Sekrecja interleukiny 6 (IL 6) - Śląski Uniwersytet Medyczny w

&ARM0RZEGL.AUK †
COPYRIGHT‚'RUPADR!2+WIECIÊSKIEGO)33.†
3EKRECJAINTERLEUKINY†),†
PRZEZTRANSFORMOWANEKOMÌRKINABŒONKOWEJELITAGRUBEGO
TRAKTOWANELIPOPOLISACHARYDAMIBAKTERII
$ESULFOVIBRIODESULFURICANS
)NTERLEUKIN† ),†
SECRETION BY MALIGNANT EPITHELIAL COLORECTAL CELLS
TREATEDWITH$ESULFOVIBRIODESULFURICANSLIPOPOLYSACCHARIDES
"EATA0ARFINIEWICZ,UDMIŒA7ÃGLARZ-ARZENA*AWORSKA†+IK!LICJA:AJDEL
+ATEDRAI:AKŒAD"IOCHEMII7YDZIAŒ&ARMACEUTYCZNYZ/DDZIAŒEM-EDYCYNY,ABORATORYJNEJ
gL’SKI5NIWERSYTET-EDYCZNYW+ATOWICACH
+ATEDRAI:AKŒAD"IOFARMACJI7YDZIAŒ&ARMACEUTYCZNYZ/DDZIAŒEM-EDYCYNY,ABORATORYJNEJ
gL’SKI5NIWERSYTET-EDYCZNYW+ATOWICACH
Streszczenie
Nabłonek jelita grubego jest ważną częścią śluzówkowego układu immunologicznego. Zaburzenie mechanizmów
tolerancji wobec mikroflory jelitowej prowadzi do chronicznych schorzeń zapalnych jelit, które w znaczącym
stopniu predysponują do rozwoju nowotworów jelita grubego. Dużą rolę w patogenezie nowotworów tej tkanki na
tle zapalnym przypisuje się interleukinie-6 (IL-6). Jednym
z czynników stymulujących komórki do sekrecji IL-6 jest
lipopolisacharyd bakterii Gram-ujemnych (LPS). Badania wykonane w ramach niniejszej pracy służyły ocenie
wpływu endotoksyny wyizolowanej ze szczepu jelitowego bakterii Desulfovibrio desulfuricans na sekrecję IL-6
przez transformowane kolonocyty linii Caco-2. W tym
celu hodowle komórek linii Caco-2 poddano działaniu
różnych stężeń LPS (10, 50 i 100 μg/ml) przez 1, 6, 12 i 24
godziny a następnie stężenie IL-6 oznaczano w mediach
hodowlanych metodą ELISA. Ilość wydzielanej cytokiny
odniesiono do ilości całkowitego białka komórkowego.
W badaniach potwierdzono zdolność transformowanych
komórek linii Caco-2 do konstytutywnej sekrecji IL-6
utrzymującej się na stałym poziomie. LPS badanego
szczepu bakteryjnego w stężeniach 10, 50 i 100 μg/ml
przez 1, 6, 12 i 24 godziny nie wykazał działania stymulującego komórki Caco-2 do wydzielania IL-6.
Abstract
Colon epithelium is an important part of mucosal immunity system. It is known that disturbance of tolerance
mechanisms of the tissue for microorganisms may result
in various types of chronic enteritis. In the most cases,
the inflammatory states of colon could evolved in colon
cancer progression. Moreover, the predominant role in
the pathogenesis of colon cancer is assigned to interleukin-6 (IL-6). IL-6 is an inflammatory cytokine secreted by
various types of cells in response to lipopolysaccharides
(LPSs) of Gram-negative bacteria. To evaluate the effects
of D. desulfuricans – derived endotoxins on IL-6 induction, LPS isolated from intestinal strain were used to stimulate malignant epithelial colorectal Caco-2 cells. They
were treated with LPS of concentrations 10, 50, 100 μg/
ml for 1, 6, 12 and 24 hours. The level of IL-6 in culture
medium was measured by enzyme-linked immunosorbent
assay. The concentration of IL-6 was related to the amount
of total cell protein. It was found that colorectal Caco-2
cells constitutively secrete IL-6 which is unaffected by
cell treatment with LPS at the concentrations used.
Keywords: IL-6, LPS, D. desulfuricans, Caco-2 cells
Słowa kluczowe: IL-6, LPS, D. desulfuricans, komórki
Caco-2
Wstęp
Błona śluzowa przewodu pokarmowego stanowi główną
drogę penetracji czynników zakaźnych i potencjalnie szkodliwych. Organizm człowieka wykształcił wiele nieswoistych i swoistych mechanizmów chroniących błonę śluzową jelit przed zagrożeniami z zewnątrz. Badania dotyczące
funkcji i metabolizmu nabłonka jelita grubego wykazały, że
jest on ważną częścią śluzówkowego układu immunologicznego. Komórki nabłonkowe jelita posiadają zdolność przetwarzania i prezentacji antygenów limfocytom T, a w wyniku stymulacji wykazują ekspresję cząsteczek HLA klasy II
i molekuł adhezyjnych. Badania doświadczalne ostatnich lat
dowiodły również, że komórki tej tkanki są zdolne do se-
&ARM0RZEGL.AUK
Jednym z czynników stymulujących komórki do sekrecji IL-6 jest lipopolisacharyd
bakterii Gram-ujemnych. Lipopolisacharyd (LPS, endotoksyna) jest obecny w zewnętrznej
otoczce tych bakterii i pełni
w ich życiu wiele ważnych
funkcji. Jest on czynnikiem antygenowym, warunkuje właściwości chorobotwórcze bakterii,
chroni je przed antybiotykami
i mechanizmami obronnymi
makroorganizmu. LPS oddziałuje na różne komórki organizmu, stymulując je do sekrecji
określonych mediatorów reakRyc. 1. Sekrecja IL-6 przez komórki Caco-2 nie traktowane LPS bakterii D. desulfuri- cji zapalnej, takich jak cytokiny
(TNF-α, IL-1, IL-6, IL-8, ILcans w różnych czasach prowadzenia hodowli.
10), chemokiny, wolne rodniki
tlenowe, cząsteczki adhezyjne, eikozanoidy, tlenek azotu
i czynnik aktywujący płytki
– PAF [7, 8, 9, 10]. Stymulujący wpływ LPS na wydzielanie
cytokin prozapalnych przez
immunokompetentne komórki
krwi oraz komórki śródbłonka
naczyń i mięśni gładkich został
potwierdzony w wielu badaniach,. Bakteryjny LPS będący
produktem flory jelitowej może
przyczyniać się do nasilenia
nieswoistego zapalenia jelit.
Jamy ciała człowieka tworzą
korzystne środowisko dla bakterii beztlenowych. Większość
Ryc. 2. Sekrecja IL-6 przez komórki Caco-2 traktowane LPS bakterii D. desulfuricans tych bakterii, które biorą udział
w zakażeniach mieszanych jest
o stężeniu 10 Mg/ml w różnych czasach prowadzenia hodowli.
częścią prawidłowej flory bakteryjnej ludzi. Gatunki z rodzaju
krecji takich cytokin jak IL-8, IL-6, TGFβ-1, leukotrienów Bacteroides dominują u dwóch trzecich zdrowych dorosłych,
i białek układu dopełniacza [1, 2, 3].
a u pozostałej jednej trzeciej przeważają gatunki z rodzaju
Kolonocyty znajdują się w ciągłym kontakcie z hete- Bifidobacterium. Ponadto, badania mikrobiologiczne wykarogennymi populacjami mikroorganizmów komensalnych zały obecność w ludzkiej mikroflorze jelitowej gatunku Dezasiedlających przewód pokarmowy. W warunkach fizjo- sulfovibrio desulfuricans, który należy do heterogennej grupy
logicznych komórki błony śluzowej wykazują tolerancję bakterii redukujących siarczany (BRS). Rola tego gatunku
wobec tych bakterii, są jednak zdolne do indukcji reakcji w przewodzie pokarmowym człowieka nie jest do tej pory
zapalnej w odpowiedzi na bakterie patogenne. Zaburzenie w pełni wyjaśniona, lecz ostatnio spekuluje się, że gatunek
mechanizmów tolerancji wobec mikroflory jelitowej pro- ten może stanowić jedną z przyczyn nieswoistych zapaleń jewadzi do chronicznych schorzeń zapalnych jelit, takich jak lita grubego [11, 12, 13].
choroba Crohna czy wrzodziejące zapalenie jelita grubego,
Operacje chirurgiczne, niedobory immunologiczne jak
które w znaczącym stopniu predysponują do rozwoju nowo- również nowotwory należą do najważniejszych czynników
tworów jelita grubego [4].
predysponujących do zakażeń bakteriami beztlenowym. ZaDużą rolę w patogenezie nowotworów jelita grube- każenia beztlenowcami związane z procesami nowotworogo na tle zapalnym przypisuje się plejotropowej cytokinie wymi występują wtedy, gdy guz nacieka powierzchnię błon
IL-6, której podwyższony poziom obserwuje się w przebiegu śluzowych i ogarnia obecne tam drobnoustroje [14].
wielu przewlekłych chorób zapalnych i nowotworów. Liczne
Celem prezentowanych badań była ocena sekrecji IL-6 przez
badania wskazują na udział tej cytokiny we wzroście, progre- kolonocyty linii Caco-2 pod wpływem endotoksyny wyizolowasji oraz powstawaniu przerzutów raka jelita grubego [5, 6].
nej ze szczepu jelitowego bakterii Desulfovibrio desulfuricans.
COPYRIGHT‚'RUPADR!2+WIECIÊSKIEGO)33.†
4750, który zapewniał warunki
stałej temperatury (37oC), stałej
wilgotności powietrza wynoszącej 95% i atmosferę powietrza wzbogaconą w 5% CO2.
Przed właściwym doświadczeniem, komórki linii Caco-2
hodowano w polistyrenowych
naczyniach o powierzchni 25
cm2, wyposażonych w filtry
bakteriologiczne (Nunc EasyFlasks™ Nunclon™Δ, Nalge
Nunc International), a ich pasażowanie odbywało się z zastosowaniem 0,25% roztworu
trypsyny (GIBCO BRL) z dodatkiem 1 mM EDTA × 4Na
Ryc. 3. Sekrecja IL-6 przez komórki Caco-2 traktowane LPS bakterii D. desulfuricans (Life Technologies).
W badaniach zastosowano
o stężeniu 50 Mg/ml w różnych czasach prowadzenia hodowli.
LPS wyizolowany metodą ekstrakcji wodno-fenolowej z wykorzystaniem lizozymu z hodowli
szczepu jelitowego DV-A/94
bakterii Desulfovibrio desulfuricans prowadzonej w Katedrze
i Zakładzie Biofarmacji Śląskiego Uniwersytetu Medycznego.
Naważkę liofilizowanego
LPS Desulfovibrio desulfuricans
DV-A/94 rozpuszczono w wodzie apirogennej, dejonizowanej
uzyskując roztwór wyjściowy,
z którego następnie przygotowano roztwory o końcowych stężeniach LPS: 10 μg/ml, 50 μg/
ml i 100 μg/ml,. wykonując odpowiednie rozcieńczenia pozbawioną surowicy pożywką RPMI
Ryc. 4. Sekrecja IL-6 przez komórki Caco-2 traktowane LPS bakterii D. desulfuricans
1640 z antybiotykami.
o stężeniu 100 Mg/ml w różnych czasach prowadzenia hodowli.
W
celu
oceny
sekrecji IL-6 przez komórki liBadania analizujące wpływ endotoksyny pochodzącej nii Caco-2 pod wpływem LPS bakterii Desulfovibrio
z D. desulfuricans na funkcje immunologiczne komórek na- desulfuricans DV-A/94, komórki wysiewano na 24błonkowych jelita grubego mają istotne znaczenie w kon- dołkową płytkę (firmy Nunc) w liczbie 1×105 komóretekście oceny aktywności biologicznej szczepu jelitowego k/1,9 cm2. Przez pierwsze trzy doby komórki hodowano
tych bakterii, co może przyczynić się do poznania roli ga- w pożywce RPMI 1640 z dodatkiem surowicy bydlęcej, petunku D. desulfuricans w ekosystemie przewodu pokarmo- nicyliny i streptomycyny, a następnie pożywkę wymieniono
wego człowieka.
na medium o podobnym składzie lecz pozbawione surowicy, i prowadzono w nim hodowlę przez następną dobę.
Materiał i metody
W piątej dobie, do hodowli komórek wprowadzono pożywkę RPMI 1640 z antybiotykami i 10 mM buforem Hepes
Badania przeprowadzono z wykorzystaniem linii ko- (Sigma) oraz z LPS bakterii D. desulfuricans o stężeniach:
mórkowej Caco-2, wywodzącej się z gruczolakoraka jelita 10 μg/ml, 50 μg/ml i 100 μg/ml. Kontrolę stanowiły komórgrubego (human colon adenocarcinoma), która została za- ki nie traktowane LPS.
kupiona w German Collection of Microorganisms and Cell
Materiał do analizy tj. medium hodowlane i lizaty koCultures Dept. Human Animal Cell Cultures.
mórkowe zbierano po 1, 6, 12 i 24 godzinach od momenKomórki hodowano standardowo w pożywce RPMI 1640 tu wprowadzenia do hodowli LPS. Medium hodowlane po
(Sigma) z dodatkiem10% bydlęcej surowicy płodowej FBS odwirowaniu zamrażano w -70oC. Oznaczenia stężeń IL-6
(GIBCO BRL) oraz antybiotyków, tj. penicyliny (Sigma) w medium hodowlanym przeprowadzono za pomocą zestai streptomycyny (Sigma) w inkubatorze firmy Nuaire NU- wu „Quantikine – Human IL-6 Immunoassay” (firmy R&D
&ARM0RZEGL.AUK
Systems), a otrzymane wyniki wyrażono w pg/ml, w oparciu o krzywą kalibracyjną sporządzoną dla wzorca badanej
cytokiny dołączonego do zestawu.
Lizaty komórek uzyskano po potraktowaniu komórek
przyczepionych do dna dołków 0,2% roztworu SDS (dodecylosiarczan sodu). Lizaty zamrożono w -70oC, a następnie
oznaczano w nich stężenie białka komórkowego zgodnie
z protokołem zamieszczonym w specyfikacji odczynnika
Bradforda (Sigma) w modyfikacji dla płytek 96-dołkowych.
Pomiaru absorbancji dokonano przy długości fali 595 nm
przy pomocy czytnika MRX Revelation (firmy Dynex,
oprogramowanie DYNEX™ Software wersja 4.25). Stężenie białka w poszczególnych próbkach wyznaczono na podstawie krzywej wzorcowej.
Stężenia IL-6 (pg/ml) odniesiono do całkowitego białka
komórkowego (mg/ml), wyrażając wyniki w pg na mg białka komórkowego (pg/mg).
Analiza statystyczna
Statystyczną ocenę wyników przeprowadzono dla modelu z powtarzanymi wynikami (trzykrotne powtórzenia)
z wykorzystaniem średniej arytmetycznej (x), odchylenia
standardowego (SD) oraz jednoczynnikowej analizy wariancji (ANOVA). W przypadkach gdy ANOVA dała wynik
statystycznie istotny porównań wielokrotnych dokonywano
testem Duncana. Testy wykonano na poziomie istotności
α = 0,05 z użyciem programu Statistica 7.0.
Wyniki
Przeprowadzone porównanie stężeń IL-6 w hodowli
kontrolnej w zależności od czasu trwania doświadczenia
wykazało, że komórki nabłonkowe jelita grubego linii Caco-2 są zdolne do wydzielania tej cytokiny na stałym poziomie przy braku jakiegokolwiek bodźca (Rys.1).
Wprowadzenie do hodowli kolonocytów LPS wyizolowanego ze szczepu jelitowego bakterii D. desulfuricans spowodowało zmniejszenie sekrecji tej cytokiny w porównaniu
z hodowlą nie traktowaną endotoksyną bakteryjną. Zmiany
w wydzielaniu IL-6 zależały od stężenia LPS jak również
od czasu jego oddziaływania na komórki Caco-2 (Rys. 2-4).
Stężenie IL-6 w hodowlach zawierających 10 μg/ml LPS
w 1, 6, i 24 godzinie doświadczenia (1h, 6h, 24h) utrzymywało się na stałym poziomie, jedynie po 12 godzinach
oddziaływania (12h), nastąpiło znamienne statystycznie
zmniejszenie jej wydzielania (Rys. 2). W hodowlach prowadzonych w obecności LPS o stężeniu 50 i 100 μg/ml stwierdzono zmniejszenie wydzielania IL-6 w 1 i 6 godzinie (1h
i 6h) inkubacji w porównaniu z sekrecją komórek kontrolnych. Natomiast w 12 i 24 godzinie (12h i 24h) ilość IL-6
stopniowo zwiększała się nie przekraczając jednak w sposób statystycznie istotny sekrecji konstytutywnej (Rys. 1-4)
Stwierdzono, że żadne z zastosowanych stężeń LPS nie spowodowało wzrostu sekrecji IL-6 w porównaniu z sekrecją
komórek nie traktowanych endotoksyną badanych bakterii.
Poziom sekrecji IL-6 po 24 godzinach nie wykazywał
istotnych statystycznie różnic utrzymując się na poziomie
zbliżonym do konstytutywnego, bez względu na zastosowane stężenie LPS (Rys. 2-4).
Dyskusja
LPS ujawnia swą aktywność biologiczną w chwili pojawienia się w krwiobiegu jako efekt infekcji spowodowanej
bakteriami pochodzącymi najczęściej ze środowiska zewnętrznego. Oddziaływanie LPS z komórkami krwi stymuluje je do efektywnego zwalczania infekcji, czego krytyczną
konsekwencją może być wstrząs septyczny. W przeciwieństwie do komórek krwi, komórki nabłonkowe jelita stale,
a zatem także w warunkach fizjologicznych narażone są na
kontakt z endotoksynami bakterii Gram-ujemnych mikroflory jelitowej [4].
Badania nad wyjaśnieniem mechanizmu obniżonej wrażliwości jelitowych komórek nabłonkowych na LPS bakterii
komensalnych przy jednoczesnej potencjalnej zdolności do
odpowiedzi na bakterie patogenne wykazały, że komórki te
potrafią różnicować złożone populacje bakterii w oparciu
o indukowaną przez nie oraz ich produkty modulację ekspresji genów związanych z odpowiedzią immunologiczną.
Stwierdzono ponadto, iż kolonocyty, mimo że nie wykazują konstytutywnej ekspresji błonowego receptora CD14, są
zdolne do indukcji jego ekspresji w odpowiedzi na wysokie
stężenia LPS. Ponadto LPS może oddziaływać na nabłonek jelitowy za pośrednictwem rozpuszczalnego receptora
sCD14. Drugi składnik powierzchniowego kompleksu receptorowego rozpoznającego LPS, TLR-4 wykazuje niski
poziom konstytutywnej ekspresji w komórkach nabłonkowych
jelita czyniąc je potencjalnie zdolnymi do natychmiastowej odpowiedzi. Infekcja bakteriami patogennymi indukuje zarówno
ekspresję białka MD-2, jak i nasila ekspresję receptora TLR-4.
Istnieje również możliwość oddziaływania niezależnego od
receptorów, na drodze niespecyficznych oddziaływań hydrofobowych z fosfolipidami błon komórkowych, co ma miejsce
w przypadku wysokich stężeń LPS [7, 8, 15, 16].
Aktywność LPS wobec komórek nabłonkowych jelita
grubego przebadano na wielu liniach komórkowych a uzyskane wyniki były rozbieżne. Badając wpływ endotoksyny
E. coli na sekrecję IL-8 wykazano iż w przypadku komórek linii HT-29 odpowiedź w postaci nasilenia sekrecji była
znaczna, natomiast komórki linii Caco-2 okazały się niewrażliwe na stymulację. Jednak kiedy komórki linii Caco-2
poddano preinkubacji z maślanem sodu, produktem fermentacji bakteryjnej obecnym w świetle jelita, zyskiwały one
zdolność odpowiedzi na LPS. Podobny efekt uzyskano działając na nie silnie prozapalną cytokiną IL-1β. Wyniki tych
badań świadczą o tym, że komórki linii Caco-2 wymagają
dodatkowego bodźca aby zareagować na LPS [15, 16].
Komórki linii Caco-2 wykorzystano do badań również
w niniejszej pracy. Wykazują one najwyższy stopień zróżnicowania spośród dostępnych immortalizowanych linii
komórkowych, dzięki czemu najbardziej przypominają prawidłowe, dojrzałe enterocyty. Należy jednak pamiętać iż nie
są idealnym modelem fizjologicznego nabłonka jelitowego,
gdyż wywodzą się z tkanki nowotworowej [2, 15, 17].
Do stymulacji komórek użyto lipopolisacharydu wyizolowanego ze szczepu jelitowego bakterii D. desulfuricans.
Są to Gram-ujemne bakterie z grupy bakterii redukujących
siarczany. Zostały zidentyfikowane w przewodzie pokarmowym wielu ssaków, w tym również człowieka. Ich rola
w mikroflorze jelitowej nie jest dobrze poznana, są jednak
COPYRIGHT‚'RUPADR!2+WIECIÊSKIEGO)33.†
podejrzewane o udział w patogenezie nieswoistych zapaleń
jelita grubego [1, 9, 18].
Dotychczas przeprowadzono niewiele badań in vitro dotyczących aktywności biologicznej LPS pochodzącego od
D. desulfuricans. Wykorzystywano w tym celu różne komórki jak fibroblasty, komórki śródbłonka, komórki jednojądrzaste krwi oraz komórki nabłonkowe jelita grubego. Wykazano
hamujący, zależny od stężenia wpływ LPS tych mikroorganizmów na proliferację i aktywność metaboliczną fibroblastów. Stwierdzono także zdolność wywoływania apoptozy
tych komórek, za pośrednictwem białka Fas i kaspazy-3.
W komórkach śródbłonka zaobserwowano zwiększenie sekrecji IL-6 i IL-8 oraz zwiększenie ekspresji molekuł adhezyjnych
VCAM-1 i E-selektyny w odpowiedzi na endotoksynę D. desulfuricans. W odniesieniu do komórek jednojądrzastych krwi
wykazano wyższą aktywność mierzoną poziomem sekrecji
TNF-α tej endotoksyny w porównaniu z LPS bakterii E. coli
i S minnesota. Badania na kolonocytach linii Caco-2 polegały
na analizie wpływu endotoksyn bakteryjnych na sekrecję IL-8.
LPS D. desulfuricans okazał się niewystarczającym bodźcem
stymulującym te komórki do sekrecji IL-8. Jednakże preinkubacja komórek z maślanem sodu prowadziła do nasilenia wydzielania IL-8 co potwierdziło wcześniejsze obserwacje dotyczące wpływu LPS E. coli na tę linię komórkową [1, 18].
Badania przeprowadzone w niniejszej pracy służyły ocenie wpływu jaki endotoksyna D. desulfuricans wywiera na
sekrecję IL-6. IL-6 jest plejotropową cytokiną zaangażowaną w odpowiedź zapalną i immunologiczną organizmu. Do
głównych czynników stymulujących wytwarzanie IL-6 należą: IL-1, IFN, TNF-α, lipopolisacharydy bakteryjne (LPS)
oraz wirusy DNA i RNA. Wykazano również, że stężenie
osoczowe IL-6 zwiększa się wraz ze stopniem zaawansowania, dojrzałości histologicznej oraz głębokością naciekania
ściany jelita przez guz nowotworowy [5, 19, 20].
Jej rola w patogenezie raka jelita grubego nie jest jednoznaczna. IL-6 może zarówno pobudzać proliferację komórek
nowotworowych, hamować ich apoptozę, sprzyjać powstawaniu przerzutów i indukować angiogenezę w obrębie guza,
jak również może mobilizować układ immunologiczny do
walki z nowotworem zwiększając aktywność komórek cytotoksycznych [5, 6].
Transformowane komórki nabłonkowe jelita Caco-2
wykazują konstytutywną sekrecję IL-6 na niewielkim poziomie, co zostało potwierdzone w przeprowadzonych badaniach. Nie wykazano natomiast zwiększonego wydzielania tej cytokiny pod wpływem zastosowanych stężeń LPS.
Stwierdzono nieznaczne obniżenie sekrecji w pierwszych
godzinach oddziaływania badanej endotoksyny na komórki, po czym sekrecja IL-6 uzyskiwała wartości charakterystyczne dla hodowli kontrolnych. W przypadku najwyższego zastosowanego stężenia LPS (100 μg/ml) widoczna była
wyraźna tendencja w kierunku nasilania się sekrecji IL-6
wraz z wydłużaniem czasu ekspozycji komórek na LPS, nie
można więc wykluczyć możliwego dalszego zwiększania
się stężenia tej cytokiny w kolejnych godzinach inkubacji.
Przeprowadzone badania wskazują jednak, że produkty bakteryjne takie jak endotoksyny lipopolisacharydowe mogą wpływać na procesy immunologiczne i zapalne
w nabłonku jelitowym poprzez modyfikowanie sekrecji IL-6
przez komórki nabłonkowe.
Wnioski
1. Komórki nabłonkowe jelita grubego linii Caco-2 posiadają zdolność konstytutywnej sekrecji
IL-6.
2. Lipopolisacharyd szczepu DV-A/94 bakterii Desulfovibrio desulfuricans wywołuje zmiany w wydzielaniu interleukiny-6 przez komórki Caco-2 zależne
od jego stężenia i czasu oddziaływania.
3. LPS szczepu jelitowego bakterii Desulfovibrio desulfuricans w stężeniach 10, 50 i 100 μg/ml przez
1; 6; 12; i 24 godziny nie wykazał działania stymulującego komórki Caco-2 do wydzielania IL-6
powyżej poziomu obserwowanego w hodowli kontrolnej.
Piśmiennictwo
1. Węglarz L i wsp. Phytic acid modulates in vitro IL-8
and IL-6 release from colonic epithelial cells stimulated
with LPS and IL-1β. Dig Dis Sci 2007; 52: 93-102.
2. Jung HC i wsp. A distinct array of proinflammatory cytokines is expressed in human colon epithelial cells in
response to bacterial invasion. J Clin Invest 2001; 107:
27-30.
3. Lasek W. Układ odpornościowy związany z błonami
śluzowymi. W: Immunologia. Red. Jakóbisiak M. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa 2000, 336-354.
4. Lan JG i wsp. Different cytokine response of primary
colonic epithelial cells to commensal bacteria. World J
Gastroenterol 2005; 11: 3375-3384.
5. Atreya R, Neurath MF. Involvement of IL-6 in the pathogenesis of inflammatory bowel disease and colon
cancer. Clin Rev Allergy Immunol 2005; 28: 187-195.
6. Schneider MR i wsp. Interleukin-6 stimulates clonogenic growth of primary and metastatic human colon carcinoma cells. Cancer Lett 2000; 151: 31-38.
7. Łukasiewicz J, Ługowski C. Biologiczna aktywność
lipopolisacharydu. Post Hig Med Dośw 2003; 57:
33-53.
8. Saluk-Juszczak J, Wachowicz B. Aktywność prozapalna
lipopolisacharydu. Post Biochem 2005; 51: 280-287.
9. Węglarz L i wsp. Effect of endotoxins isolated from Desulfovibrio desulfuricans soil and intestinal strain on
the secrection of TNF-α by human mononuclear cells.
Pol J Environ Stud 2006; 15: 615-622.
10. Tichaczek-Goska D, Cisowska A. Wybrane właściwości
lipopolisacharydów bakterii Gram-ujemnych zawierających mannan w łańcuchu O-swoistym. Adv Clin Exp
Med 2007; 16: 105-112.
11. Aoki KA: Study of endotoxemia in ulcerative colitis
and Crohn’s disease. Acta Med Okoyama 1978; 32:
147-158.
12. Goldstein EJC i wsp. Desulfovibrio desulfuricans bacteremia and review of human Desulfovibrio infections.
J Clin Microbiol 2003; 41: 2752-2754.
13. Węglarz L i wsp. Desulfovibrio desulfuricans lipopolysaccharides induce endothelial cell IL-6 and IL-8 secretion and E-selectin and VCAM-1 expression. Cell Mol
Biol Lett 2003; 8: 991-1003.
&ARM0RZEGL.AUK
14. Steed LL, Bene VD. Zakażenia bakteriami beztlenowymi. W: Mikrobiologia i choroby zakaźne. Virella G Red.
Heczko PB. Wydawnictwo Urban and Partner. Wrocław
2000, 523-530.
15. Funda DP i wsp. CD14 is expressed and released as soluble CD14 by human intestinal epithelial cells in vitro:
Lipopolysaccharide activation of epithelial cells revisited. Infect Immun 2001; 69: 3772-3781.
16. Cario E i wsp. Lipopolysaccharide activates distinct
signaling pathways in intestinal epithelial cell lines
expressing Toll-like receptors. J Immunol 2000; 164:
966-972.
17. Nanthakumar NN i wsp. Inflammation in the developing human intestine: A possible pathophysiologic contribution to necrotizing enterocolitis. Proc Natl Acad Sci
USA. 2000; 97: 6043-6048.
18. Dzierżewicz Z i wsp. Aktywność biologiczna endotoksyn izolowanych ze szczepów bakterii Desulfovibrio
desulfuricans. Ann Acad Med Siles 2005; 59: 9-16.
19. Łukaszewicz M, Mroczko B, Szmitkowski M. Znaczenie kliniczne interleukiny 6 (IL-6) jako czynnika rokowniczego w chorobie nowotworowej. Pol Arch Med
Wewn 2007; 117: 5-6.
20. Legrand-Poels S, Schoonbroodt S, Piette J. Regulation
of interleukin-6 gene expression by pro-inflammatory
cytokines in a colon cancer cell line. Biochem J 2000;
349: 765-773.
data otrzymania pracy: 22.01.2010 r.
data akceptacji do druku: 19.02.2010 r.
Adres do korespondencji:
dr n. biol. Beata Parfiniewicz
Katedra i Zakład Biochemii, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej,
Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach
ul. Narcyzów 1, 41-200 Sosnowiec
Tel. + 48 32 364 10 72
e-mail: bparfi[email protected]