ISSN 1301-109X | e-ISSN 2147-8325
Northwestern Medical Journal
NLRP3 Inflammasome Mediated Production of Th1/Th17 Cytokines in Response to Inflammatory Stimulants in Innate Immune Cells [Turk J Immunol]
Turk J Immunol. 2019; 7(50): 77-84 | DOI: 10.25002/tji.2019.1019

NLRP3 Inflammasome Mediated Production of Th1/Th17 Cytokines in Response to Inflammatory Stimulants in Innate Immune Cells

Amrithavarshini K1, Akshaya Keerthi Saikumar1, Manigandan V1, Vishnu Raghuram1, Shahana Parveen1, Sugitharini V1, Rohit Saluja2, Elden Berla Thangam1
1Dept of Biotechnology, School of Bio-engineering, SRM Institute of Science and Technology, Kattankulathur, Chennai-603203, India
2Department of Biochemistry, All India Institute of Medical Sciences, Bhopal, Madhya Pradesh-462024, India

Introduction: Monocytes play a major role in eliciting the immune response against infection. Also mast cells are found to play a critical role in mediating inflammatory immune response not only to allergic reaction but also to infection by inducing the production of inflammatory cytokines such as IL-1ß, IL-6, IL-18 and IL-17. This study aims to investigate nod like receptor protein 3 (NLRP3) mediated production of Th1/Th17 cytokines in monocytes and mast cells. Materials and Methods: Mononuclear cells from peripheral and cord blood were stimulated with lipopolysaccharide (LPS), peptidoglycan (PGN) whereas human mast cell line-1 (HMC-1) cells were stimulated with histamine and LPS to analyse the activation of NLRP3 inflammosome components such as NLRP3, procaspase-1(p45), caspase-1(p10) nuclear factor-?B (NF-?B) and extracellular signal regulated kinase (ERK). The release of cytokines such as IL-1ß, IL-6, IL-18 and IL-17 was quantified. Results: This study shows that stimulating the mononuclear and mast cells with LPS, PGN and LPS, histamine respectively induce the production of IL-1ß, IL-6, IL-18 and IL-17 whereas the costimulation with gram positive and gram negative bacterial stimulants such as LPS and PGN showed synergistic response to cytokines whereas HMC- 1 cells when stimulated with histamine produces IL-1ß, IL-6 and IL-17 but when co-stimulated with LPS level of cytokines were reduced. It is mediated through activation of NLRP3 inflammosome. Also these cells utilized NF?B and ERK pathway. Conclusion: The activation of NLRP3 inflammosome in innate immune cells leads to the production of IL-1ß, IL-6, IL-18 and IL-17 cytokine. The signaling pathways NF-?B and ERK are found to have been involved in the activation of NLRP3 inflammosome complex during inflammatory conditions.

Keywords: NLRP3 Inflammasome, innate immune cells, inflammation

Doğal Bağışıklık Hücrelerinden Enflamatuvar Uyaranlara Yanıt Olarak NLRP3 İnflamazom aracılı Th1/Th17 Sitokinlerinin Üretimi

Amrithavarshini K1, Akshaya Keerthi Saikumar1, Manigandan V1, Vishnu Raghuram1, Shahana Parveen1, Sugitharini V1, Rohit Saluja2, Elden Berla Thangam1
1Dept of Biotechnology, School of Bio-engineering, SRM Institute of Science and Technology, Kattankulathur, Chennai-603203, India
2Department of Biochemistry, All India Institute of Medical Sciences, Bhopal, Madhya Pradesh-462024, India

Giriş: Monositler, infeksiyona karşı gelişen bağışıklık yanıtında çok önemli bir rol oynar. Aynı zamanda, mast hücreleri de sadece allerjik reaksiyonlara değil aynı zamanda IL-1ß, IL-6, IL-17 ve IL-18 gibi sitokinlerin üretilmesi ile infeksiyon bağışıklığında da kritik öneme sahiptir. Bu çalışmada düğüm benzeri reseptör proteini 3 (İng; ‘nod like receptor protein 3;NLRP3)’e bağlı olarak monosit ve mast hücrelerinden salınan Th1/Th12 sitokinleri araştırılmıştır. Gereç ve Yöntemler: Periferik kandan ve kordon kanından elde edilen mononükleer hücreler, lipopolisakkarid (LPS), peptidoglikan (PGN) ile uyarılır iken insan mast hücresi hattı-1 (HMC-1) hücreleri histamin ve LPS ile uyarılmış ve bu uyarılmanın NLRP3, prokaspaz-1(p45), kaspaz-1(p10), nükleer faktör ?B(NF-?B) ve ERK gibi inflamazon bileşenlerinin salınımına olan etkisi irdelendi. IL-1ß, IL-6, IL-17 ve IL-18 gibi sitokinlerin salınımı ölçüldü. Bulgular: Bu çalışma, mononükleer hücreler ve mast hücrelerinin LPS, PGN, LPS ve uyarılması ile IL-1ß, IL-6, IL-17 ve IL-18 uyarılır iken, bu hücrelerin LPS ve PGN gibi gram-negatif ve gram-pozitif bakterilerin uyarıya neden olan molekülleri ile birlikte uyarıldıklarından daha yüksek bir sinerjik uyarım gerçekleşti, HMC-1 hücreleri histamin ile uyarıldığında ise, bu hücreler IL-1ß, IL-6 IL-17 üretti, ancak, ortama LPS eklendiğinde bu sitokinlerin üretimi azaldı. Bu azalma, NLRP3 inflamazomunun uyarılmasına bağlı idi. Bu üretim NF?B ve ERK yolağına bağlı idi. Sonuç: oğal bağışıklık hücrelerinin NLRP3 inflamozomu ile bu hücrelerden IL-1ß, IL-6, IL-17 ve IL-18’in salınımına yol açar. Bu NLRP inflamazom kompleksinin yangısal durumlarda uyarılmasından NF-?B ve ERK moleküllerinin yer aldığı yolak sorumludur.

Anahtar Kelimeler: NLRP3, inflamazom, doğal bağışıklık hücreleri, yangı

Amrithavarshini K, Akshaya Keerthi Saikumar, Manigandan V, Vishnu Raghuram, Shahana Parveen, Sugitharini V, Rohit Saluja, Elden Berla Thangam. NLRP3 Inflammasome Mediated Production of Th1/Th17 Cytokines in Response to Inflammatory Stimulants in Innate Immune Cells. Turk J Immunol. 2019; 7(50): 77-84
Manuscript Language: English
LookUs & Online Makale