Preview

Проблемы Эндокринологии

Расширенный поиск

Регуляция лептином окислительной и фагоцитарной активности моноцитов у женщин в разные фазы менструального цикла

https://doi.org/10.14341/probl200753326-29

Полный текст:

Аннотация

Изучено влияние лептина в дозах, сопоставимых с концентрацией гормона в I и II-III триместрах беременности (10 и 35 нг/мл соответственно), на окислительную и фагоцитарную активность моноцитов женщин в разные фазы менструального цикла in vitro. Установлено, что лептин в исследуемых дозах угнетает исходный уровень продукции активных форм кислорода моноцитами и в высокой дозе (35 нг/мл) снижает активность секреторной миелопероксидазы (МПО), независимо от фазы менструального цикла. В фолликулярной фазе менструального цикла лептин в низкой дозе (10 нг/мл) угнетает фагоцитарную активность, а в высокой дозе (35 нг/мл) снижает продукцию активных форм кислорода моноцитами в индуцированном варианте люминолзависимой хемилюминесценции (ЛЗХЛ). В лютеиновой фазе лептин оказывает стимулирующее действие на фагоцитоз моноцитов, но существенно снижает индуцированную экстрацеллюлярную продукцию активных кислородных метаболитов в ЛЗХЛ. Таким образом, лептин в дозах, сопоставимых с концентрацией гормона в I и II-III триместрах беременности, разнонаправленно модулирует окислительную и фагоцитарную активность моноцитов периферической крови у фертильных женщин в зависимости от фазы менструального цикла.

Для цитирования:


Орлова Е.Г., Ширшев С.В. Регуляция лептином окислительной и фагоцитарной активности моноцитов у женщин в разные фазы менструального цикла. Проблемы Эндокринологии. 2007;53(3):26-29. https://doi.org/10.14341/probl200753326-29

For citation:


Orlova E.G., Shirshev S.V. Leptin regulation of monocytic oxidative and phagocytic activities in women in different phases of a menstrual cycle. Problems of Endocrinology. 2007;53(3):26-29. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/probl200753326-29

Лептин является пептидным гормоном, который, модулируя интенсивность энергетического обмена, регулирует функционирование клеток иммунной системы и направленность развития иммунного ответа, что определяется экспрессией лептиновых рецепторов (Ob-R) на большинстве клеток иммунной системы [9, 10]. Обладая сходством в структуре и молекулярных механизмах сигнальной трансдукции с цитокинами, лептин стимулирует функциональную активность лимфоцитов и мононуклеарных фагоцитов, усиливая продукцию провоспалительных цитокинов, и способствует доминированию клеточно-опосредованного иммунного ответа [4, 9].

Известно, что среди лейкоцитов мононуклеар- ные фагоциты имеют наибольшую плотность экспрессии Ob-R [7, 20]. Неактивированные моноци- ты/макрофаги экспрессируют на поверхности лишь 5—25% молекул Ob-R, в то время как ббль- шая часть рецепторов составляет внутриклеточный пул [11, 17]. При активации мононуклеарных фагоцитов количество Ob-R на их мембране значительно увеличивается [8, 13]. Моноциты/макрофа- ги играют важную роль на всех этапах гестации, накапливаясь в децидуальной оболочке благодаря специфическому стероидному фону, и активно принимают участие в имплантации и плацентации [3]. В период гестации они и их потомки — дендритные клетки [6] — определяют вид иммунного реагирования, усиливая при особых условиях активность Т-лимфоцитов-хелперов (Ill) 2-го типа [15], регулирующих трофическую функцию иммунной системы матери в отношении зародыша [19]. Кроме того, моноциты/макрофаги осуществляют клиренсную функцию, фагоцитируя патогены, клеточный детрит и апоптотические тельца [5]. Беременность сопровождается существенным изменением функциональной активности моноцитов [3], восприимчивость которых к лептину зависит от исходного гормонального фона, в частности от уровня стероидов [12]. Поскольку моноциты являются предшественниками резидентных макрофагов, в том числе и децидуальной оболочки [3], изучение регуляции лептином их функциональной активности в процессе гестации приобретает особую актуальность.

Известно, что уровень лептина значительно нарастает во время беременности, а также варьирует в зависимости от фазы менструального цикла, что обусловлено изменением концентрации половых гормонов, главным образом прогестерона [18]. Кроме того, лептин сам модулирует секрецию половых стероидов, как непосредственно при взаимодействии с Ob-R яичников, так и системно — регулируя продукцию гонадотропных гормонов на гипоталамо-гипофизарном уровне [18]. Установлено, что эстрогены и прогестины разнонаправленно воздействуют на уровень лептина и чувствительность клеток к этому гормону, модулируя экспрессию Ob-R [7, 16]. Поэтому механизмы регуляции функциональной активности моноцитов лептином в дозах, характерных для беременности, на фоне преобладающего влияния эстрадиола или прогестерона в разные фазы менструального цикла можно определенным образом экстраполировать для оценки эффектов гормона в разные триместры беременности.

Цель настоящей работы — исследовать влияние лептина в дозах, сопоставимых с концентрацией гормона в I и II—III триместрах беременности, на окислительную и фагоцитарную активность моноцитов у женщин в разные фазы менструального цикла in vitro.

Материалы и методы

В работе использовали суспензию мононуклеарных лейкоцитов периферической крови здоровых небеременных женщин репродуктивного возраста (23—32 лет). Периферическую кровь забирали из кубитальной вены в фолликулярную (5—11-й день) и лютеиновую (22—27-й день) фазы менструального цикла. Мононуклеарные клетки получали центрифугированием в градиенте плотности фиколл- верографина (1,077 г/см3). Полученную суспензию (1 • 106 мл) после двойной отмывки раствором Хен- кса инкубировали в течение часа при 37°С с лептином ("Sigma", США) в дозах, сопоставимых с концентрацией гормона в I и II—III триместрах беременности, — 10 и 35 нг/мл соответственно [12].

Влияние лептина на окислительный потенциал оценивали по активности миелопероксидазы (МПО), секретируемой моноцитами, и по интенсивности люминолзависимой хемилюминесценции (ЛЗХЛ). Регуляцию лептином фагоцитарной активности моноцитов определяли по поглощению частиц полистирольного латекса.

Определение активности МПО. Активность МПО в клеточных супернатантах тестировали спектрофотометрическим методом [1,2]. Для этого 0,05 мл клеточного супернатанта помещали в лунки плоскодонного 96-луночного планшета, затем вносили 0,1 мл субстратной смеси, состоящей из 0,04% ортофенилендиамина и 0,014% Н2О2 на фосфат-цитратном буфере (pH 5,0). Инкубировали 10 мин при комнатной температуре и добавляли 0,1 мл 10% H2SO4. Интенсивность оптической плотности фиксировалась в многоканальном спектрофотометре Anthos HMTL III ("Labtec Instruments", Австрия) при длине волны 492 нм. Результаты выражали в единицах оптической плотности (Е).

Оценка ЛЗХЛ. Влияние лептина на микробицидный потенциал оценивали по интенсивности ЛЗХЛ. В качестве стимулятора клеток использовали латекс (1,5 мкм; "ДиаМ", Россия). В пластиковую кювету прибора вносили 0,8 мл раствора, содержащего ПО мМ NaCl, 10 мМ трис-НС1, 2,5 мМ MgCl2, 5 мМ глюкозы и 1 • 104 М люминола (pH 7,4). После инкубации в течение 3—5 мин при 37°С и замера фонового свечения добавляли 0,1 мл клеточной суспензии (1 • 106/мл) и при непрерывном перемешивании измеряли интенсивность спонтанной ЛЗХЛ. Затем в кювету вносили 0,1 мл раствора, содержащего частицы латекса в концентрации 1 • 107/мл и фиксировали интенсивность стимулированной ЛЗХЛ в течение 20 мин через каждые 5 мин. Анализ проводили на биолюминометре БЛМ- 8703М ("Наука", Россия). Результаты выражали в имп/с/клетка.

Таблица 1. Влияние лептина на активность МПО моноцитов периферической крови женщин в разные фазы менструального цикла (М ± т)

Экспериментальное воздействие

МПО, Е

фолликулярная фаза

(л = 7)

лютеиновая фаза (л = 7)

Контроль гормона

0,32 ± 0,03

0,35 ± 0,02

Лептин (10 нг/мл)

0,28 ± 0,01

0,31 ± 0,02

Лептин (35 нг/мл)

0,23 ± 0,02*

0,25 ± 0,02*

Примечание. Здесь и далее: * — непарный t-критерий Стьюдента, значения р представлены только для достоверных (р < 0,05) результатов.

Фагоцитарную активность моноцитов оценивали по поглощению частиц полистирольного латекса. Для этого к 0,1 мл фракционированных моно- нуклеаров (1 • 106/мл) добавляли 0,1 мл отмытой латексной суспензии в концентрации 1 • 107/мл. Пробы инкубировали при 37°С в течение 20 мин, после чего содержимое пробирок перемешивали и готовили мазок, который фиксировали метанолом и окрашивали по Романовскому—Гимзе. Рассчитывали процент фагоцитоза — количество фагоцитов, захвативших объекты фагоцитоза, на 100 подсчитанных моноцитов, и фагоцитарный индекс — количество объектов фагоцитоза, которое в среднем приходится на одну фагоцитирующую клетку.

Статистический анализ результатов проводили с использованием непарного /-критерия Стьюдента.

Результаты и их обсуждение

Учитывая, что биоцидное действие моноцитов, направленное на внеклеточную деструкцию патогенов, осуществляется за счет выброса активных форм кислорода, с последующей их трансформацией МПО в галогеноиды, экстрацеллюлярная окислительная активность моноцитов оценивалась как по продукции активных форм кислорода в ЛЗХЛ, так и по активности секретируемой МПО.

Установлено, что низкая доза лептина (10 нг/ мл) разнонаправленно модулирует окислительный потенциал моноцитов в зависимости от фазы менструального цикла, в которую были получены клетки. В фолликулярную фазу гормон не влияет ни на активность МПО (табл. 1), ни на продукцию активных форм кислорода, фиксируемую в спонтанном и стимулированном латексом варианте ЛЗХЛ (табл. 2), тогда как в лютеиновой фазе низкая доза лептина на окислительный потенциал моноцитов дает противоположный эффект. Гормон не влияет на активность МПО в супернатантах культур мононуклеарных фагоцитов и угнетает спонтанную и латекс-индуцированную продукцию активных форм кислорода фагоцитами на 15—20-й минуте инкубации.

Высокая доза гормона (35 нг/мл), напротив, дает однонаправленные эффекты на окислительный потенциал моноцитов, независимо от фазы цикла. Лептин угнетает активность МПО (см. табл. 1) и продукцию активных кислородных метаболитов в стимулированном латексом варианте ЛЗХЛ (см. табл. 2).

При изучении фагоцитарной активности установлено, что внесение низкой дозы лептина в культуры мононуклеарных фагоцитов, полученных от женщин в фолликулярной фазе менструального цикла, приводит к уменьшению количества фагоцитирующих клеток и угнетению их поглотительной способности (табл. 3). Высокая доза гормона не оказывает влияния на фагоцитоз моноцитов. В отношении моноцитов, полученных от женщин в лютеиновой фазе менструального цикла, установлено, что обе дозы лептина достоверно усиливают поглотительную активность моноцитов, не влияя на долю фагоцитирующих клеток.

Таким образом, в фолликулярную (эстрогендо- минантную) фазу исследуемые дозы лептина разнонаправленно модулируют окислительную и фагоцитарную активность моноцитов. Низкая доза не влияет на окислительный потенциал моноцитов, при этом угнетает фагоцитарную активность клеток. Высокая доза гормона снижает активность МПО и продукцию активных форм кислорода во внеклеточную среду, но не влияет на поглотительную функцию моноцитов. В лютеиновую (прогес- терондоминантную) фазу исследуемые дозы лептина, напротив, сходным образом регулируют окислительный потенциал и фагоцитарную активность моноцитов. Гормон независимо от количества угнетает активность МПО и продукцию экстрацеллюлярных кислородных метаболитов, усиливая фагоцитоз моноцитов.

Таблица 3. Влияние лептина на фагоцитарную активность моноцитов периферической крови женщин в разные фазы менструального цикла (М ± т)

Экспериментальное

Фолликулярная фаза (л = 7)

Лютеиновая

фаза (л = 7)

воздействие

процент фагоцитоза

фагоцитарный индекс

процент фагоцитоза

фагоцитарный индекс

         

Контроль                                         53,62 ±  2,65                        3,36   ±  0,12                          45,37   ± 2,56                          2,43 ± 0,06

Лептин (10 нг/мл)                             45,57 ± 0,83*                       2,92   ±  0,15*                        47,13   ± 1,71                          2,81 ±0,11*

Лептин (35 нг/мл)                             55,73 ±  1,89                        3,06   ±  0,12                          51,83   ± 2,80                          2,89 ± 0,07*

Принимая во внимание, что лептин является провоспалительным гормоном, он, теоретически, должен способствовать аборту. Однако этого не происходит, видимо, потому, что разнонаправлен- ность эффектов изучаемых доз лептина, определяемая половыми стероидами, формирует тонкий баланс, обеспечивающий поддержание естественной резистентности организма матери и предупреждающий развитие антизиготных реакций при беременности. Стимуляция фагоцитарной активности моноцитов в лютеиновую фазу цикла может служить одним из необходимых факторов сохранения беременности, так как при помощи фагоцитоза утилизируются не только патогенные агенты, но и апоптотические клетки, избыточное накопление которых в фетоплацентарной зоне может иметь негативные последствия для плода. Усиление окислительных процессов в этот период, вероятно, связано с внутриклеточной деструкцией объектов фагоцитоза.

Лептин дифференцированно модулирует экстрацеллюлярную продукцию активных форм кислорода и фагоцитарную активность моноцитов у женщин в зависимости от того, в какую фазу цикла были получены клетки. В разные фазы менструального цикла соотношение половых стероидных гормонов и/или уровень гипофизарных гормонов (ЛГ, ФСГ, пролактин), по-видимому, за счет модуляции уровня экспрессии Ob-R, формируют разную чувствительность моноцитов к лептину, что способствует успешной имплантации оплодотворенной яйцеклетки и последующей плацентации.

Выводы

  1. Лептин в исследуемых дозах (10 и 35 нг/мл) угнетает продукцию активных форм кислорода интактными моноцитами женщин и в высокой дозе (35 нг/мл) снижает активность секреторной МПО независимо от того, в какую фазу менструального цикла получены клетки.
  2. В моноцитах, полученных от женщин в фолликулярной фазе менструального цикла, лептин в низкой дозе (10 нг/мл) угнетает процессы фагоцитоза, а в высокой — продукцию активных форм кислорода в индуцированном варианте ЛЗХЛ.
  3. В моноцитах лютеиновой фазы лептин оказывает стимулирующее действие на фагоцитарную активность, но существенно снижает индуцированную экстрацеллюлярную продукцию активных кислородных метаболитов.

Список литературы

1. Бакуев М. М., Саидов М. 3., Бутаков А А. // Иммунология. - 1991. - № 1. - С. 15.

2. Практикум по иммунологии: Учебник / Кондратьева И. А., Ярилин А. А., Егорова С. Г. и др.; Под ред. И. А. Кондратьевой, А. А. Ярилина. - М., 2004.

3. Ширшев С. В. Механизмы иммунного контроля процессов репродукции. - Екатеринбург, 1999.

4. Ширшев С. В., Орлова Е. Г. // Биохимия. - 2005. - Т. 70, вып. 8. - С. 1021-1029.

5. Abrahams V. М., Kim Y. M., Straszewski S. L. et al. // Am. J. Reprod. Immunol. - 2004. - Vol. 51, N 4. - P. 275-282.

6. Banchereau J., Steinman R. M. // Nature. - 1998. - Vol. 392. -P. 245-252.

7. Chan J. L., Bluher S., Tiannakouris N. et al. // Diabetes. - 2002. - Vol. 51. - P. 2105-2112.

8. Dixit V. D., Mielenz M., Taub D. D., Parvizl N. // Endocrinology. - 2003. - Vol. 144. - P. 5595-5603.

9. Fantuzzi G. // J. Allergy. - 2005. - Vol. 115, N 5. -P. 911-919.

10. Flier J. S., Maratos-Flier E. // Cell. - 1998. - Vol. 92. -P. 437-440.

11. Fong T. M., Huang R. R., Tota M. R. et al. // Mol. Pharmacol. -1998. - Vol. 53. - P. 234-240.

12. Hardie L., Trayhum P., Abramovlch D., Fowler P. // Clin. Endocrinol. - 1997. - Vol. 47. - P. 101-106.

13. Hunt J. S, Robertson S. A. // J. Reprod. Immunol. - 1996. - Vol. 32, N 1. - P. 1-25.

14. Otero M., Gomez Reino J. J., Gualillo O. // Arthr. and Rheum. -2003. - Vol. 48. - P. 404-409.

15. Rissoan M. C., Soumelis V., Kadowski N. // Science. - 1999. -Vol. 283.-P. 1183-1185.

16. Rocha M., Bmg C., Williams G, Puerto M. // J. Nutr. Bio-chem. - 2004. - Vol. 15. - P. 328-334.

17. Sarraf P., Frederick R. C., Turner E. M. et al. // J. Exp. Med. -1997. - Vol. 185. - P. 171-175.

18. Wauters M., Considme R. V., Van Goal L. F. // Eur. J. Endocrinol. - 2000. - Vol. 143. - P. 293-311.

19. Wegmann T. G. // Am. J. Reprod. Immunol. - 1987. - Vol. 15, N 2. - P. 67-70.

20. Zarkesh-Esfahani H., Pockley A. G., Metcalfe R. A. et al. // J. Immunol. - 2001. - Vol. 167. - P. 4593-4599.


Об авторах

Е. Г. Орлова

Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН


Россия


С. В. Ширшев

Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН


Россия


Для цитирования:


Орлова Е.Г., Ширшев С.В. Регуляция лептином окислительной и фагоцитарной активности моноцитов у женщин в разные фазы менструального цикла. Проблемы Эндокринологии. 2007;53(3):26-29. https://doi.org/10.14341/probl200753326-29

For citation:


Orlova E.G., Shirshev S.V. Leptin regulation of monocytic oxidative and phagocytic activities in women in different phases of a menstrual cycle. Problems of Endocrinology. 2007;53(3):26-29. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/probl200753326-29

Просмотров: 143


ISSN 0375-9660 (Print)
ISSN 2308-1430 (Online)