mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-EOE-2783mimmun-2783Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT COMMUNICATIONSВлияние эндоморфинов на гуморальный иммунный ответ, продукцию Th1/Th2/Th17-цитокинов и апоптоз CD4+, CD8+ лимфоцитов in vivoEffect of endomorphins on humoral immune response, Th1/Th2/Th17 cytokine production and CD4+, CD8+ lymphocyte apoptosis in vivohttps://orcid.org/0000-0002-5120-3436КадочниковаЯ. А.KadochnikovaYa. A.

Кадочникова Яна Алексеевна – младший научный сотрудник лаборатории молекулярной иммунологии, Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук – филиал ФГБУН «Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»; инженер кафедры микробиологии и иммунологии ФГАОУ ВО «Пермский государственный национальный исследовательский университет»

614081, г. Пермь, ул. Голева, 13

Yana A. Kadochnikova, Junior Research Associate, Laboratory of Molecular Immunology, Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Perm Federal Research Center of the Ural Branch, Russian Academy of Sciences; Engineer, Department of Microbiology and Immunology, Perm State National Research University

13 Golev St Perm 614081

yana0277@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4428-2874ГейнС. В.GeinS. V.

Гейн Сергей Владимирович – доктор медицинских наук, профессор, директор Института экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук – филиал

Пермь

Sergei V. Gein, PhD, MD (Medicine), Professor, Director, Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms

Perm

gein@iegm.ruИнститут экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук – филиал ФГБУН «Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»; ФГАОУ ВО «Пермский государственный национальный исследовательский университет»РоссияInstitute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Perm Federal Research Center of the Ural Branch, Russian Academy of Sciences; Perm State National Research UniversityRussian FederationИнститут экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук – филиал ФГБУН «Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»РоссияInstitute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Perm Federal Research Center of the Ural Branch, Russian Academy of SciencesRussian Federation202301062023253545550Copyright © Кадочникова Я.А., Гейн С.В., 20232023Кадочникова Я.А., Гейн С.В.Kadochnikova Y.A., Gein S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/2783

Эндогенные опиоидные пептиды представляют собой большую группу физиологически активных соединений с выраженным сродством к рецепторам опиоидного типа, способную проявлять выраженную анальгетическую активность, а также оказывать дополнительные эффекты на периферии, ввиду своего широкого распространения на клетках многих органов и тканей. Мало изученными представителями этой группы являются эндоморфины, которые, благодаря своей структуре и свойствам, способны производить сильное антиноцицептивное воздействие после центрального введения, а значит, в перспективе, они могут рассматриваться как потенциальные заменители низкомолекулярных опиатов. Цель данного исследования заключается в том, чтобы оценить влияние эндоморфинов на гуморальный иммунный ответ, продукцию Th1/Th2/Th17-цитокинов и апоптоз CD4+, CD8+ лимфоцитов in vivo. В качестве объекта исследования использовали спленоциты белых мышей самцов породы Swiss. Оценку количества антителообразующих клеток в селезенке проводили с использованием метода локального гемолиза в геле агарозы по Jerne. Количественное определение цитокинов проводили методом твердофазного иммуноферментного анализа с помощью наборов (R&D, США) согласно методике, предложенной производителем. Апоптоз оценивали при помощи реагентов Annexin V-FITC/7-AAD kit (Beckman Coulter, США) в соответствии с инструкцией производителя методом проточной цитометрии на проточном цитофлюориметре CytoFLEX S (BeckmanCoulter, США). В ходе исследования установлено, что эндоморфины усиливают антителогенез селезенки, а предварительная блокада опиатных рецепторов налоксоном приводила к отмене стимулирующего влияния пептидов. Эндоморфины не влияли на продукцию спленоцитами IL-2, IL-4, IFNg, однако введение эндоморфина-2 налоксоннезависимо усиливало индуцированную продукцию IL-17. Оценка влияния эндоморфинов на апоптоз спленоцитов 24 ч культур показала, что эндоморфин-2 в нестимулированных культурах налоксонзависимо увеличивал процент позднего апоптоза CD8+ лимфоцитов, однако в индуцированных культурах оба эндоморфина повышали апоптотическую активность CD8+ лимфоцитов уже независимо от предварительной блокады опиоидных рецепторов. Подводя итог, можно сказать, что в системе in vivo эндоморфины оказывают широкий спектр разнонаправленных иммуномодулирующих эффектов, которые в дальнейшем могут представлять большой интерес для практического использования.

Endogenous opioid peptides are a large group of physiologically active compounds with a pronounced affinity for opioid-type receptors, capable of showing pronounced analgesic activity, as well as having additional effects on the periphery, due to their wide distribution on the cells of many organs and tissues. Little studied representatives of this group are endomorphins, which due to their structure and properties, are capable of producing a strong antinociceptive effect after central administration, which means that, in the future, they can be considered as potential substitutes for low molecular weight opiates. The aim of this study is to evaluate the effect of endomorphins on the humoral immune response, the production of Th1/Th2/Th17 cytokines and apoptosis of CD4+, CD8+ lymphocytes in vivo. The splenocytes of Swiss white mice were used as the object of the study. The number of antibody-forming cells in the spleen was assessed using the method of local hemolysis in agarose gel according to Jerne. Quantitative determination of cytokines was carried out by enzyme-linked immunosorbent assay using kits (R&D, USA) according to the method proposed by the manufacturer. Apoptosis was assessed using Annexin V-FITC/7-AAD kit reagents (Beckman Coulter, USA) according to the manufacturer’s instructions by flow cytometry on a CytoFLEX S flow cytometer (Beckman Coulter, USA). In the course of the study, it was found that endomorphins enhance the antibody genesis of the spleen, and the preliminary blockade of opiate receptors with naloxone led to the cancellation of the stimulating effect of peptides. Endomorphins didn’t affect splenocyte production of IL-2, IL-4, and IFNg, however, the introduction of endomorphin-2 naloxone-independent enhanced the induced production of IL-17. Evaluation of the effect of endomorphins on apoptosis of splenocytes in 24-h cultures showed that endomorphin-2 in unstimulated cultures of naloxone-dependently increased the percentage of late apoptosis of CD8+ lymphocytes, however, in stimulated cultures, both endomorphins increased the apoptotic activity of CD8+ lymphocytes, regardless of the preliminary blockade of opioid receptors. In summary, we can say that in the in vivo system, endomorphins have a wide range of multidirectional immunomodulatory effects, which may be of interest for practical use in the future.

эндоморфиныспленоцитыантителообразующие клеткиапоптозцитокиныналоксонendomorphinssplenocytesantibody-forming cellsapoptosiscytokinesnaloxoneИсследования проведены в рамках государственного задания, номер государственной регистрации темы № АААА-А19-119112290007-7.The research was carried out within the framework of the state task, the state registration number of the topic № АААА-А19-119112290007-7.ReferencesAnton B., Leff P., Calva J.C., Acevedo R., Salazar A., Matus M., Pavón L., Martinez M., Meissler J.J., Adler M.W., Gaughan J.P., Eisenstein T.K. Endomorphin 1 and endomorphin 2 suppress in vitro antibody formation at ultra-low concentrations: Anti-peptide antibodies but not opioid antagonists block the activity. Brain Behav. Immun., 2008, Vol. 22, no. 6, pp. 824-832.Anton B., Leff P., Calva J.C., Acevedo R., Salazar A., Matus M., Pavón L., Martinez M., Meissler J.J., Adler M.W., Gaughan J.P., Eisenstein T.K. Endomorphin 1 and endomorphin 2 suppress in vitro antibody formation at ultra-low concentrations: Anti-peptide antibodies but not opioid antagonists block the activity. Brain Behav. Immun., 2008, Vol. 22, no. 6, pp. 824-832.Azuma Y., Ohura K., Wang P.L., Shinohara M. Endomorphins delay constitutive apoptosis and alter the innate host defense functions of neutrophils. Immunol. Lett., 2002, Vol. 81, no. 1, pp. 31-40.Azuma Y., Ohura K., Wang P.L., Shinohara M. Endomorphins delay constitutive apoptosis and alter the innate host defense functions of neutrophils. Immunol. Lett., 2002, Vol. 81, no. 1, pp. 31-40.Bodnar R.J. Endogenous opiates and behavior. Peptides, 2010, Vol. 31, no. 12, pp. 2325-2359.Bodnar R.J. Endogenous opiates and behavior. Peptides, 2010, Vol. 31, no. 12, pp. 2325-2359.Gein S.V., Baeva T.A. Endogenous opioid peptides in the regulation of innate immunity cell functions. Biochemistry, 2011, Vol. 76, no. 3, pp. 379-390. (In Russ.)Gein S.V., Baeva T.A. Endogenous opioid peptides in the regulation of innate immunity cell functions. Biochemistry, 2011, Vol. 76, no. 3, pp. 379-390. (In Russ.)Gein S.V., Baeva T.A., Nebogatikov V.O., Tendryakova S.P. Influence of beta-endorphin on antibody genesis, proliferation and secretion of Th1/Th2 cytokines in vivo. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 2011, Vol. 152, no. 11, pp. 526-529. (In Russ.)Gein S.V., Baeva T.A., Nebogatikov V.O., Tendryakova S.P. Influence of beta-endorphin on antibody genesis, proliferation and secretion of Th1/Th2 cytokines in vivo. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 2011, Vol. 152, no. 11, pp. 526-529. (In Russ.)Horvath G. Endomorphin-1 and endomorphin-2: pharmacology of the selective endogenous µ-opioid receptor agonists. Pharmacol. Ther., 2000, Vol. 88, no. 3, pp. 437-463.Horvath G. Endomorphin-1 and endomorphin-2: pharmacology of the selective endogenous µ-opioid receptor agonists. Pharmacol. Ther., 2000, Vol. 88, no. 3, pp. 437-463.Janecka A., Staniszewska R., Fichna J. Endomorphin analogs. Curr. Med. Chem., 2007, Vol. 14, no. 30, pp. 3201-3208.Janecka A., Staniszewska R., Fichna J. Endomorphin analogs. Curr. Med. Chem., 2007, Vol. 14, no. 30, pp. 3201-3208.Jerne N.K., Nordin A.A. Plaque formation in agar by single antibody-producing cells. Science, 1963, Vol. 140, no. 3365, pp. 405-405.Jerne N.K., Nordin A.A. Plaque formation in agar by single antibody-producing cells. Science, 1963, Vol. 140, no. 3365, pp. 405-405.Keresztes A., Borics A., Tóth G. Recent advances in endomorphin engineering. ChemMedChem, 2010, Vol. 5, no. 8, pp. 1176-1196.Keresztes A., Borics A., Tóth G. Recent advances in endomorphin engineering. ChemMedChem, 2010, Vol. 5, no. 8, pp. 1176-1196.Kimmey B.A., McCall N.M., Wooldridge L.M., Satterthwaite T.D., Corder G. Engaging endogenous opioid circuits in pain affective processes. J. Neurosci. Res., 2022, Vol. 100, no. 1, pp. 66-98.Kimmey B.A., McCall N.M., Wooldridge L.M., Satterthwaite T.D., Corder G. Engaging endogenous opioid circuits in pain affective processes. J. Neurosci. Res., 2022, Vol. 100, no. 1, pp. 66-98.Plein L.M., Rittner H.L. Opioids and the immune system – friend or foe. Br. J. Pharmacol., 2017, Vol. 175, no. 14, pp. 2717-2725.Plein L.M., Rittner H.L. Opioids and the immune system – friend or foe. Br. J. Pharmacol., 2017, Vol. 175, no. 14, pp. 2717-2725.Pomorska D.K., Gach K., Janecka A. Immunomodulatory effects of endogenous and synthetic peptides activating opioid receptors. Mini Rev. Med. Chem., 2014, Vol. 14, no. 14, pp. 1148-1155.Pomorska D.K., Gach K., Janecka A. Immunomodulatory effects of endogenous and synthetic peptides activating opioid receptors. Mini Rev. Med. Chem., 2014, Vol. 14, no. 14, pp. 1148-1155.Pshennikova M.G. The role of opioid peptides in the body’s response to stress. Pathological Physiology and Experimental Therapy, 1987, no. 3, pp. 85-90. (In Russ.)Pshennikova M.G. The role of opioid peptides in the body’s response to stress. Pathological Physiology and Experimental Therapy, 1987, no. 3, pp. 85-90. (In Russ.)Sharp B.M. Multiple opioid receptors on immune cells modulate intracellular signaling. Brain Behav. Immun., 2006, Vol. 20, no. 1, pp. 9-14.Sharp B.M. Multiple opioid receptors on immune cells modulate intracellular signaling. Brain Behav. Immun., 2006, Vol. 20, no. 1, pp. 9-14.Zadina J.E., Nilges M.R., Morgenweck J., Zhang X., Hackler L., Fasold M.B. Endomorphin analog analgesics with reduced abuse liability, respiratory depression, motor impairment, tolerance, and glial activation relative to morphine. Neuropharmacology, 2016, Vol. 105, pp. 215-227.Zadina J.E., Nilges M.R., Morgenweck J., Zhang X., Hackler L., Fasold M.B. Endomorphin analog analgesics with reduced abuse liability, respiratory depression, motor impairment, tolerance, and glial activation relative to morphine. Neuropharmacology, 2016, Vol. 105, pp. 215-227.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.