. Také injekčně podali různé protilátky, které se vážou na rakovinné buňky, což pomáhá aktivovat makrofágy, které by se mohly dostat do nádoru.

„Velkým překvapením,“ řekl Discher, „je, že injekční makrofágy kolují po celém těle, ale hromadí se pouze v nádorech, kde pohlcují rakovinné buňky.“

Po dvou injekcích byly rakovinotvorné buňky 100krát zbaveny nádorů velikosti desetiny a tumory se zmenšily o 80 procent. Důležité je, že krevní buňky nebyly ošetřením ovlivněny, což naznačuje, že tento přístup je bezpečný.

„Dosud je bezpečnost pravděpodobně důsledkem jak relativně malého počtu geneticky upravených makrofágů, které jsou injikovány, tak jejich sekvestrace do nádorů, mimo většinu zdravých buněk,“ řekl Discher.

Studie odhalila nové biologické mechanismy, včetně pozorování, že injektované makrofágy, které se hromadí v nádoru, přestanou na rakovinných buňkách prokrvovat asi po týdnu. Další injekce však bezpečně způsobují regresi nádoru.

„První fází klinických zkoušek jsou testy bezpečnosti lidí, takže toto je slibný začátek,“ řekl Alvey. "Síla těchto upravených makrofágů je relativně jasná, ale klíčovým problémem je, jak maximalizovat protirakovinné účinky při minimalizaci vedlejších účinků, konkrétně pohlcování normálních buněk."

Probíhající studie z laboratoře Discher jsou zaměřeny na zjištění tohoto sladkého místa s dalšími modely nádorů a také na to, jak navrhnout makrofágy pro dlouhodobější účinek.

Výzkum byl podpořen National Institutes of Health prostřednictvím grantů U54-CA193417, R01-HL124106, K99 AR067867 a CA016520 a National Science Foundation prostřednictvím grantu DMR-1120901.


BIOLOGICKÉ ČINNOSTI MIKROFÁZNÍHO CHEMOTAXNÍHO INHIBITORU (MCI) VYROBENÉ NEOPLASMY

II ÚČINEK PODÁNÍ MCI NA MIGRACI MACROFÁŽE V VIVO A IN VITRO

MCI byl připraven promytím a poté sonikací buněk Hepatoma 129. Supernatant bez buněk získaný centrifugací se nechal projít kuželem Amicon CF25, membránou určenou k vyloučení molekul nad přibližně 25 000 daltonů. Materiál, který prošel kužely, byl zředěn a subkutánně injikován do stehen skupin 4 myší. Dvacet čtyři hodin po injekci MCI byly myším podány intraperitoneální injekce jednoho ze tří zánětlivých stimulantů, fytohemaglutininu (PHA), Concanavalin A (Con A) nebo proteosového peptonu. PHA i Con A nejsou chemotaktické in vitro ale aktivujte lymfocyty a generujte chemotaktické lymfokiny. Proteosový pepton je naproti tomu sám chemotaktický in vitro. O 48 hodin později (PHA a Con A) nebo 72 (proteosový pepton) byly myši usmrceny, peritoneální dutiny byly promyty a stanoven celkový a diferenciální počet buněk pro jednotlivé peritoneální exsudáty. Buňky byly poté spojeny ze zvířat ve skupinách a testovány na chemotaxi in vitro v reakci na zymosanem aktivované myší sérum (AMS). Podávání myší MCI odvozeného z 2 x 102 až 2 x 105 buněk hepatomu vedlo k dávkově závislé inhibici akumulace makrofágů bez ohledu na použitý zánětlivý stimulant (obrázek 1). MCI odvozené z pouhých 2 x 102 nádorových buněk produkovalo malou, ale významnou inhibici akumulace makrofágů a bylo získáno až 80% inhibice, když byl podáván MCI odvozený z 2 x 105 nádorových buněk. The in vitro chemotaktická aktivita peritoneálních makrofágů získaných z myší ošetřených MCI a různých zánětlivých stimulantů byla také testována, stejně jako chemotaxe rezidentních peritoneálních makrofágů z myší ošetřených MCI. Podání MCI u myší vedlo k podobné dávkově závislé inhibici chemotaxe makrofágů in vitroopět bez ohledu na zánětlivé činidlo použité k vyvolání buněk (obrázek 2). Nejdramatičtější účinek MCI na in vitro chemotaktická odpověď však byla v rezidentní populaci peritoneálních makrofágů, tj. makrofágy získané z myší, které nedostávaly žádný zánětlivý stimulant i.p. V těchto buňkách byla chemotaxe makrofágů v reakci na AMS inhibována až o 85% (obrázek 2). Podávání filtrátů pocházejících z normálních jater myšem nevyvolalo žádnou změnu akumulace makrofágů in vivo nebo chemotaxe in vitro. Tato zjištění ukazují, že MCI i z malého počtu nádorových buněk může potlačit akumulaci makrofágů na zánětlivá činidla bez ohledu na to, zda jsou přímo chemotaktická nebo stimulují produkci lymfokinů. Největší účinky MCI na chemotaxi in vitro byly demonstrovány pomocí rezidentních peritoneálních makrofágů.

OBRÁZEK ​​1 . Vliv MCI na akumulaci makrofágů in vivo. Skupinám 4 myší byla podána s.c. s MCI odvozeným z uvedeného počtu nádorových buněk a o 24 hodin později uvedené skupiny dostaly i.p. injekce 35 μg, PHA, 50 μg, Con A nebo 9% proteosového peptonu obsaženého v objemu 2 ml. O čtyřicet osm později (bez i.p. injekce, PHA, Con A) nebo 72 hodin (proteosový pepton) byly myši usmrceny, peritoneální dutiny byly promyty a pro jednotlivé peritoneální dutiny byl proveden celkový a diferenciální počet buněk.

OBRÁZEK ​​2. Vliv správy MCI in vivo na chemotaktickou odezvu makrofágů in vitro. Peritoneální makrofágy ze skupin myší ošetřených shodně s postupem popsaným v legendě k obrázku 1 byly spojeny a testovány na chemotaktickou citlivost na AMS. Procentní inhibice byla vypočtena, jak je popsáno v legendě k obrázku 1.


Esej o typech obranného mechanismu | Lidské zdraví | Biologie

Zde je esej o „typech obranného mechanismu“ pro třídu 8, 9, 10, 11 a 12.

Esej č. 1. Nespecifický obranný mechanismus:

Podobné je to u většiny infekcí. Kontroluje vstup patogenů pomocí určitých fyzických bariér nebo ničí mikroby zánětlivou reakcí.

Obsahuje dva druhy obrany:

(A) První obranná linie nebo nespecifická vnější obrana:

Je tvořen mechanickými bariérami (pláště, které zabraňují přístupu mikrobů dovnitř, přístup mikrobů dovnitř těla, např. Kožní pot, kožní maz atd.) Lysozym obsahující sekrety a určité chemické sloučeniny krve, které ničí cizí organismy jejich toxiny.

Kůže tvoří nespecifickou vnější obranu. Vnější vrstva epidermis je nadržená vrstva zvaná stratum corneum a je tvořena mrtvými a plochými buňkami. Je to vrstva odolná vůči zárodkům a působí jako fyzická bariéra vstupu bakterií a virů

Sekrece mazovými (olejovými) a soporiferními (potními) žlázami pokožky způsobí, že pokožka bude kyselá (3 až 5 pH) díky přítomnosti mléčných kyselin a mastných kyselin. Některé užitečné bakterie kůže také uvolňují kyseliny a další metabolické odpady, jejichž růst patogenů na povrchu kůže obsahuje bakterie a fungicidní látky, které zabíjejí bakterie a houby. To ukazuje, že kůže je samodezinfekční orgán.

Hlenový povlak epitelu dýchacích, gastrointestinálních a reprodukčních cest také funguje jako fyzická bariéra a pomáhá při zachycování mikrobů vstupujících do těla.

b) Fyziologické bariéry:

Sliznice lemující nosní komoru, hrdlo a průdušnici vylučuje polysacharid a je baktericidní, která obsahuje lysozym (lysozomální mukolytický polysacharid a je bakteriální), který zabíjí bakterie způsobením rozpouštění jejich lipidové membrány.

Existuje řada chemických látek, které zabíjejí bakterie, které mají tendenci vstupovat do našeho těla:

i) Slzy slzných žláz obsahují baktericidní protein zvaný lysozym, který zabraňuje oční infekci.

(ii) Nosní sekrece také obsahují lysozym schopný inaktivovat některé viry

iii) Sliny slinných žláz také obsahují lysozym k usmrcení zárodků v potravě.

(iv) HCI žaludečních šťáv žaludečních žláz žaludku poskytuje silné kyselé médium (1–2 pH), které zabíjí bakterie v potravě.

(v) Některé symbiotické střevní mikroorganismy vylučují antibiotika k zabíjení patogenních bakterií.

(vi) Žluč (alkalická šťáva s pH 8,0) jater brání růstu bakterií na chyme m duodenum.

vii) Některé vaginální bakterie lidské ženy stimulují produkci kyseliny mléčné z glykogenu buněk. Kyselina mléčná ničí cizí bakterie.

(viii) Cerumen (ušní vosk) slavnostních žláz zvukovodu brání vstupu hmyzu. Zachycuje také prach a bakterie.

(c) Chemické sloučeniny krve:

Je to systém asi 20 typů různých proteinů přítomných v krevní plazmě. Ty jsou obecně přítomny ve svém prekurzoru nebo neaktivní, ale jakmile jsou aktivovány, pomáhají nebo jsou úplné, ale jakmile jsou aktivovány, pomáhají nebo doplňují obranný systém těla. Hlavními proteiny tohoto systému jsou C1, do C.9, B a D, které ukazují kaskádovou dráhu, která je zase aktivována reakcí těla antigenu a mravence (obr. 8.14) vysvětlenou W.B. Saunders 1977.

Obrázek 8.14 ukazuje, že produkty komplementu pomáhají v řadě funkcí, jako je opsonizace a fagocytóza (C.3b) Lyze Dhaeocvtosis invazních organismů (C.5b6789) aglutinace (adheze makrofágů) neutralizace virů, chemotaxi neutrofilů a makrofágů (C3a, C4a, C5a) aktivace žírných buněk a bazofilů (C3a, C.4aa C.5a) k uvolnění histaminu a dalších chemikálií způsobujících fokální zánět. Jinými slovy, systém komplementu zesiluje zánětlivou odpověď. Také vyvrtává otvory ve stěnách bakteriálních buněk a plazmatické membráně, takže podporuje odtok K + a příliv solí, což způsobuje prasknutí bakterií.

Některé zvířecí buňky infikované viry produkují polypeptidy zvané cytokiny. Jeden typ cytokinu, interferon, difunduje do zdravých sousedních buněk a stimuluje je k produkci biochemických látek, které blokují replikaci viru. Když se tyto buňky nakazí, viry nejsou schopny převzít syntetický stroj na výrobu proteinů, aby mohly vyrábět více ze sebe. Šíření infekce se zastaví.

Interferon je protein produkovaný virem infikovanými buňkami. Interferon se váže na receptory neinfikovaných buněk, což způsobuje, že se buňky připravují na možný útok produkcí látek, které interferují s replikací viru. Interferon je pro tento druh specifický, proto lze u lidí použít pouze lidský interferon. Ačkoli kdysi byl problém shromáždit dostatek interferonu pro klinické a výzkumné účely, interferon je nyní vyráběn technologií rekombinantní DNA (deoxy ribonukleové kyseliny). Ty byly úspěšně použity při léčbě chřipky a hepatitidy, ale nebyly úspěšné proti rakovině.

Horečka chrání nespecificky. Virová nebo bakteriální infekce stimuluje množení bílých krvinek a produkuje buňky vylučující bílkoviny, které tvoří látku zvanou endogenní pyrogen. Endogenní pyrogen resetuje termoregulační centrum v hypotalamu mozku, aby udržel vyšší tělesnou teplotu, která může být příliš vysoká na to, aby ji infikující mikrobi tolerovali.

Horečka také nepřímo působí proti mikrobiálnímu růstu, protože vyšší tělesná teplota snižuje hladinu železa v krvi. Vzhledem k tomu, že bakterie a houby potřebují více železa, aby teplota stoupala, jejich růst je v těle s horečkou potlačen. Fagocyty také silněji napadají mikroorganismy, když teplota stoupá.

(B) Druhá obranná linie:

Říká se mu také makrofágový systém a je nespecifickou vnitřní obranou. Je tvořen fagocytárními buňkami přítomnými v tkáních a krevním oběhu, které pohlcují a ničí cizí částice. Je to nezbytné, protože určité patogeny úspěšně vstupují do lidského těla tím, že prolomí první obrannou linii.

Obsahuje dva typy buněčných bariér:

Polymprfononukleární leukocyty (PMNL), zejména neutrofily (asi 62% leukocytů je nejhojnějších) krve, mají schopnost vyjít z krevních kapilár améboidními pohyby nazývanými diapedéza (obr. 8 15) pohltí a stráví mnoho bakterie, které způsobují akutní infekce. Neutrofily se tedy běžně nazývají vojáci těla. Proces pohlcování bakterií buňkami systému makrofágů se nazývá fagocytóza (obr. 8.16).

(ii) Makrofágy, makrofágy jsou velké amoeboidní fagocytární buňky, které se nacházejí ve většině pojivových tkání (nazývaných histiocyty), lymfatických uzlinách, slezině, retikulo-endotelu, játrech a kostní dřeni. Mikroglie CNS také působí jako makrofágy. Ty jsou schopny pohltit částicový materiál včetně mikroorganismů, tkání, jakýchkoli koloidních látek, mrtvých buněk atd. Takže se jim říká pohlcovači těla.

Může jít o ‘ opravené ’ nebo ‘ putování ’. Fixní makrofágy zůstávají přichyceny k tkáním měsíce nebo dokonce roky, ale když jsou stimulovány, odtrhnou se od svých úponů a stanou se mobilními makrofágy a vykazují chemotaxi. Makrofágy spolu s lymfocyty tvoří lymfoetikulární nebo retikuloendoteliální systém.

Makrofágy jater jsou součástí endoteliální výstelky sinusoidů a nazývají se „Kupfferovy buňky“ (ty mohou fagocytovat jedinou bakterii za méně než 0,01 sekundy). V slezině i kostní dřeni se makrofágy zachytily retikulární sítí. Ve slezině je podél trabekul přítomno velké množství makrofágů, které jsou schopné fagocytózy nežádoucích nečistot v krvi, zejména starých a abnormálních červených krvinek.

Podobně je v alveolárních stěnách přítomen velký počet tkáňových makrofágů. Ty mohou pohltit tuberkulózní bacelli, oxid křemičitý, prachové částice a dokonce i uhlíkové částice. Makrofágy se mohou spojit a vytvořit velkou vícejadernou obří buňku, která zachytí velké cizí těleso. Makrofágy se liší od leukocytů: ty první mají mnohem větší schopnost pohltit anorganické částicové materiály a jsou také zodpovědné za fagocytózu, ale nemohou syntetizovat protilátky.

Zánětlivá odpověď:

Leukocyty a makrofágy, které tvoří druhou obrannou linii, vždy působí prostřednictvím zánětlivé reakce. Podle této reakce, když mikro & plaché organismy, jako jsou bakterie, viry atd., Vstupují do tělesných tkání nějakým zraněním, produkují některé toxické látky, které zabíjejí tkáňové buňky.

Poškozené buňky uvolňují histamin, který způsobuje zánět charakterizovaný dilatací kapilár a malých krevních cév obklopujících poranění, což zvyšuje průtok krve do zraněných tkání, infikovaná oblast se stává červenou, teplou a oteklou a zvyšuje propustnost kapilární stěny. Plazma uniká do tkáňových prostorů, takže ředí toxiny vylučované bakteriemi.

Fagocyty (neutrofily a makrofágy) vykazují chemotaktickou odpověď a jsou přitahovány chemikáliemi uvolňovanými ze zanícené oblasti. Některé z mnoha tkáňových produktů, které způsobují tyto reakce, jsou histamin, bradykinin, serotonin, prostglandiny, několik reakčních produktů komplementového systému a systému srážení krve a více hormonálních látek nazývaných lymfokiny senzibilizovaných T-buněk.

Fagocyty se pohybují směrem k infikované nebo zraněné oblasti, unikají do intersticiálních prostor a pohlcují napadající mikroby. Mrtvé mikroby a krevní tělíska tvoří hnis v oblasti rány, což dále zvyšuje reakci obranného systému těla. Tomu se říká zánětlivá reakce.

Intenzita zánětlivé reakce je obvykle úměrná stupni poškození tkáně, např. Bakterie stafylokoků uvolňují extrémně smrtelné toxiny, takže zahájení rychlého vývoje zánětlivé reakce a infekce je rychle chráněna, ale bakterie streptokoků nezpůsobují intenzivní lokální destrukci tkáně, takže zánětlivá reakce je pomalá a je škodlivější.

Zánětlivá reakce může být pouze v poraněné nebo infikované oblasti (lokalizovaná) nebo se může rozšířit po celém těle (systémová). Při systémové zánětlivé reakci se počet bílých krvinek zvyšuje. Toxiny uvolněné patogeny nebo pyrogeny (Gr. Pyre = oheň) uvolněné leukocyty způsobují horečku.

Toto zvýšení teploty se nazývá pyrexie. Mírná vysoká teplota stimuluje fagocytární aktivitu a brzdí růst mikroorganismů, protože horečka snižuje hladinu železa v krvi (železo podporuje růst bakterií). Horečka také zvyšuje produkci interferonu. Velmi vysoký vzestup tělesné teploty je však obrovský, a proto by měl být rychle snížen použitím antipyretik (např. Proti horečce) jako asprin a aplikací studených zábalů.

Esej č. 2. Specifická obrana nebo imunitní systém:

Není přítomen od narození, ale je získán během jednoho vlastního života. Je vyvíjen organismem v reakci na onemocnění způsobené infekcí mikrobů nebo vakcíny. Je to kvůli přítomnosti extrémně silného specifického imunitního systému, který tvoří třetí obrannou linii.

Nejzvláštnější vlastností imunitního systému je, že dokáže rozlišovat mezi ‘self ’ (tělesné ’s vlastní buňky) a ‘non-self ’ (cizí mikroby) Poskytuje obranu proti invazním agens, jako jsou smrtící bakterie, viry, toxiny a dokonce i transplantace V těchto ochranných lymfocytech těla produkují protilátky, které nejen inaktivují antigeny a zbavují infekčního onemocnění, ale také zajišťují imunitu proti dalšímu útoku.


Materiály a metody

Sběr lidské tkáně a kultura varhan kůže

Všechny experimenty na lidské tkáni byly provedeny podle helsinských směrnic. Jako laboratoř, která se specializuje na výzkum vlasů se zvláštním zájmem o roli perifolikulárních makrofágů na pokožce hlavy, jsme účelově použili zdravé frontotemporální vzorky lidské chlupaté pokožky hlavy od žen podstupujících kosmetickou operaci faceliftu, získané od spolupracujících plastických chirurgů, po písemném souhlasu pacienta a etice souhlas výboru od University of Münster (č. 2015-602-fS), který výrazně omezil množství dostupné lidské kůže pro orgánovou kulturu. Fragmenty kůže o průměru 4 mm byly získány ze vzorků kůže po příjezdu do laboratoře po přepravě přes noc a orgánově kultivovány, jak bylo popsáno výše [20,35], s drobnými úpravami.

Pro lepší zachování životaschopnosti imunocytů byla použita směs Williamova E a RPMI média (1: 1), která obsahuje inzulín, hydrokortison a L-glutamin [20,21].

Po 24 hodinách ekvilibrační periody byly kožní razníky ošetřeny 10 - 8, 10 - 10 M SP nebo odpovídajícím vehikulem (pouze médium).

Alternativně před a během stimulace SP byl podáván selektivní NK1R antagonista, aprepitant [32–34] v 10-7 M, aby se zabránilo účinku SP.

K testování syntézy DNA byly vzorky zpracovávány po dobu 24 hodin 10 µM EdU (5-ethynyl-2'-deoxyuridin) [36].

Aby se otestovalo, zda lze endoteliální buňky aktivovat pomocí SP, byly kožní biopsie inkubovány buď s 10–10 M SP nebo se 2 různými koncentracemi (0,5–50 ng/ml) TNFα po dobu 24 hodin [21]. (podrobnosti viz text S1).

Imunohistochemie/Imunofluorescenční mikroskopie a kvantitativní (imuno-) histomorfometrie

Po fixaci acetonem byly kryořezy kůže inkubovány s primárními protilátkami uvedenými v tabulce S1 přes noc při 4 ° C nebo 1 hodinu při 37 ° C, po vhodné předběžné inkubaci se sérem (tabulka S2) a s příslušnou sekundární protilátkou ( Tabulka S3) nebo roztoky poskytované barvicími soupravami (podrobnosti viz text S1).

Počet jednoduchých nebo dvojitě pozitivních buněk byl hodnocen kvantitativní (imuno-) histomorfometrií [31] v papilární dermis, v oblasti definované jako 200μm od bazální membrány epidermis (obr. S1), nebo v celém kožním řezu pomocí softwaru Biozero-II Analyzer (podrobnosti viz text S1).

Statistika

Data jsou vyjádřena jako počet, procento nebo násobek změny oproti vehikulu nebo v den 0, kdy nebylo vozidlo určeno. Všechna data byla analyzována softwarem GraphPad Prism 6 (GraphPad Prism). Statistická významnost byla vypočtena jednosměrným testem ANOVA pro parametrická data nebo Kruskal-Wallisovým testem pro neparametrická data. Jako post hoc test byl použit Bonferroniho test, respektive Dunnův test. p & lt0,05 bylo považováno za významné.


Astrocyty odolávají fúzi HIV-1, ale materiálu makrofágů infikovaného Engulfem

HIV-1 se šíří do různých tkání a vytváří virové rezervoáry s dlouhou životností. Tyto rezervoáry zahrnují CNS, ve kterém mohou být infikovány buňky makrofágové linie, a jak naznačuje mnoho studií, astrocyty. Zde jsme zkoumali infekci astrocyty HIV-1. Potvrzujeme, že astrocyty zachycují a internalizují částice HIV-1 pro následné uvolnění, ale nenašli jsme žádný důkaz, že tyto částice infikují buňku. Infekce astrocyty nebyla pozorována způsoby bez buněk nebo mezi buňkami pomocí různých přístupů, včetně luciferázových a GFP reportérových virů, fúzních testů s pevnými a živými buňkami, multispektrální průtokové cytometrie a zobrazování v super rozlišení. Naproti tomu jsme pozorovali intimní interakce mezi makrofágy infikovanými HIV-1 a astrocyty, které vedly k signálům, které by mohly být zaměněny za infekci astrocyty pomocí méně přísných přístupů. Tyto výsledky mají důsledky pro HIV-1 infekci CNS, tvorbu virového rezervoáru a antiretrovirovou terapii.

Klíčová slova: HIV-1 astrocytů mozková fúze makrofágová fagocytóza.

Copyright © 2017 Autoři. Vydala Elsevier Inc. Všechna práva vyhrazena.

Obrázky

HFA nejsou produktivně infikovány…

HFA nejsou produktivně infikovány HIV-1, ale zachycují a uvolňují virové roubíky…

Žádná detekce fúze HIV-1 Env s HFA pomocí testu BlaM-Vpr (A) Experimentální…

Test fúze živých buněk ne…

Test fúze živých buněk nedetekuje fúzi HIV-1 Env s HFA (A) Experimentální…

Sledování jedné částice nedokáže odhalit…

Sledování jedné částice nedokáže odhalit fúzi HIV-1 Env s HFA (A) Experimentální plán…

STED analýza přenosu HIV-1…

STED analýza přenosu HIV-1 z MDM na HFA (A) Experimentální schéma a…

Interakce HFA a Engulf…

Interakce HFA s materiálem MDM infikovaným HIV-1 a Engulfem (A) Experimentální plán. (B) Single…


Posouzení

  1. Co je to vrozený imunitní systém?
  2. Identifikujte první linii obrany těla a rsquos.
  3. Definujte a uveďte příklady mechanických a chemických bariér vrozeného imunitního systému.
  4. Co jsou to biologické bariéry a jak chrání tělo?
  5. Uveďte účely zánětu.
  6. Co spouští zánět a jaké příznaky a příznaky způsobuje?
  7. Definujte systém komplementu. Jak pomáhá ničit patogeny?
  8. Vyjmenujte šest různých typů leukocytů a uveďte jejich roli v přirozené imunitní odpovědi.
  9. Popište dva způsoby, kterými se patogeny mohou vyhnout vrozenému imunitnímu systému.
  10. Vysvětlete, jak může hlen přispívat k imunitnímu systému jako mechanická i chemická bariéra.
  11. Který typ buňky imunitního systému může fagocytovat patogeny a produkovat chemikálie podporující zánět?

Jaké jsou způsoby, kterými se fagocyty mohou v těle setkat s patogeny?

Popište různé dva způsoby, kterými enzymy hrají roli vrozené imunitní odpovědi.

Pravda nebo lež. Komplementové proteiny mohou být produkovány makrofágy.

Pravda nebo lež. Hlavní funkcí zánětu je vylučování opravných proteinů v místě poškození.


Jak získají děložní makrofágy tento jedinečný fenotyp?

Unikátní fenotyp a heterogenita makrofágů je důležitá pro vznik a udržení těhotenství. Pro makrofágy jsou důležité různé secernované cytokiny, chemokiny, růstové faktory a hormony, jakož i interakce s příbuznými buňkami, aby získaly svůj jedinečný fenotyp a heterogenitu.

Cytokiny a chemokiny, jako je kolonie stimulující faktor 1 (CSF-1), monocytový chemoatraktantový protein-1 (MCP-1, CCL2), makrofágový zánětlivý protein 1-α (MIP-1α, CCL3), faktor inhibující migraci makrofágů ( MIF) jsou klíčovými faktory podílejícími se na náboru a regulaci deciduálních makrofágů během těhotenství. 68-70 CSF-1 účinně indukuje proliferaci, diferenciaci a přežití monocytů/makrofágů, 71 zatímco MCP-1 a MIP-1α hrají důležitou roli v regulaci migrace monocytů buňkami trofoblastů. 72, 73 Výzkum také ukazuje, že MCP-1 hraje důležitou roli v regulaci makrofágů M1/M2 během časného těhotenství. 74 Rozpustný lidský leukocytární antigen G5 (sHLAG5), rozpustná izoforma lidského leukocytového antigenu v plné délce zapojená do imunitní tolerance během těhotenství, může generovat makrofágy vlastnící „imunomodulační“ charakteristiky snížením exprese CD86, což je makrofágový marker M1, a zvýšením exprese CD163, indoleamin 2,3-dioxygenázy 1 (IDO), IL-6 a CXCL1 tak, že rozhodovací makrofágy mají zvýšenou fagocytární aktivitu, inhibují produkci IFN-y v T buňkách a mohou indukovat invazi trofoblastů. 75, 76 M-CSF a IL-10 pocházející z trofoblastu bylo ukázáno, že jsou schopné indukovat diferenciaci makrofágů M2 od monocytů periferní krve. 74

Těhotenské hormony mohou také regulovat nábor makrofágů do dělohy. Předchozí studie ukázaly, že migrace makrofágů do dělohy u ovariektomizovaných myší rychle klesala, 77 zatímco podávání estrogenu ovariektomizovaným myším by mohlo obnovit nábor makrofágů do dělohy, což by mohlo být blokováno souběžným podáváním estrogenu a progesteronu. U myší s knockoutem progesteronového receptoru však tento progesteronový účinek nebyl pozorován. 78 Relaxin zvyšuje počet endometriálních makrofágů a indukuje makrofágy k sekreci mnoha druhů stimulačních cytokinů s funkcí zvýšení citlivosti na prostaglandiny, stimulací tvorby mezerového spojení a indukcí oxytocinových receptorů, které jsou všechny potřebné pro usnadnění děložní aktivity a porodu. 79, 80

Díky své plasticitě makrofágy snadno podléhají fenotypovým změnám, aby se přizpůsobily jejich mikroprostředí, podněty k nim pocházejí ze sekrečních faktorů a také interakce s řadou různých typů buněk v decidua, včetně EVT, uNK buněk, T buněk, deciduálních stromálních buněk a buňky hladkého svalstva cév remodelačních spirálních tepen. To zase vede k velké heterogenitě fenotypu makrofágů v deciduách a pravděpodobnosti různých fenotypových podskupin vykonávajících různé lokální funkce. 81


Jak imunitní buňky zabíjejí bakterie kyselinou

První linií imunitní obrany proti napadení patogenů, jako jsou bakterie, jsou makrofágy, imunitní buňky, které pohltí každý cizí předmět, který jim překročí cestu. After enclosing it in intracellular membrane vesicles, a process called phagocytosis, macrophages kill their prey with acid. However, it is not yet entirely understood how the acidification process is established. In their quest to systematically study proteins that transport chemicals across cellular membranes, researchers at CeMM characterized the critical role for transporter SLC4A7 in this process, providing valuable new insights for many pathologic conditions from inflammation to cancer.

Among the many different kinds of immune cells that patrol the body, macrophages are the first when it comes to fight against a foreign threat. With their flexible and versatile surface, they engulf every microorganism or particle that could be harmful for the health of the organism, and enclose it in an intracellular membrane vesicle called phagosome. To eliminate the threat and break it down to its constituents, the interior of the phagosome needs to be effectively and progressively acidified. For this crucial part of phagocytosis, the macrophages must undergo multiple metabolic changes, which are not yet entirely understood.

The team of Giulio Superti-Furga, Scientific Director of the CeMM Research Center for Molecular Medicine of the Austrian Academy of Sciences, discovered in their latest study that a membrane protein belonging to the family of "solute carriers" (SLCs) plays an essential role in phagocytosis and phagosome acidification. Their work was published in the journal Cell Host & Microbe.

SLCs represent the largest group of transporter proteins responsible for the movement of chemical molecules across cellular membranes. As phagocytosis and the acidification of phagosomes require the exchange of ions and nutrients, the scientists in Superti-Furga´s laboratory hypothesized that SLCs might be essential for macrophages to undergo those processes. To test their hypothesis, the researchers developed an essay with special cells in which they impaired the 391 human SLC genes individually using CRISPR/Cas9 gene editing technology.

Those cells, each of them carrying a single defective SLC gene, were subsequently tested on how they performed during phagocytosis. Strikingly, among all SLCs, SLC4A7, a sodium bicarbonate transporter, was the only one who turned out to be essential for macrophages to undergo phagocytosis and acidification. Cells with impaired SLC4A7 were unable to acidify their phagosomes and by consequence decreased their capacity to kill bacteria.

Having identified their prime candidate SLC4A7, the scientists, in collaboration with the laboratory of Nicolas Demaurex of the University of Geneva, investigated further and unveiled the mechanism causing the impaired phagosome acidification. "SLC4A7 is located on the surface of macrophages and necessary for bicarbonate import from the environment into the cell cytoplasm" Giulio Superti-Furga, senior author of the study explains. "The SLC4A7-driven bicarbonate import is essential for buffering the cellular pH during phagocytosis. If SLC4A7 was lost, the activation of macrophages led to accumulation of protons in their cytoplasm, which further inhibited the acidification of phagosomes."

The results of this study do not only provide new fundamental insights into the molecular functioning of one of the most important cells of the immune system. As phagocytosis plays a significant role in various pathologic conditions from inflammation to cancer, these new insights are likely of relevance beyond the context of infectious diseases. The effort to understand the role of the different cellular transporters, supported by a grant of the European Research Council (ERC), has added a small new piece to the large and fascinating puzzle coupling trafficking of chemical matter to metabolism and cellular function.


This work was supported by Canadian Institutes of Health Research (CIHR) grant MOP-125990 to Albert Descoteaux. Guillermo Arango Duque was supported by a CIHR Frederick Banting and Charles Best Doctoral Award.

1. Tauber AI. Metchnikoff and the phagocytosis theory. Nat Rev Mol Cell Cell Biol (2003) 4(11):897�. doi: 10.1038/nrm1244

2. Sieweke MH, Allen JE. Beyond stem cells: self-renewal of differentiated macrophages. Věda (2013) 342(6161):1242974. doi:10.1126/science.1242974

3. Huber C, Stingl G. Macrophages in the regulation of immunity. Haematol Blood Transfus (1981) 27:31𠄷.

4. Unanue ER, Beller DI, Calderon J, Kiely JM, Stadecker MJ. Regulation of immunity and inflammation by mediators from macrophages. Am J Pathol (1976) 85(2):465�.

5. Dinarello CA. Historical insights into cytokines. Eur J Immunol (2007) 37(Suppl 1):S34�. doi:10.1002/eji.200737772

6. Bernheim HA, Kluger MJ. Fever and antipyresis in the lizard Dipsosaurus dorsalis. Am J Physiol (1976) 231(1):198�.

7. Huynh KK, Kay JG, Stow JL, Grinstein S. Fusion, fission, and secretion during phagocytosis. Physiology (Bethesda) (2007) 22:366�. doi:10.1152/physiol.00028.2007

8. Biswas SK, Mantovani A. Macrophage plasticity and interaction with lymphocyte subsets: cancer as a paradigm. Nat Immunol (2010) 11(10):889�. doi:10.1038/ni.1937

9. Stow JL, Murray RZ. Intracellular trafficking and secretion of inflammatory cytokines. Cytokine Growth Factor Rev (2013) 24(3):227�. doi:10.1016/j.cytogfr.2013.04.001

10. Stow JL, Manderson AP, Murray RZ. SNAREing immunity: the role of SNAREs in the immune system. Nat Rev Immunol (2006) 6(12):919�. doi:10.1038/nri1980

11. Arango Duque G, Fukuda M, Descoteaux A. Synaptotagmin XI regulates phagocytosis and cytokine secretion in macrophages. J Immunol (2013) 190(4):1737�. doi:10.4049/jimmunol.1202500

12. Beutler BA. The role of tumor necrosis factor in health and disease. J Rheumatol Suppl (1999) 57:16�.

13. Carswell EA, Old LJ, Kassel RL, Green S, Fiore N, Williamson B. An endotoxin-induced serum factor that causes necrosis of tumors. Proč Natl Acad Sci U S A (1975) 72(9):3666�. doi:10.1073/pnas.72.9.3666

14. Griffin GK, Newton G, Tarrio ML, Bu D-X, Maganto-Garcia E, Azcutia V, et al. IL-17 and TNF-α sustain neutrophil recruitment during inflammation through synergistic effects on endothelial activation. J Immunol (2012) 188(12):6287�. doi:10.4049/jimmunol.1200385

15. Vieira SM, Lemos HP, Grespan R, Napimoga MH, Dal-Secco D, Freitas A, et al. A crucial role for TNF-α in mediating neutrophil influx induced by endogenously generated or exogenous chemokines, KC/CXCL1 and LIX/CXCL5. Br J Pharmacol (2009) 158(3):779�. doi:10.1111/j.1476-5381.2009.00367.x

16. Sozzani S, Abbracchio MP, Annese V, Danese S, De Pita O, De Sarro G, et al. Chronic inflammatory diseases: do immunological patterns drive the choice of biotechnology drugs? A critical review. Autoimmunity (2014) 47(5):287�. doi:10.3109/08916934.2014.897333

17. Murray RZ, Kay JG, Sangermani DG, Stow JL. A role for the phagosome in cytokine secretion. Věda (2005) 310(5753):1492𠄵. doi:10.1126/science.1120225

18. Pagan JK, Wylie FG, Joseph S, Widberg C, Bryant NJ, James DE, et al. The t-SNARE syntaxin 4 is regulated during macrophage activation to function in membrane traffic and cytokine secretion. Curr Biol (2003) 13(2):156�. doi:10.1016/S0960-9822(03)00006-X

19. Murray RZ, Wylie FG, Khromykh T, Hume DA, Stow JL. Syntaxin 6 and Vti1b form a novel SNARE complex, which is up-regulated in activated macrophages to facilitate exocytosis of tumor necrosis factor-alpha. J Biol Chem (2005) 280(11):10478�. doi:10.1074/jbc.M414420200

20. Stanley AC, Wong CX, Micaroni M, Venturato J, Khromykh T, Stow JL, et al. The Rho GTPase Rac1 is required for recycling endosome-mediated secretion of TNF in macrophages. Immunol Cell Biol (2014) 92(3):275�. doi:10.1038/icb.2013.90

21. Black RA, Rauch CT, Kozlosky CJ, Peschon JJ, Slack JL, Wolfson MF, et al. A metalloproteinase disintegrin that releases tumour-necrosis factor-alpha from cells. Příroda (1997) 385(6618):729�. doi:10.1038/385729a0

22. Arango Duque G, Fukuda M, Turco SJ, Stäger S, Descoteaux A. Leishmania promastigotes induce cytokine secretion in macrophages through the degradation of synaptotagmin XI. J Immunol (2014) 193(5):2363�. doi:10.4049/jimmunol.1303043

23. Baram D, Adachi R, Medalia O, Tuvim M, Dickey BF, Mekori YA, et al. Synaptotagmin II negatively regulates Ca 2+ -triggered exocytosis of lysosomes in mast cells. J Exp Med (1999) 189(10):1649�. doi:10.1084/jem.189.10.1649

24. Czibener C, Sherer NM, Becker SM, Pypaert M, Hui E, Chapman ER, et al. Ca 2+ and synaptotagmin VII-dependent delivery of lysosomal membrane to nascent phagosomes. J Cell Biol (2006) 174(7):997�. doi:10.1083/jcb.200605004

25. Vinet AF, Fukuda M, Descoteaux A. The exocytosis regulator synaptotagmin V controls phagocytosis in macrophages. J Immunol (2008) 181(8):5289�. doi:10.4049/jimmunol.181.8.5289

26. S࿍hof TC. Calcium control of neurotransmitter release. Cold Spring Harb Perspect Biol (2012) 4(1):a011353. doi:10.1101/cshperspect.a011353

27. Wang Z, Chapman ER. Rat and Drosophila synaptotagmin 4 have opposite effects during SNARE-catalyzed membrane fusion. J Biol Chem (2010) 285(40):30759�. doi:10.1074/jbc.M110.137745

28. Milochau A, Lagree V, Benassy MN, Chaignepain S, Papin J, Garcia-Arcos I, et al. Synaptotagmin 11 interacts with components of the RNA-induced silencing complex RISC in clonal pancreatic beta-cells. FEBS Lett (2014) 588(14):2217�. doi:10.1016/j.febslet.2014.05.031

29. Ben-Sasson SZ, Hu-Li J, Quiel J, Cauchetaux S, Ratner M, Shapira I, et al. IL-1 acts directly on CD4 T cells to enhance their antigen-driven expansion and differentiation. Proč Natl Acad Sci U S A (2009) 106(17):7119�. doi:10.1073/pnas.0902745106

30. Carmi Y, Voronov E, Dotan S, Lahat N, Rahat MA, Fogel M, et al. The role of macrophage-derived IL-1 in induction and maintenance of angiogenesis. J Immunol (2009) 183(7):4705�. doi:10.4049/jimmunol.0901511

31. Yazdi AS, Guarda G, Riteau N, Drexler SK, Tardivel A, Couillin I, et al. Nanoparticles activate the NLR pyrin domain containing 3 (Nlrp3) inflammasome and cause pulmonary inflammation through release of IL-1alpha and IL-1beta. Proč Natl Acad Sci U S A (2010) 107(45):19449�. doi:10.1073/pnas.1008155107

32. Chen CJ, Kono H, Golenbock D, Reed G, Akira S, Rock KL. Identification of a key pathway required for the sterile inflammatory response triggered by dying cells. Nat Med (2007) 13(7):851𠄶. doi:10.1038/nm1603

33. Ravikumar B, Futter M, Jahreiss L, Korolchuk VI, Lichtenberg M, Luo S, et al. Mammalian macroautophagy at a glance. J Cell Sci (2009) 122(Pt 11):1707�. doi:10.1242/jcs.031773

34. Duran JM, Anjard C, Stefan C, Loomis WF, Malhotra V. Unconventional secretion of Acb1 is mediated by autophagosomes. J Cell Biol (2010) 188(4):527�. doi:10.1083/jcb.200911154

35. Dupont N, Jiang S, Pilli M, Ornatowski W, Bhattacharya D, Deretic V. Autophagy-based unconventional secretory pathway for extracellular delivery of IL-1β. EMBO J (2011) 30(23):4701�. doi:10.1038/emboj.2011.398

36. Jiang S, Dupont N, Castillo EF, Deretic V. Secretory versus degradative autophagy: unconventional secretion of inflammatory mediators. J Innate Immun (2013) 5(5):471𠄹. doi:10.1159/000346707

37. Brough D, Rothwell NJ. Caspase-1-dependent processing of pro-interleukin-1beta is cytosolic and precedes cell death. J Cell Sci (2007) 120(Pt 5):772�. doi:10.1242/jcs.03377

38. Marty V, Medina C, Combe C, Parnet P, Amedee T. ATP binding cassette transporter ABC1 is required for the release of interleukin-1beta by P2൷-stimulated and lipopolysaccharide-primed mouse Schwann cells. Glia (2005) 49(4):511𠄹. doi:10.1002/glia.20138

39. Qu Y, Franchi L, Nunez G, Dubyak GR. Non-classical IL-1β secretion stimulated by P2൷ receptors is dependent on inflammasome activation and correlated with exosome release in murine macrophages. J Immunol (2007) 179(3):1913�. doi:10.4049/jimmunol.179.3.1913

40. Nishimoto N, Kishimoto T. Inhibition of IL-6 for the treatment of inflammatory diseases. Curr Opin Pharmacol (2004) 4(4):386�. doi:10.1016/j.coph.2004.03.005

41. Barkhausen T, Tschernig T, Rosenstiel P, van Griensven M, Vonberg RP, Dorsch M, et al. Selective blockade of interleukin-6 trans-signaling improves survival in a murine polymicrobial sepsis model. Crit Care Med (2011) 39(6):1407�. doi:10.1097/CCM.0b013e318211ff56

42. Hurst SM, Wilkinson TS, McLoughlin RM, Jones S, Horiuchi S, Yamamoto N, et al. IL-6 and its soluble receptor orchestrate a temporal switch in the pattern of leukocyte recruitment seen during acute inflammation. Imunita (2001) 14(6):705�. doi:10.1016/S1074-7613(01)00151-0

43. Scheller J, Chalaris A, Schmidt-Arras D, Rose-John S. The pro- and anti-inflammatory properties of the cytokine interleukin-6. Biochim Biophys Acta (2011) 1813(5):878�. doi:10.1016/j.bbamcr.2011.01.034

44. Matthews VB, Allen TL, Risis S, Chan MHS, Henstridge DC, Watson N, et al. Interleukin-6-deficient mice develop hepatic inflammation and systemic insulin resistance. Diabetologie (2010) 53(11):2431�. doi:10.1007/s00125-010-1865-y

45. Manderson AP, Kay JG, Hammond LA, Brown DL, Stow JL. Subcompartments of the macrophage recycling endosome direct the differential secretion of IL-6 and TNFalpha. J Cell Biol (2007) 178(1):57�. doi:10.1083/jcb.200612131

46. Dorman SE, Holland SM. Interferon-γ and interleukin-12 pathway defects and human disease. Cytokine Growth Factor Rev (2000) 11(4):321�. doi:10.1016/S1359-6101(00)00010-1

47. Croxford AL, Kulig P, Becher B. IL-12-and IL-23 in health and disease. Cytokine Growth Factor Rev (2014) 25(4):415�. doi:10.1016/j.cytogfr.2014.07.017

48. Wang KS, Frank DA, Ritz J. Interleukin-2 enhances the response of natural killer cells to interleukin-12 through up-regulation of the interleukin-12 receptor and STAT4. Blood (2000) 95(10):3183�.

49. Duitman EH, Orinska Z, Bulfone-Paus S. Mechanisms of cytokine secretion: a portfolio of distinct pathways allows flexibility in cytokine activity. Eur J Cell Biol (2011) 90(6𠄷):476�. doi:10.1016/j.ejcb.2011.01.010

50. Logan MR, Lacy P, Odemuyiwa SO, Steward M, Davoine F, Kita H, et al. A critical role for vesicle-associated membrane protein-7 in exocytosis from human eosinophils and neutrophils. Allergy (2006) 61(6):777�. doi:10.1111/j.1398-9995.2006.01089.x

51. Mollinedo F, Calafat J, Janssen H, Martín-Martín B, Canchado J, Nabokina SM, et al. Combinatorial SNARE complexes modulate the secretion of cytoplasmic granules in human neutrophils. J Immunol (2006) 177(5):2831�. doi:10.4049/jimmunol.177.5.2831

52. Pulecio J, Petrovic J, Prete F, Chiaruttini G, Lennon-Dumenil A-M, Desdouets C, et al. Cdc42-mediated MTOC polarization in dendritic cells controls targeted delivery of cytokines at the immune synapse. J Exp Med (2010) 207(12):2719�. doi:10.1084/jem.20100007

53. Gatti S, Beck J, Fantuzzi G, Bartfai T, Dinarello CA. Effect of interleukin-18 on mouse core body temperature. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol (2002) 282(3):R702𠄹. doi:10.1152/ajpregu.00393.2001

54. Lee JK, Kim SH, Lewis EC, Azam T, Reznikov LL, Dinarello CA. Differences in signaling pathways by IL-1β and IL-18. Proč Natl Acad Sci U S A (2004) 101(23):8815�. doi:10.1073/pnas.0402800101

55. Vanden Eijnden S, Goriely S, De Wit D, Willems F, Goldman M. IL-23 up-regulates IL-10 and induces IL-17 synthesis by polyclonally activated naive T cells in human. Eur J Immunol (2005) 35(2):469�. doi:10.1002/eji.200425677

56. Yoshida H, Hamano S, Senaldi G, Covey T, Faggioni R, Mu S, et al. WSX-1 is required for the initiation of Th1 responses and resistance to L. major infekce. Imunita (2001) 15(4):569�. doi:10.1016/S1074-7613(01)00206-0

57. Stumhofer JS, Laurence A, Wilson EH, Huang E, Tato CM, Johnson LM, et al. Interleukin 27 negatively regulates the development of interleukin 17-producing T helper cells during chronic inflammation of the central nervous system. Nat Immunol (2006) 7(9):937�. doi:10.1038/ni1376

58. Mosser DM, Zhang X. Interleukin-10: new perspectives on an old cytokine. Immunol Rev (2008) 226(1):205�. doi:10.1111/j.1600-065X.2008.00706.x

59. Fiorentino DF, Zlotnik A, Mosmann TR, Howard M, O’Garra A. IL-10 inhibits cytokine production by activated macrophages. J Immunol (1991) 147(11):3815�.

60. Chadban SJ, Tesch GH, Foti R, Lan HY, Atkins RC, Nikolic-Paterson DJ. Interleukin-10 differentially modulates MHC class II expression by mesangial cells and macrophages in vitro a in vivo. Immunology (1998) 94(1):72𠄸. doi:10.1046/j.1365-2567.1998.00487.x

61. Defrance T, Vanbervliet B, Briere F, Durand I, Rousset F, Banchereau J. Interleukin 10 and transforming growth factor beta cooperate to induce anti-CD40-activated naive human B cells to secrete immunoglobulin A. J Exp Med (1992) 175(3):671�. doi:10.1084/jem.175.3.671

62. Rousset F, Garcia E, Defrance T, Peronne C, Vezzio N, Hsu DH, et al. Interleukin 10 is a potent growth and differentiation factor for activated human B lymphocytes. Proč Natl Acad Sci U S A (1992) 89(5):1890𠄳. doi:10.1073/pnas.89.5.1890

63. Oswald IP, Wynn TA, Sher A, James SL. Interleukin 10 inhibits macrophage microbicidal activity by blocking the endogenous production of tumor necrosis factor alpha required as a costimulatory factor for interferon gamma-induced activation. Proč Natl Acad Sci U S A (1992) 89(18):8676�. doi:10.1073/pnas.89.18.8676

64. Cunha FQ, Moncada S, Liew FY. Interleukin-10 (IL-10) inhibits the induction of nitric oxide synthase by interferon-gamma in murine macrophages. Biochem Biophys Res Commun (1992) 182(3):1155𠄹. doi:10.1016/0006-291X(92)91852-H

65. Varzaneh FN, Keller B, Unger S, Aghamohammadi A, Warnatz K, Rezaei N. Cytokines in common variable immunodeficiency as signs of immune dysregulation and potential therapeutic targets – a review of the current knowledge. J Clin Immunol (2014) 34(5):524�. doi:10.1007/s10875-014-0053-0

66. Stanley AC, Lieu ZZ, Wall AA, Venturato J, Khromykh T, Hamilton NA, et al. Recycling endosome-dependent and -independent mechanisms for IL-10 secretion in LPS-activated macrophages. J Leukoc Biol (2012) 92(6):1227�. doi:10.1189/jlb.0412191

67. Travis MA, Sheppard D. TGF-β activation and function in immunity. Annu Rev Immunol (2014) 32:51�. doi:10.1146/annurev-immunol-032713-120257

68. Becker C, Fantini MC, Schramm C, Lehr HA, Wirtz S, Nikolaev A, et al. TGF-β suppresses tumor progression in colon cancer by inhibition of IL-6 trans-signaling. Imunita (2004) 21(4):491�. doi:10.1016/j.immuni.2004.07.020

69. Josefowicz SZ, Lu LF, Rudensky AY. Regulatory T cells: mechanisms of differentiation and function. Annu Rev Immunol (2012) 30:531�. doi:10.1146/annurev.immunol.25.022106.141623

70. Gleizes PE, Munger JS, Nunes I, Harpel JG, Mazzieri R, Noguera I, et al. TGF-β latency: biological significance and mechanisms of activation. Stem Cells (1997) 15(3):190𠄷. doi:10.1002/stem.150190

71. Comerford I, McColl SR. Mini-review series: focus on chemokines. Immunol Cell Biol (2011) 89(2):183𠄴. doi:10.1038/icb.2010.164

72. Moser B, Clark-Lewis I, Zwahlen R, Baggiolini M. Neutrophil-activating properties of the melanoma growth-stimulatory activity. J Exp Med (1990) 171(5):1797�. doi:10.1084/jem.171.5.1797

73. Pelus LM, Fukuda S. Peripheral blood stem cell mobilization: the CXCR2 ligand GRObeta rapidly mobilizes hematopoietic stem cells with enhanced engraftment properties. Exp Hematol (2006) 34(8):1010�. doi:10.1016/j.exphem.2006.04.004

74. Addison CL, Arenberg DA, Morris SB, Xue YY, Burdick MD, Mulligan MS, et al. The CXC chemokine, monokine induced by interferon-gamma, inhibits non-small cell lung carcinoma tumor growth and metastasis. Hum Gene Ther (2000) 11(2):247�. doi:10.1089/10430340050015996

75. Donlon TA, Krensky AM, Wallace MR, Collins FS, Lovett M, Clayberger C. Localization of a human T-cell-specific gene, RANTES (D17S136E), to chromosome 17q11.2-q12. Genomika (1990) 6(3):548�. doi:10.1016/0888-7543(90)90485-D

76. Maghazachi AA, Al-Aoukaty A, Schall TJ. CC chemokines induce the generation of killer cells from CD56+ cells. Eur J Immunol (1996) 26(2):315𠄹. doi:10.1002/eji.1830260207

77. Han C, Chen T, Yang M, Li N, Liu H, Cao X. Human SCAMP5, a novel secretory carrier membrane protein, facilitates calcium-triggered cytokine secretion by interaction with snare machinery. J Immunol (2009) 182(5):2986�. doi:10.4049/jimmunol.0802002

78. Gouwy M, Struyf S, Catusse J, Proost P, Van Damme J. Synergy between proinflammatory ligands of G protein-coupled receptors in neutrophil activation and migration. J Leukoc Biol (2004) 76(1):185�. doi:10.1189/jlb.1003479

79. Starckx S, Van den Steen PE, Wuyts A, Van Damme J, Opdenakker G. Neutrophil gelatinase B and chemokines in leukocytosis and stem cell mobilization. Leuk Lymphoma (2002) 43(2):233�. doi:10.1080/10428190290005982

80. Van Damme J, Struyf S, Opdenakker G. Chemokine-protease interactions in cancer. Semin Cancer Biol (2004) 14(3):201𠄸. doi:10.1016/j.semcancer.2003.10.007

81. Gijsbers K, Van Assche G, Joossens S, Struyf S, Proost P, Rutgeerts P, et al. CXCR1-binding chemokines in inflammatory bowel diseases: down-regulated IL-8/CXCL8 production by leukocytes in Crohn’s disease and selective GCP-2/CXCL6 expression in inflamed intestinal tissue. Eur J Immunol (2004) 34(7):1992�. doi:10.1002/eji.200324807

82. Rosenblum JM, Shimoda N, Schenk AD, Zhang H, Kish DD, Keslar K, et al. CXC chemokine ligand (CXCL) 9 and CXCL10 are antagonistic costimulation molecules during the priming of alloreactive T cell effectors. J Immunol (2010) 184(7):3450�. doi:10.4049/jimmunol.0903831

83. Keeley EC, Mehrad B, Strieter RM. Chemokines as mediators of neovascularization. Arterioscler Thromb Vasc Biol (2008) 28(11):1928�. doi:10.1161/ATVBAHA.108.162925

84. Dufour JH, Dziejman M, Liu MT, Leung JH, Lane TE, Luster AD. IFN-gamma-inducible protein 10 (IP-10 CXCL10)-deficient mice reveal a role for IP-10 in effector T cell generation and trafficking. J Immunol (2002) 168(7):3195�. doi:10.4049/jimmunol.168.7.3195

85. Cole KE, Strick CA, Paradis TJ, Ogborne KT, Loetscher M, Gladue RP, et al. Interferon-inducible T cell alpha chemoattractant (I-TAC): a novel non-ELR CXC chemokine with potent activity on activated T cells through selective high affinity binding to CXCR3. J Exp Med (1998) 187(12):2009�. doi:10.1084/jem.187.12.2009

86. Gundra UM, Girgis NM, Ruckerl D, Jenkins S, Ward LN, Kurtz ZD, et al. Alternatively activated macrophages derived from monocytes and tissue macrophages are phenotypically and functionally distinct. Blood (2014) 123:e110�. doi:10.1182/blood-2013-08-520619

87. Zhang W, Xu W, Xiong S. Blockade of Notch1 signaling alleviates murine lupus via blunting macrophage activation and M2b polarization. J Immunol (2010) 184(11):6465�. doi:10.4049/jimmunol.0904016

88. Lu J, Cao Q, Zheng D, Sun Y, Wang C, Yu X, et al. Discrete functions of M2a and M2c macrophage subsets determine their relative efficacy in treating chronic kidney disease. Kidney Int (2013) 84(4):745�. doi:10.1038/ki.2013.135

89. Weng M, Huntley D, Huang I-F, Foye-Jackson O, Wang L, Sarkissian A, et al. Alternatively activated macrophages in intestinal helminth infection: effects on concurrent bacterial colitis. J Immunol (2007) 179(7):4721�. doi:10.4049/jimmunol.179.7.4721

90. Hao N-B, Lü M-H, Fan Y-H, Cao Y-L, Zhang Z-R, Yang S-M. Macrophages in tumor microenvironments and the progression of tumors. Clin Dev Immunol (2012) 2012:11. doi:10.1155/2012/948098

91. Ong S-M, Tan Y-C, Beretta O, Jiang D, Yeap W-H, Tai JJY, et al. Macrophages in human colorectal cancer are pro-inflammatory and prime T cells towards an anti-tumour type-1 inflammatory response. Eur J Immunol (2012) 42(1):89�. doi:10.1002/eji.201141825

92. Schoppmann SF, Birner P, Stockl J, Kalt R, Ullrich R, Caucig C, et al. Tumor-associated macrophages express lymphatic endothelial growth factors and are related to peritumoral lymphangiogenesis. Am J Pathol (2002) 161(3):947�. doi:10.1016/S0002-9440(10)64255-1

93. Sibley LD. Invasion and intracellular survival by protozoan parasites. Immunol Rev (2011) 240(1):72�. doi:10.1111/j.1600-065X.2010.00990.x

94. Flannagan RS, Cosio G, Grinstein S. Antimicrobial mechanisms of phagocytes and bacterial evasion strategies. Nat Rev Microbiol (2009) 7(5):355�. doi:10.1038/nrmicro2128

95. Walsh DS, Portaels F, Meyers WM. Buruli ulcer: advances in understanding Mycobacterium ulcerans infekce. Dermatol Clin (2011) 29(1):1𠄸. doi:10.1016/j.det.2010.09.006

96. George KM, Pascopella L, Welty DM, Small PLA. Mycobacterium ulcerans toxin, mycolactone, causes apoptosis in guinea pig ulcers and tissue culture cells. Infect Immun (2000) 68(2):877�. doi:10.1128/IAI.68.2.877-883.2000

97. George KM, Chatterjee D, Gunawardana G, Welty D, Hayman J, Lee R, et al. Mycolactone: a polyketide toxin from Mycobacterium ulcerans required for virulence. Věda (1999) 283(5403):854𠄷. doi:10.1126/science.283.5403.854

98. Demangel C, Stinear TP, Cole ST. Buruli ulcer: reductive evolution enhances pathogenicity of Mycobacterium ulcerans. Nat Rev Microbiol (2009) 7(1):50�. doi:10.1038/nrmicro2077

99. Hall B, Simmonds R. Pleiotropic molecular effects of the Mycobacterium ulcerans virulence factor mycolactone underlying the cell death and immunosuppression seen in Buruli ulcer. Biochem Soc Trans (2014) 42(1):177�. doi:10.1042/BST20130133

100. Simmonds RE, Lali FV, Smallie T, Small PLC, Foxwell BM. Mycolactone inhibits monocyte cytokine production by a posttranscriptional mechanism. J Immunol (2009) 182(4):2194�. doi:10.4049/jimmunol.0802294

101. Torrado E, Adusumilli S, Fraga AG, Small PLC, Castro AG, Pedrosa J. Mycolactone-mediated inhibition of tumor necrosis factor production by macrophages infected with Mycobacterium ulcerans has implications for the control of infection. Infect Immun (2007) 75(8):3979�. doi:10.1128/IAI.00290-07

102. Hall BS, Hill K, McKenna M, Ogbechi J, High S, Willis AE, et al. The pathogenic mechanism of the Mycobacterium ulcerans virulence factor, mycolactone, depends on blockade of protein translocation into the ER. PLoS Pathog (2014) 10(4):e1004061. doi:10.1371/journal.ppat.1004061

103. Alvar J, Velez ID, Bern C, Herrero M, Desjeux P, Cano J, et al. Leishmaniasis worldwide and global estimates of its incidence. PLoS One (2012) 7(5):e35671. doi:10.1371/journal.pone.0035671

104. Kedzierski L. Leishmaniasis vaccine: where are we today? J Glob Infect Dis (2010) 2(2):177�. doi:10.4103/0974-777X.62881

105. Moradin N, Descoteaux A. Leishmania promastigotes: building a safe niche within macrophages. Front Cell Infect Microbiol (2012) 2:121. doi:10.3389/fcimb.2012.00121

106. Lodge R, Descoteaux A. Leishmania invasion and phagosome biogenesis. Subcell Biochem (2008) 47:174�. doi:10.1007/978-0-387-78267-6_14

107. Real F, Florentino PTV, Reis LC, Ramos-Sanchez EM, Veras PST, Goto H, et al. Cell-to-cell transfer of Leishmania amazonensis amastigotes is mediated by immunomodulatory LAMP-rich parasitophorous extrusions. Cell Microbiol (2014) 16(10):1549�. doi:10.1111/cmi.12311

108. Yao C. Major surface protease of trypanosomatids: one size fits all? Infect Immun (2010) 78(1):22�. doi:10.1128/IAI.00776-09

109. Joshi PB, Kelly BL, Kamhawi S, Sacks DL, McMaster WR. Targeted gene deletion in Leishmania major identifies leishmanolysin (GP63) as a virulence factor. Mol Biochem Parasitol (2002) 120(1):33�. doi:10.1016/S0166-6851(01)00432-7

110. Matheoud D, Moradin N, Bellemare-Pelletier A, Shio MT, Hong WJ, Olivier M, et al. Leishmania evades host immunity by inhibiting antigen cross-presentation through direct cleavage of the SNARE VAMP8. Cell Host Microbe (2013) 14(1):15�. doi:10.1016/j.chom.2013.06.003

111. Gómez MA, Contreras I, Halle M, Tremblay ML, McMaster RW, Olivier M. Leishmania GP63 alters host signaling through cleavage-activated protein tyrosine phosphatases. Sci signál (2009) 2(90):ra58. doi:10.1126/scisignal.2000213

112. Jaramillo M, Gómez MA, Larsson O, Shio MT, Topisirovic I, Contreras I, et al. Leishmania repression of host translation through mTOR cleavage is required for parasite survival and infection. Cell Host Microbe (2011) 9(4):331�. doi:10.1016/j.chom.2011.03.008

113. Hallé M, Gómez MA, Stuible M, Shimizu H, McMaster WR, Olivier M, et al. The Leishmania surface protease GP63 cleaves multiple intracellular proteins and actively participates in p38 mitogen-activated protein kinase inactivation. J Biol Chem (2009) 284(11):6893�. doi:10.1074/jbc.M805861200

114. Contreras I, Gómez MA, Nguyen O, Shio MT, McMaster RW, Olivier M. Leishmania-induced inactivation of the macrophage transcription factor AP-1 is mediated by the parasite metalloprotease GP63. PLoS Pathog (2010) 6(10):e1001148. doi:10.1371/journal.ppat.1001148

115. Ghosh J, Bose M, Roy S, Bhattacharyya SN. Leishmania donovani targets Dicer1 to downregulate miR-122, lower serum cholesterol, and facilitate murine liver infection. Cell Host Microbe (2013) 13(3):277�. doi:10.1016/j.chom.2013.02.005

116. Descoteaux A, Moradin N, Arango Duque G. Leishmania dices away cholesterol for survival. Cell Host Microbe (2013) 13(3):245𠄷. doi:10.1016/j.chom.2013.02.018

117. Arena A, Capozza AB, Delfino D, Iannello D. Production of TNFα and interleukin 6 by differentiated U937 cells infected with Leishmania major. New Microbiol (1997) 20(3):233�.

118. Matte C, Olivier M. Leishmania-induced cellular recruitment during the early inflammatory response: modulation of proinflammatory mediators. J Infect Dis (2002) 185(5):673�. doi:10.1086/339260

119. Lapara NJ III, Kelly BL. Suppression of LPS-induced inflammatory responses in macrophages infected with Leishmania. J Inflamm (Lond) (2010) 7(1):8. doi:10.1186/1476-9255-7-8

120. Wenzel UA, Bank E, Florian C, Forster S, Zimara N, Steinacker J, et al. Leishmania major parasite stage-dependent host cell invasion and immune evasion. FASEB J (2012) 26(1):29�. doi:10.1096/fj.11-184895

121. Karam MC, Hamdan HG, Abi Chedid NA, Bodman-Smith KB, Eales-Reynolds LJ, Baroody GM. Leishmania major: low infection dose causes short-lived hyperalgesia and cytokines upregulation in mice. Exp Parasitol (2006) 113(3):168�. doi:10.1016/j.exppara.2006.01.003

122. Jones MR, Quinton LJ, Simms BT, Lupa MM, Kogan MS, Mizgerd JP. Roles of interleukin-6 in activation of STAT proteins and recruitment of neutrophils during Escherichia coli Pneumonia. J Infect Dis (2006) 193(3):360𠄹. doi:10.1086/499312

123. Biswas P, Delfanti F, Bernasconi S, Mengozzi M, Cota M, Polentarutti N, et al. Interleukin-6 induces monocyte chemotactic protein-1 in peripheral blood mononuclear cells and in the U937 cell line. Blood (1998) 91(1):258�.

124. Belkaid Y, Hoffmann KF, Mendez S, Kamhawi S, Udey MC, Wynn TA, et al. The role of interleukin (IL)-10 in the persistence of Leishmania major in the skin after healing and the therapeutic potential of anti–IL-10 receptor antibody for sterile cure. J Exp Med (2001) 194(10):1497�. doi:10.1084/jem.194.10.1497

125. Kane MM, Mosser DM. The role of IL-10 in promoting disease progression in Leishmaniasis. J Immunol (2001) 166(2):1141𠄷. doi:10.4049/jimmunol.166.2.1141

126. Ribeiro-Gomes FL, Roma EH, Carneiro MBH, Doria NA, Sacks DL, Peters NC. Site dependent recruitment of inflammatory cells determines the effective dose of Leishmania major. Infect Immun (2014) 82(7):2713�. doi:10.1128/IAI.01600-13

127. Tiwananthagorn S, Iwabuchi K, Ato M, Sakurai T, Kato H, Katakura K. Involvement of CD4 + Foxp3 + regulatory T cells in persistence of Leishmania donovani in the liver of alymphoplastic aly/aly myši. PLoS Negl Trop Dis (2012) 6(8):e1798. doi:10.1371/journal.pntd.0001798

128. Silva KLO, de Andrade MMC, Melo LM, Perosso J, Vasconcelos RO, Munari DP, et al. CD4+ FOXP3+ cells produce IL-10 in the spleens of dogs with visceral leishmaniasis. Vet Parasitol (2014) 202(3𠄴):313𠄸. doi:10.1016/j.vetpar.2014.03.010

Keywords: macrophage, cytokine, trafficking, exocytosis, proinflammatory, anti-inflammatory, Leishmania, Mycobacterium ulcerans

Citation: Arango Duque G and Descoteaux A (2014) Macrophage cytokines: involvement in immunity and infectious diseases. Přední. Immunol. 5:491. doi: 10.3389/fimmu.2014.00491

Received: 04 September 2014 Accepted: 22 September 2014
Published online: 07 October 2014.

Paige Lacy, University of Alberta, Canada

Mikhail A. Gavrilin, Ohio State University, USA
Rachael Zoe Murray, Queensland University of Technology, Australia

Copyright: © 2014 Arango Duque and Descoteaux. Toto je článek s otevřeným přístupem distribuovaný podle podmínek licence Creative Commons Attribution License (CC BY). Použití, distribuce nebo reprodukce na jiných fórech je povoleno za předpokladu, že je uveden původní autor (autoři) nebo poskytovatel licence a že je uvedena původní publikace v tomto časopise v souladu s uznávanou akademickou praxí. Není povoleno žádné použití, distribuce nebo reprodukce, která není v souladu s těmito podmínkami.


Podívejte se na video: The Process Of Phagocytosis (Leden 2022).