Endomorphin-1 affecting innate immune cells in vitro

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Opioid peptides belong to one of most studied groups of regulatory peptides due to exerting extremely wide range of biological activities and play an important role in regulating homeostasis. The endogenous opioid system is involved in the functioning of diverse organs and systems, including the immune system. Currently, an immunomodulatory effect of the three major families of opioid peptides such as endorphins, enkephalins, dinorphins has been thoroughly described. Much less data are available about the endomorphin-related immunomodulatory effects. The aim of this work was to assess effects of endomorphin-1 on phagocytosis, production of reactive oxygen species and IL-1β by various subsets of peripheral blood innate immune cells in vitro.
The leukocytes of obtained from peripheral venous blood of healthy volunteer donors aged 22 to 40 years were used in the study. Endomorphin-1 was used at concentrations of 10-6, 10-8, 10-10, 10-12 М. Blood leukocyte fraction was isolated from heparinized venous blood settled for 2 hours in a thermostat at 37 °С. The neutrophil fraction was isolated by centrifuging in of Ficoll-Urographin (ρ = 1.077) density gradient placing the upper layer of blood plasma with leukocytes. Assessment of leukocyte oxygen-dependent microbicidal activity was carried out by using the reaction of luminol-dependent chemiluminescence (LZHL) by using opsonized zymosan at concentration of 150 μg/ml; 10-5 M luminol was used to probe reaction magnitude. The separation of the mononuclear cell fraction was carried out by centrifuging in of Ficoll-Urographin (ρ = 1.077) density gradient. The monocyte fraction was isolated mechanically. To assess IL-1β production, mononuclear cells and monocytes were cultured for 24 hours followed by measuring its level with enzyme-linked immunosorbent assay. To evaluate monocytes and neutrophil phagocyte activity, FITC-labeled St.aureus uptake method was used. Statistical processing was performed with one-way ANOVA test and paired LSD criterion for post-hoc comparison, with significance set at p < 0.05.
It was found that endomorphin-1 reduced leukocyte spontaneous, but not induced production of reactive oxygen species. In the neutrophil fraction, endomorphin-1 did not affect spontaneous oxygen dependent microbicidity and reduced intensity of the respiratory burst in stimulated neutrophils. In addition, it increased the percentage of monocyte phagocytosis and enhanced spontaneous IL-1β production by mononuclear cells. Thus, endomorphin-1 exhibited multidirectional effects on various parameters of innate immunity. Being typical to other groups of regulatory peptides, modality of endomorphin-1 related effects depended on cell fraction and presence of a stimulating cues.

About the authors

S. V. Gein

Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Branch of the Perm Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences;
Perm State National Research University

Author for correspondence.
Email: gein@iegm.ru

Gein Sergei V. - PhD, MD (Medicine), Professor, Department of Microbiology and Immunology; Deputy Director

614081, Perm, Golev str., 13

Phone: 7 (902) 831-77-05

Russian Federation

Ya. A. Kadochnikova

Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Branch of the Perm Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences;
Perm State National Research University

Email: fake@neicon.ru

Undergraduate Student, Faculty of Biology; Laboratory of Biochemistry of Development of Microorganisms

Perm

Russian Federation

References

  1. Гейн С.В., Баева Т.А. Эндогенные опиоидные пептиды в регуляции функций клеток врождeнного иммунитета // Биохимия, 2011. Т. 76, № 3. С. 379-390. [Gein S.V., Baeva T.A. Endogenous opioid peptides in regulation of innate immune cells functions. Biokhimiya = Biochemistry, 2011, Vol. 76, no. 3, pp. 379-390. (In Russ.)]
  2. Гейн С.В., Гилева С.Г., Чижова Е.Г. Влияние β-эндорфина на микробицидную активность лейкоцитов у мужчин и женщин различных возрастных групп // Российский иммунологический журнал, 2015. Т. 9 (18), № 2 (1). С. 772-773. [Gein S.V., Gileva S.G., Chizhova E.G. Effect of β-endorphin on the microbicidal activity of leukocytes in men and women of different age groups. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal = Russian Immunological Journal, 2015, Vol. 9 (18), no. 2 (1), pp. 772-773. (In Russ.)]
  3. Bodnar R.J. Endogenous opiates and behavior: 2017. Peptides, 2020, Vol. 124, 170223. doi: 10.1016/j.peptides.2019.170223.
  4. Gein S.V., Gorshkova K.G., Tendryakova S.P. Regulation of interleukin-1beta and interleukin-8 production by agonists of mu and delta opiate receptors in vitro. Neurosci. Behav. Physiol., 2009, Vol. 39, no. 6, pp. 591-595.
  5. Mizusawa K. Endomorphin. In: Takei Y., Ando H., Tsutsui K., ed. Handbook of hormones: comparative endocrinology for basic and clinical research. Oxford: Academic Press; 2016. pp. 62-63.
  6. Riquelme P., Tomiuk S., Kammler A., et al. Molecular therapy. J. Am. Soc. Gene Ther., 2013, Vol. 21, no. 2, pp. 409-422.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2020 Gein S.V., Kadochnikova Y.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».