Irina L. Sharavieva - PhD (Biology), Research Associate, Laboratory of Biochemistry of Development of Microorganisms, Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Perm Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences.
614000, Perm, Lenina str., 11.
Phone: 7 (912) 781-81-25.
Шаравьева Ирина Леонидовна – кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории биохимии развития микроорганизмов.
614000, Пермь, ул. Ленина, 11.
Тел.: 8 (912) 781-81-25.
PhD, MD (Medicine), Professor, Department of Microbiology and Immunology, Perm State National Research University; Director, Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Perm Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences.
Perm.
Гейн Сергей В. — доктор медицинских наук, профессор кафедры микробиологии и иммунологии ПГНИУ; Директор Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН — филиала ПФИЦ УрО РАН.
614081, Пермь, ул. Голева, 13.
The endogenous opioid system is involved in regulation of many body functions, including immune system regulation. Endogenous opioid peptides are released under stress and communicate with opiate receptors, which are found on most immune cells. Apoptosis is one of the most important instruments in the regulation of the immune system. The aim of this study was to evaluate effects of various types of stress upon apoptosis of CD4+/ CD8+ lymphocytes under conditions of opiate receptor blockade. The objects of this study were white outbred male mice, been kept in laboratory vivarium. The following types of stress were studied: immobilization (6 h in the supine position), rotational (60 min: 10 min rotation at 78 rpm, 5 min rest), two types of acute cold (10 min or 60 min at -20 °С), chronic cold (-4 °С for 4 hours daily, for 7 days). Opiate receptors have been blocked by subcutaneous administration of naloxone hydrochloride at a dose of 0.2 mg/kg 20 minutes before stress, and again 3 hours later, with a stress duration of over 3 hours. Splenocytes were stained with PE-labeled monoclonal antibodies against murine CD4, and antibodies against mouse CD8 (BioLegent, USA); after incubation and washing, they were stained with reagents for determining apoptosis. V-FITC / 7-AAD annexin kit (Beckman Coulter, USA) according to the manufacturer's instructions. Lymphocyte apoptosis was recorded with a CytoFLEX S cytometer (Beckman Coulter, USA). Results. It was found that immobilization stress (lasting 6 h) and acute cold stress (60 min -20 °С), regardless of naloxone administration, enhance apoptosis of mouse CD8+ lymphocytes. Chronic cold stress (-4 °С 4 hours / 7 days) led to a decrease in apoptotic spleen lymphocyte numbers only during the blockade of opiate receptors. The effects of rotational stress and short-term acute cold stress (-20 °С, 10 min) upon apoptosis were not registered. Thus, two types of stress (immobilization and acute cold) caused intensification of CD8+ lymphocyte apoptosis; endogenous opioid system seems not to participate in regulation of these processes. Under conditions of chronic cold stress with naloxone injections, we have noted a decreased Annexin binding by spleen lymphocytes in mice.
Эндогенная опиоидная система представлена биологически активными молекулами, которые принимают участие в регуляции многих функций организма, в том числе в регуляции работы иммунной системы. Эндогенные опиоидные пептиды выделяются при стрессе и осуществляют коммуникации посредством опиатных рецепторов, которые обнаружены на большинстве иммуннокомпетентных клеток. Одним из важнейших инструментов регуляции процессов иммунной системы является апоптоз. Цель исследования — оценить влияние различных видов стресса на апоптоз CD4+/ CD8+ лимфоцитов в условиях блокады опиатных рецепторов. Объектом исследования служили белые беспородные мыши самцы, которых содержали в лабораторном виварии. Следующие виды стресса были изучены: иммобилизационный (6 ч в положении на спине), ротационный (60 мин: 10 мин вращение при 78 об/мин, 5 мин отдых), два вида острого холодового (10 мин или 60 мин при -20 °С), хронический холодовой (-4 °С по 4 часа ежедневно, на протяжении 7 суток). Опиатные рецепторы блокировали подкожным введением налоксона гидрохлорида в дозе 0,2 мг/кг за 20 мин до стресса и через 3 часа повторно, при длительности стресса более 3 часов. Спленоциты окрашивали моноклональными антителами PE anti-mouse CD4 и PE anti-mouse CD8 (BioLegent, США), после инкубации и отмывки окрашивали реагентами для определения апоптоза Annexin V-FITC/7-AAD kit (Beckman Coulter, США) в соответствии с инструкцией производителя. Апоптоз лимфоцитов регистрировали на цитометре CytoFLEX S (Beckman Coulter, США). Установлено, что иммобилизационный стресс (продолжительностью 6 ч) и острый холодовой стресс (60 мин -20 °С) независимо от введения налоксона усиливают апоптоз CD8+ лимфоцитов селезенки мыши. Хронический холодовой стресс (-4 °С 4 часа / 7 суток) приводил к снижению процента апоптотических лимфоцитов селезенки только на фоне блокады опиатных рецепторов. Эффектов ротационного стресса и кратковременного острого холодового стресса (10 мин -20 °С) на процессы апоптоза зафиксировано не было. Таким образом, два вида стресса — иммобилизационный и острый холодовой — усиливали апоптоз CD8+ лимфоцитов, эндогенная опиоидная система не принимала участия в регуляции этих процессов. В условиях хронического холодового стресса на фоне введения налоксона отмечалось уменьшение связывания аннексина лимфоцитами селезенки мыши.