Inflammasome Induction and Immunostimulatory Effects of CpG-ODN Loaded Liposomes Containing DC-Cholesterol

Objectives: This study aims to investigate the effects of cholesterol content and cationic property of liposomes on immune response. Materials and methods: Liposomes containing high amounts of 3ß-[N-(N',N'-dimethylaminoethane)- carbamoyl] cholesterol hydrochloride (DC-cholesterol) were prepared and loaded with K- and D-type CpG oligonucleotide (CpG-ODN) via dehydration-rehydration (DRV) method. After splenocytes and peritoneal exudate cells (PECs) primed with lipopolysaccharide (LPS) was incubated either with free or liposomal CpG-ODN counterparts, supernatants were collected and used in cytokine (IFN-g, IL-12 and IL-1ß) ELISA. Additionally, supernatants of PECs primed with LPS and stimulated with liposomes containing different doses of DC-cholesterol were collected and used in IL-1ß ELISA assay. Results: Low-dose CpG-ODN loaded liposomal formulations induced higher immune activation than free CpG-ODN at the same dose. While high-dose liposomal CpG-ODN formulations decreased pro-inflammatory cytokine production in splenocytes, they increased the secretion of IL-1ß. Inflammasome activation was increased in a dose dependent manner when PECs primed with LPS were incubated with only liposomes. Varying lipid molar ratios of DC-Cholesterol containing liposomes increased IL-1ß production based on increasing lipid molar ratio. Conclusion: This study revealed that type and lipid ratio of liposomes may alter the cellular efficacy of the loaded immune-stimulatory agent and may initiate inflammasome activation.

CpG-ODN Yüklü DC-Kolesterol İçeren Nano-lipozomların İnflamazomu Tetiklemeleri ve İmmün Uyarıcı Etkileri

Amaç: Bu çalışmada, lipozomların kolesterol içeriği ve katyonik karakterinin immün yanıt üzerindeki etkisi araştırıldı. Gereç ve yöntemler: Yüksek miktarda 3ß-[N-(N’,N’-dimetilaminoetan)-karbamoil] kolesterol hidroklorid (DC-kolesterol) içeren lipozomlar hazırlanarak, içlerine dehidrasyon-rehidrasyon (DRV) yöntemiyle K- veya D-tipi CpG oligonükleotid (CpG-ODN) yüklendi. Dalak hücreleri ve lipopolisakkarit (LPS) ile ön muamele edilmiş periton eksüdat hücreleri (PEC), farklı dozlarda serbest ve lipozomda yüklü CpG-ODN’lerle inkübe edildikten sonra süpernatantlar toplandı ve sitokin (IFN-g, IL-12 ve IL-1ß) ELISA’sında kullanıldı. Ayrıca, LPS ile ön muamele edilmiş PEC hücreleri, farklı dozlarda DC-kolesterol içeren lipozomlarla uyarılarak süpernatantlarından IL-1ß tayini yapıldı. Bulgular: Düşük doz CpG-ODN içeren lipozomal formülasyonların, aynı doz serbest CpG-ODN’den daha fazla immün etkinleşmeye neden olduğu belirlendi. Yüksek doz lipozomal formülasyonların, dalak hücrelerinde proinflamatuvar sitokin üretimini azaltırken IL-1ß salgılattırdığı bulundu. LPS ile ön muamele edilen PEC’ler, boş lipozomlarla inkübe edildiklerinde, kendi başlarına inflamazomu lipozom miktarına bağlı olarak artırdığı görüldü. Değişik lipid molar oranlarında DC-kolesterol içeriği bulunan lipozomların IL-1ß üretimini lipid molar oranlarına bağlı olarak artırdığı gösterildi. Sonuç: Bu çalışma, lipozomdaki lipid oranı ve lipozomun tipine göre, içerisine yüklenen immün uyarıcı ajanın hücresel etkinliğini değiştirebileceğini ve inflamazomu etkinleştirme kabiliyetinin olduğunu ortaya koymuştur.