Effect of kisspeptin on mononuclear cell apoptosis, phagocytic activity of monocytes and neutrophils in pregnancy

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

During pregnancy, the maternal immune system undergoes a rearrangement associated with development of immune tolerance which preserves the fetus from adverse maternal immune responses and exerts their protection from pathogens. Suppression of maternal adaptive immune response is balanced by an increased influence of natural immunity, with neutrophils and monocytes being the main effector populations. Apoptosis also plays an important role during pregnancy, since activated cells may be dangerous to the developing fetus. Pregnancy hormones play a major role in this restructuring. The hypothalamic hormone kisspeptin-54 is produced by placental syncytiotrophoblast and may exert effects on pregnant women’s leukocytes, since they express a membrane kisspeptin receptor. The aim of our work was to evaluate the effect of kisspeptin-54 at the concentrations typical for physiological pregnancy on the phagocytic activity of monocytes, neutrophils, and apoptosis of peripheral blood mononuclear cells (PBMC) in women. Phagocytic activity was assessed by the degree of bioluminescence quenching of the genetically engineered luminescent E. coli K12 TG1 lux+ strain. Lymphocyte apoptosis was assessed in the PBMC suspension by staining with annexin-V and propidium iodide. The number of cells at the early and late stages of apoptosis in the lymphocyte gate was determined. The direction of kisspeptin-54 effects on phagocytosis depends on the cell type. This hormone inhibits phagocytosis of neutrophils. Meanwhile, their increased phagocytic potential may have fatal consequences for fetal development. Kisspeptin-54 exhibited a directly opposite effect on the phagocytosis of monocytes which are the main effectors/regulatory cells in the utero-placental compartment performing fetotrophic functions. Kisspeptin-54 increases the number of cells in the early and late stages of apoptosis. The decrease in phagocytic activity of neutrophils is associated with hormone-mediated apoptosis of neutrophils, since neutrophils are terminally differentiated cells programmed for apoptosis. Kisspeptin-54 seems to induce neutrophil apoptosis during pregnancy thus determining a decrease in their phagocytic function and preventing excessive activation that may be harmful to the mother and fetus. Thus, kisspeptin-54 regulates the functional activity of monocytes and neutrophils in different directions, ensuring a balance between protecting the maternal organism from infections and favorable development of the semi-allogeneic fetus.

About the authors

Olga L. Gorbunova

Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Perm Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: olia15_77@mail.ru

PhD (Biology), Researcher, Laboratory of Immunoregulation

Russian Federation, Perm

S. V. Shirshev

Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Perm Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: olia15_77@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Head, Laboratory of Immunoregulation

Russian Federation, Perm

References

  1. Дёрфлинг П., Вихнер З. Выделение макрофагов из суспензии спленоцитов. В: Фримель Г. (ред.). Иммунологические методы. Пер. с нем. А.П. Тарасова. М.: Медицина, 1987. С. 373-378. [Derfling P., Wichner Z. Isolation of macrophages from splenocyte suspension. In: Frimel G. (ed.). Immunological methods. Transl. from German by A.P. Tarasova]. Moscow: Meditsina, 1987, pp. 373-378.
  2. Сибиряк С.В. Оценка апоптоза в иммунологических исследованиях. Екатеринбург: УрО РАН, 2008. 59 с. [Sibiryak S.V. Assessment of apoptosis in immunological studies]. Yekaterinburg: Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2008. 59 p.
  3. Ширшев С.В., Куклина Е.М., Заморина С.А., Никитина Н.М., Некрасова И.В. Способ определения фагоцитарной активности лейкоцитов по степени угасания биолюминесценции // Иммунология, 2014. Т. 35, № 6. С. 312-317. [Shirshev S.V., Kuklina E.M., Zamorina S.A., Nikitina N.M., Nekrasova I.V. The method for determination of leukocytes phagocytic activity by bioluminescence extinction degree. Immunologiya = Immunologiya, 2014, Vol. 35, no. 6, pp. 312-317. (In Russ.)]
  4. Alexander H., Zimmerman G., Lehmann M., Pfieffer R., Schone E., Leiblein S., Ziegert M. HCG secretion by peripheral mononuclear cells during pregnancy. Domest. Аnim. Endocrinol., 1998, Vol. 15, no. 5, pp. 377-387.
  5. Chu J.Y., Dransfield C., Rossi A.G., Vermeren S. Non-canonical PI3K-Cdc42-Pak-Mek-Erk signaling promotes immune-complex-induced apoptosis in human neutrophils. Cell Rep., 2016, Vol. 17, no. 2, pp. 374-386.
  6. Dale D.C., Boxer L., Liles W.C. The phagocytes: neutrophils and monocytes. Blood, 2008, Vol. 112, no. 4, pp. 935-945.
  7. Gorbunova O.L., Shirshev S.V. Molecular mechanisms of the regulation by kisspeptin of the formation and functional activity of TREG and TH17. Biochem. Moscow Suppl. Ser. A, 2016, Vol. 10, pp. 180-187.
  8. Horikoshi Y., Matsumoto H., Takatsu Y., Ohtaki T., Kitada C., Usuki S., Fujino M. Dramatic elevation of plasma metastin concentrations in human pregnancy: metastin as a novel placenta derived hormone in humans. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2003, Vol. 2, pp. 914-919.
  9. Knobloch V., Plundrova D. Phagocytosis in pregnancy. Cesk. Gynekol., 1991, Vol. 56, no. 9-10, pp. 473-476.
  10. Mor G., Abrahams V.M. Potential role of macrophages as immunoregulators of pregnancy. Reprod. Biol. Endocrinol., 2003, Vol. 1,119. doi: 10.1186/1477-7827-1-119.
  11. Muir A.I., Chamberlain L., Elshourbagy N.A., Michalovich D., Moore D.J., Calamari A., Szekeres P.G., Sarau H.M., Chambers J.K., Murdock P., Steplewski K., Shabon U., Miller J.E., Middleton S.E., Darker J.G., Larminie C.G., Wilson S., Bergsma D.J., Emson P., Faull R., Philpott K.L., Harrison D.C. AXOR12, a novel human G protein-coupled receptor, activated by the peptide KiSS-1. J. Biol. Chem., 2001, Vol. 276, pp. 28969-28975.
  12. Napso T., Yong H.E.J., Lopez-Tello J., Sferruzzi-Perri A.N. The role of placental hormones in mediating maternal adaptations to support pregnancy and lactation. Front. Physiol., 2018, Vol. 9, 1091. doi: 10.3389/fphys.2018.01091.
  13. Rendell V., Bath N.M., Brennan T.V. Medawar’s paradox and immune mechanisms of fetomaternal tolerance. OBM Transplant., 2020, Vol. 4, no. 1, 26. doi: 10.21926/obm.transplant.2001104.
  14. Stathaki M., Armakolas A., Dimakakos A., Kaklamanis L., Vlachos I. Kisspeptin effect on endothelial monocyte activating polypeptide II (EMAP-II)-associated lymphocyte cell death and metastases in colorectal cancer patients. Mol. Med., 2014, Vol. 20, no. 1, pp. 80-92.
  15. Walsh C.M., Edinger A.L. The complex interplay between autophagy, apoptosis, and necrotic signals promotes T-cell homeostasis. Immunol. Rev., 2010, Vol. 236, pp. 95-109.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Gorbunova O.L., Shirshev S.V.

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».