Russian Journal of ImmunologyRussian Journal of ImmunologyРоссийский иммунологический журнал1028-72212782-7291Russian Society of Immunology1728710.46235/1028-7221-17287-AAESHORT COMMUNICATIONSКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯShort CommunicationArachidonic acid enhances mitophagy and decreases inflammatory response in primary macrophagesАрахидоновая кислота усиливает митофагию и снижает воспалительный ответ в первичных макрофагахhttps://orcid.org/0000-0002-0451-259457391753500CAJ-4942-20227309-2433ZhuravlevAlexander D.ЖуравлевАлександр Дмитриевич
Russian Federation

Junior Researcher, Laboratory of Angiopathology

младший научный сотрудник лаборатории ангиопатологии

Zhuravel17@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2082-2429NikiforovNikita G.НикифоровНикита Геннадьевич
Russian Federation

PhD (Biology), Leading Researcher, Laboratory of Angiopathology, Research Institute of General Pathology and Pathophysiology; Senior Researcher, Institute of Gene Biology, Russian Academy of Sciences; Senior Engineer, Engelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of Sciences

к.б.н., ведущий научный сотрудник лаборатории ангиопатологии ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии»; старший научный сотрудник ФГБУН «Институт биологии гена» Российской академии наук; старший инженер ФГБУН «Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта» Российской академии наук

nikiforov.mipt@googlemail.comhttps://orcid.org/0000-0002-7953-0586VerkhovaSvetlana S.ВерховаСветлана Сергеевна
Russian Federation

Senior Laboratory Assistant, Laboratory of Angiopathology, Research Institute of General Pathology and Pathophysiology, Moscow; PhD student, A. Avtsyn Research Institute of Human Morphology, B. Petrovsky National Research Centre of Surgery

старший лаборант лаборатории ангиопатологии ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии»; аспирант, Научно-исследовательский институт морфологии человека имени академика А.П. Авцына ФГБНУ «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского»

verxova.svetlana@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-5990-4077YegorovYegor E.ЕгоровЕгор Евгениевич
Russian Federation

PhD, MD (Biology), Professor, Leading Researcher, Laboratory of Cancer Cell Biology

д.б.н., профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории клеточных основ развития злокачественных заболеваний

yegorov58@gmail.com0000-0001-7952-1068BagheriMariam EktaБагериМарьям Екта
Russian Federation

Junior Researcher, Postgraduate Student, Laboratory of Cellular and Molecular Pathology of Cardiovascular System, A. Avtsyn Research Institute of Human Morphology

младший научный сотрудник и аспирант при лаборатории клеточной и молекулярной патологии сердечно-сосудистой системы Научно-исследовательского института морфологии человека имени академика А.П. Авцына

ms.bvgheri@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-3318-4681OrekhovAlexander N.ОреховАлександр Николаевич
Russian Federation

PhD, MD (Biology), Professor, Head, Laboratory of Angiopathology

д.б.н., профессор, заведующий лабораторией ангиопатологии

alexandernikolaevichorekhov@gmail.comResearch Institute of General Pathology and Pathophysiology, Moscow, RussiaФГБНУ «Научно-Исследовательский Институт Общей Патологии и Патофизиологии», Москва, РоссияCore Facility Center, Institute of Gene Biology, Russian Academy of Sciences, Moscow, RussiaФГБУН Института Биологии Гена РАН, Москва, РоссияEngelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of Sciences, Moscow, RussiaФГБУН Институт Молекулярной Биологии им. В.А. Энгельгардта РАН, Москва, РоссияAvtsyn Research Institute of Human Morphology, Petrovsky National Research Centre of Surgery, Moscow, Russian FederationНаучно-Исследовательский Институт Морфологии Человека Имени Академика А.П. Авцына ФГБНУ «Российский Научный Центр Хирургии Имени Академика Б.В. Петровского», Москва, Россия31072025180120262911711762606202525072025Copyright ©; 2026, Zhuravlev A.D., Nikiforov N.G., Verkhova S.S., Yegorov Y.E., Bagheri M.E., Orekhov A.N.Copyright ©; 2026, Журавлев А.Д., Никифоров Н.Г., Верхова С.С., Егоров Е.Е., Багери М.Е., Орехов А.Н.2026Zhuravlev A.D., Nikiforov N.G., Verkhova S.S., Yegorov Y.E., Bagheri M.E., Orekhov A.N.Журавлев А.Д., Никифоров Н.Г., Верхова С.С., Егоров Е.Е., Багери М.Е., Орехов А.Н.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://rusimmun.ru/jour/article/view/17287

Macrophages are actively involved in recognition, capture, and destruction of pathogens as well as removal of cellular debris. The most important role of macrophages is to initiate and regulate the inflammatory response: they synthesize and secrete a wide range of proinflammatory cytokines that activate other immune cells and promote inflammation. Functional state of macrophages directly depends on the work of mitochondria that serve not only as energy source, but also as key participants in signaling pathways associated with production of reactive oxygen species and regulation of the inflammasome. Mitochondrial dysfunction may lead to excessive macrophage activation and chronic inflammation, which is typical to common diseases like atherosclerosis and metabolic disorders. Damaged mitochondria release components such as mtDNA and cardiolipin, potentially triggering autoimmune responses. To prevent it, the cells utilize mitophagy, a selective autophagy process that removes dysfunctional mitochondria via lysosomal pathway. Polyunsaturated fatty acids are known to influence inflammation and mitochondrial function, including mitophagy. Arachidonic acid, a precursor of prostaglandins and leukotrienes, modulates immune responses, but its role in mitophagy remains unclear. The aim of this study was to investigate whether arachidonic acid affects mitophagy and proinflammatory response of human macrophages. Primary monocytes were isolated from whole blood of healthy donors and differentiated into macrophages over 5 days. The cells were treated with 20 μM arachidonic acid for 24 hours, followed by 1 μg/ml LPS stimulation for another 24 hours. Cytokine secretion (TNF, IL6, IL8, CCL2) was measured by ELISA technique. Mitophagy was assessed using confocal microscopy by evaluating colocalization of mitochondrial and lysosomal dyes. The results showed that arachidonic acid enhanced mitophagy and reduced secretion of TNF, IL6, and CCL2 in response to LPS. These findings suggest that activation of mitophagy may contribute to anti-inflammatory effects of arachidonic acid in macrophages.

Макрофаги секретируют широкий спектр провоспалительных цитокинов, которые активируют другие клетки иммунной системы и способствуют развитию воспаления. Функциональное состояние макрофагов напрямую зависит от работы митохондрий – не только как источников энергии, но и как ключевых участников сигнальных путей, связанных с продукцией активных форм кислорода и регуляцией инфламмасомы. Нарушения в митохондриальной функции могут привести к чрезмерной активации макрофагов и развитию хронического воспаления, что характерно для многих патологий, включая атеросклероз и метаболические заболевания. При повреждении или дисфункции митохондрий, различные митохондриальные компоненты, такие как кардиолипин и мтДНК, могут высвобождаться в цитоплазму клетки-хозяина, потенциально вызывая аутоиммунную реакцию. Для предотвращения этого в организме существует механизм митофагия, с помощью которого дисфункциональные митохондрии разрушаются лизосомальным путем. Известно, что некоторые полиненасыщенные жирные кислоты участвуют в воспалительном ответе иммунных клеток и модулируют функции митохондрий, включая митофагию. Арахидоновая кислота является предшественником лейкотриенов и простагландинов, а ее добавление в культуру клеток модулирует воспалительную реакцию. Однако влияние арахидоновой кислоты на митофагию ранее не изучалось. Целью исследования было оценить способность арахидоновой кислоты влиять на митофагию макрофагов человека и их провоспалительный ответ. Мы выделяли первичные моноциты из цельной крови здоровых доноров и культивировали клетки в течение 5 дней. Затем к макрофагам на 1 сутки добавляли 20 мкМ арахидоновой кислоты. После этого к культуре добавляли 1 мкг/мл ЛПС на 1 день. Секрецию цитокинов TNF, IL-6, IL-8, CCL2 в культуральной среде оценивали методом ИФА. Параллельно мы оценивали митофагию в макрофагах, обработанных арахидоновой кислотой. Для этого была оценена колокализация митохондриального и лизосомального красителей в макрофагах с помощью конфокальной микроскопии. В результате оказалось, что арахидоновая кислота повышала уровень митофагии в макрофагах и снижала секрецию цитокинов IL-6, TNF и CCL2 в ответ на стимуляцию ЛПС. Можно предположить, что активация митофагии может быть одним из механизмов противовоспалительного действия арахидоновой кислоты.

macrophagesarachidonic acidmitophagyinflammationcytokinesmitochondriaмакрофагиарахидоновая кислотамитофагиявоспалениецитокинымитохондрииРоссийский научный фондRussian Science Foundation22-15-00273-ПDabravolski S.A., Nikiforov N.G., Zhuravlev A.D., Orekhov N.A., Grechko A.V., Orekhov A.N. Role of the mtDNA mutations and mitophagy in inflammaging. Int. J. Mol. Sci., 2022, Vol. 23, no. 3, 1323. doi: 10.3390/ijms23031323.Djuricic I., Calder P.C. Beneficial Outcomes of Omega-6 and Omega-3 polyunsaturated fatty acids on human health: an update for 2021. Nutrients, 2021, Vol. 13, no. 7, 2421. doi: 10.3390/nu13072421.Hung H.C., Tsai S.F., Chou H.W., Tsai M.J., Hsu P.L., Kuo Y.M. Dietary fatty acids differentially affect secretion of pro-inflammatory cytokines in human THP-1 monocytes. Sci. Rep., 2023, Vol. 13, no. 1, 5511. doi: 10.1038/s41598-023-32710-5.Jayatunga D.P.W., Hone E., Khaira H., Lunelli T., Singh H., Guillemin G.J., Fernando B., Garg M.L., Verdile G., Martins R.N. Therapeutic potential of mitophagy-inducing microflora metabolite, urolithin a for Alzheimer’s Disease. Nutrients, 2021, Vol. 13, no. 11, 3744. doi: 10.3390/nu13113744.Liu M., Lu J., Yang S., Chen Y., Yu J., Guan S. Alliin alleviates LPS-induced pyroptosis via promoting mitophagy in THP-1 macrophages and mice. Food. Chem. Toxicol., 2022, Vol. 160, 112811. doi: 10.1016/j.fct.2022.112811.Luo T., Jia X., Feng W.D., Wang J.Y., Xie F., Kong L.D., Wang X.J., Lian R., Liu X., Chu Y.J., Wang Y., Xu A.L. Bergapten inhibits NLRP3 inflammasome activation and pyroptosis via promoting mitophagy. Acta Pharmacol. Sin., 2023, Vol. 44,no. 9, pp. 1867-1878.Nikiforov N.G., Chegodaev Y.S., Zhuravlev A.D., Vysokikh M., Marey M., Grechko A.V., Popov M.A., Bagheri Ekta M., Orekhov A.N. Inflammatory stimulation of monocyte-macrophages inhibits mitophagy. Minerva Biotechnol. Biomol. Res., 2023, Vol. 35, no. 3, pp. 145-150.Orekhov A.N., Nikiforov N.G., Omelchenko A.V., Sinyov V.V., Sobenin I.A., Vinokurov A.Y., Orekhova V.A. The role of mitochondrial mutations in chronification of inflammation: hypothesis and overview of own data. Life, 2022, Vol. 12, no. 8, 1153. doi: 10.3390/life12081153.Patoli D., Mignotte F., Deckert V., Dusuel A., Dumont A., Rieu A., Jalil A., van Dongen K., Bourgeois T., Gautier T., Magnani C., Le Guern N., Mandard S., Bastin J., Djouadi F., Schaeffer C., Guillaumot N., Narce M., Nguyen M., Guy J., Dargent A., Quenot J.-P., Rialland M., Masson D., Auwerx J., Lagrost L., Thomas C. Inhibition of mitophagy drives macrophage activation and antibacterial defense during sepsis. J. Clin. Invest., 2020, Vol. 130, no. 11, pp. 5858-5874.Wasner K., Smajic S., Ghelfi J., Delcambre S., Prada-Medina C.A., Knappe E., Arena G., Mulica P., Agyeah G., Rakovic A., Boussaad I., Badanjak K., Ohnmacht J., Gérardy J.-J., Takanashi M., Trinh J., Mittelbronn M., Hattori N., Klein C., Antony P., Seibler P., Spielmann M., Pereira S.L., Grünewald A. Parkin deficiency impairs mitochondrial DNA dynamics and propagates inflammation. Mov. Disord., 2022, Vol. 37, no. 7, pp. 1405-1415.Yang B., Zhou Y., Wu M., Li X., Mai K., Ai Q. ω-6 Polyunsaturated fatty acids (linoleic acid) activate both autophagy and antioxidation in a synergistic feedback loop via TOR-dependent and TOR-independent signaling pathways. Cell Death Dis., 2020, Vol. 11, no. 7, 607. doi: 10.1038/s41419-020-02750-0.Zhang Y., Chen H., Zhang W., Cai Y., Shan P., Wu D., Zhang B., Liu H., Khan Z.A., Liang G. Arachidonic acid inhibits inflammatory responses by binding to myeloid differentiation factor-2 (MD2) and preventing MD2/toll-like receptor 4 signaling activation. Biochim. Biophys. Acta Mol. Basis Dis., 2020, Vol. 1866, no. 5, 165683. doi: 10.1016/j.bbadis.2020.165683.