Chitosan is a widely used vaccine or anti-cancer delivery vehicle. In this study, we investigated the immunomodulatory effect of chitosan/pIC nanocomplexes on mouse immune cells. Materials and methods: Proliferative and cytotoxic features of chitosan were tested via CCK-8 assay on RAW 264.7. IL-1b p roduction was a ssessed v ia E LISA f rom PEC s upernatants. T NF-a, and NO induction from chitosan treated RAW cells detected by ELISA and Griess assay, respectively. mRNA message levels of TLRs and cytokines on macrophages in response to chitosan/pIC nanocomplex treatments were evaluated by RT-PCR. Results: Results revealed that chitosan is non-toxic to cells, however, proliferative capacities of macrophages were reduced by chitosan administration. Mouse PECs treated with chitosan, led to NLRP3 dependent inflammasome activation as evidenced by dose-dependent IL-1b secretion. Chitosan/pIC nanocomplexes did not improve immunostimulatory action of pIC on RAW cells, since TNF-a and NO productions remained unaltered. Expression levels of several TLRs, CXCL-16 and IFN-a messages from mouse splenocytes were down regulated in response to chitosan/pIC nanocomplex treatment. Conclusion: Our results revealed that chitosan is an anti-proliferative and inflammasome triggering macromolecule on immune cells. Utilization of chitosan as a carrier system is of concern for immunotherapeutic applications.
Keywords: Biomaterial; chitosan; double-stranded ribonucleic acid; innate immunity; polysaccharide; Toll like receptor 3.Amaç: Bu çalışmada çitosan/pIC nanokomplekslerinin fare immün hücreleri üzerinde immün düzenleyici etkisi araştırıldı. Gereç ve yöntemler: Çitosanın proliferatif ve sitotoksik özellikleri RAW 264.7’de cell counting kit-8 ile test edildi. İnterlökin-1b üretimi ELISA ile peritoneal eksüda hücre süpernatantlarından değerlendirildi. Çitosan ile tedavi edilen RAW hücrelerinden tümör nekroz faktör-a ve nitrik oksit indüksiyonu sırasıyla ELISA ve Griess testleriyle tespit edildi. Toll benzeri reseptörlerin ribonükleik asit mesaj düzeyleri ve çitosan/pIC nanokompleks tedavilerine yanıt olarak makrofajlardaki sitokinler ters transkripsiyon polimeraz zincir reaksiyonu ile değerlendirildi. Bulgular: Bulgular çitosanların hücrelere toksik olmadığını gösterdi; öte yandan, makrofajların proliferatif kapasiteleri çitosan uygulaması ile azaltıldı. Çitosan ile tedavi edilen fare peritoneal eksüda hücreleri doz bağımlı interlökin-1b sekresyonu ile gösterildiği üzere nükleotid bağlayıcı oligomerizasyon domain benzeri reseptör protein 3 bağımlı inflamazom aktivasyonuna yol açtı. Tümör nekroz faktör-a ve nitrik oksit üretimleri değişmediğinden, çitosan/pIC nanokompleksleri pIC’nin RAW hücreleri üzerindeki immünstimülatör aksiyonunu iyileştirmedi. Toll benzeri reseptörlerin, kemokin (C-X-C motif) ligand 16’nın ve interferon-a mesajlarının fare splenositlerinden ifade düzeyleri çitosan/pIC nanokompleks tedavilerine yanıt olarak azaldı. Sonuç: Bulgularımız çitosanın immün hücreler üzerinde antiproliferatif ve inflamazom tetikleyici bir makromolekül olduğunu gösterdi. Çitosanın taşıyıcı bir sistem olarak kullanımı immünterapötik uygulamaların konusudur.
Anahtar Kelimeler: Biyomalzeme; çitosan; çift sarmal ribonükleik asit; doğal bağışıklık; polisakkarit; Toll benzeri reseptör 3.