A cirkadián óra szerepének vizsgálata neutrofil granulociták fagocitózis készségének és szuperoxid termelésének szabályozásában

A cirkadián ritmus egy adaptációs mechanizmus, amely lehetővé teszi, hogy a szervezet felkészüljön a periódikus környezeti változásokra. A cirkadián óra szinte minden élőlényben megtalálható endogén ritmusgenerátor. Gyakorlatilag minden eddig vizsgált magvas sejtben működik a cirkadián óra, a perifériás sejtek óráit egy, a nucleus suprachiasmaticusban található központi óra hangolja össze. A ritmusgeneráló, sejtszinten működő oszcillátor működése egy transzkripciós-transzlációs negatív visszacsatolási hurkon alapul. Egy pozitív faktor, a BMAL1-CLOCK komplex transzkripciós faktorként serkenti a negatív faktorok (PER-CRY) átíródását, melyek ha kellő mennyiségben megjelennek, gátolják a pozitív faktor működését, ezáltal saját maguk további kifejeződését. A negatív faktorok fokozatosan lebomlanak, a pozitív faktorok felszabadulnak a gátlás alól és egy új ciklus veszi kezdetét. Ez a folyamat körülbelül 24 óra alatt zajlik le. A BMAL1-CLOCK komplex emellett óra által kontrollált gének (ccg) sokaságának kifejeződését serkenti, így számos élettani folyamat és viselkedésmintázat ritmusos ingadozását hozza létre.

Laborunk korábbi eredményei arra utalnak, hogy humán neutrofil granulociták effektor funkcióinak, mint a fagocitózis és a szuperoxid termelés, napi ingadozása van. Kísérleteink során azt vizsgáltuk, hogy ezeket a napi ingadozásokat a cirkadián óra szabályozza-e. Ennek eldöntésére vad típusú és bmal1 génhiányos (központi óragén hiányos) egérből származó neutrofil granulociták fagocitózis- és szuperoxid-termelő készségét hasonlítottuk össze. Vad típusú és bmal1-/- egér csontvelejéből neutrofil granulocitákat izoláltunk. A fagocitózis-készség vizsgálatához opszonizált, fluoreszcensen jelölt élesztővel inkubáltuk a sejteket. A fagocitózist áramlási citométerrel kvantifikáltuk. Ezután a mintát tripánkékkel kezeltük, ezzel a sejtfelszínen megkötődött, még be nem kebelezett élesztők fluoreszcenciáját oltottuk ki. A sejtek szuperoxid termelését opszonizált élesztő hozzáadásával aktiváltuk, a folyamatot pedig kemilumineszcens módszerrel követtük.

Eredményeink azt mutatják, hogy a fagocitózis készségben és a szuperoxid termelésben is mutatkozik különbség a vad típusú és a bmal1 génhiányos egérből izolált sejtek között. Mindez arra utal, hogy ezen effektor reakciók működésében szerepe van a cirkadián órának.

szerző

• 
  Kalocsai Réka
  biomérnöki
  nappali

konzulensek

• 
  Ella Krisztina
  tudományos segédmunkatárs, Semmelweis Egyetem Élettani Intézet (külső)
• 
  Dr. Káldi Krisztina
  egyetemi docens, Semmelweis Egyetem, Élettani Intézet (külső)
• 
  Dr. Sveiczer Ákos
  egy. docens, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék