Eфекат трауме на масу тимуса након примене дексаметазона код пацова
Sažetak
САЖЕТАК
Увод: Тимус је орган у коме долази до сазревања прекурсора имунских ћелија како би се обезбедио функционалан Т ћелијски репертоар. Неадекватан имунски одговор често је последица повећаног лучења хормона повезаних са стресом. Како на тимус делују и ендогени и егзогени глукокортикоиди, овај орган представља идеалан супстрат за анализу, посебно ако се посматра ефекат стреса на његову морфологију и функцију.
Циљ рада: Циљ истраживања је испитивање утицаја ендогених и егзогених глукокортикоида на промене у маси тимуса.
Материјали и методе: Као експерименталне животиње коришћени су одрасли Вистар пацови подељени у две групе- контролну и експерименталну. Стрес парадигму су чинили хронични и акутни стрес којима је била изложена само експериментална група. Имобилизација уз изложеност мирису предатора је била део акутног стреса, док је хронични социјални стрес представљала свакодневна ротација животиња које су држане у паровима. Једанаестог дана експеримента, половина експерименталне групе је третирана дексаметазоном ( утицај ендогених+ егзогених глукокортикоида), док друга половина није добила никакав третман (утицај ендогених глукокортикоида). По завршетку експериментале процедуре, животиње су жртвоване, а њихови тимуси изоловани и измерени. За статистичку обраду података коришћени су ANOVA тест и LSD тест.
Резултати: Доказано је постојање значајне разлике у маси тимуса међу групама (F=4,336, p=0,048). Део експерименталне групе који је примио дексаметазон је имао значајно мањи тимус у односу на групу која је изложена само стресу (p=0,024). Није откривена значајна разлика у маси тимуса између стрес без дексаметазона и контролне групе (p>0,05).
Закључак: Добијени резултати говоре у прилог чињенице да егзогени глукокортикоиди (дексаметазон) индукују смањење масе тимуса. Међутим, само излагање стресу није било довољно да доведе до смањења масе органа. Наша истраживања која су у току ће употпунити ове резултате и довести до бољег разумевања морфолошких и анатомских промена које изазива стрес.
Reference
2. Glaser R, Kiecolt-Glaser JK. Stress-induced immune dysfunction: implications for health. Nat Rev Immunol. 2005; 5(3):243–51.
3. Ashwell JD, Lu FWM, Vacchio MS. Glucocorticoids in T Cell Development and Function. Annu Rev Immunol. 2000; 18(1):309–45.
4. Dorshkind K, Horseman ND. Anterior pituitary hormones, stress, and immune system homeostasis. BioEssays News Rev Mol Cell Dev Biol. 2001; 23(3):288–94.
5. Godbout JP, Glaser R. Stress-Induced Immune Dysregulation: Implications for Wound Healing, Infectious Disease and Cancer. J Neuroimmune Pharmacol. 2006; 1(4):421–7.
6. Himmerich H, Fischer J, Bauer K, Kirkby KC, Sack U, Krügel U. Stress-induced cytokine changes in rats. Eur Cytokine Netw. 2013; 24(2):97–103.
7. Yudkin JS, Kumari M, Humphries SE, Mohamed-Ali V. Inflammation, obesity, stress and coronary heart disease: is interleukin-6 the link? Atherosclerosis. 2000; 148(2):209–14.
8. Mastorakos G, Chrousos GP, Weber JS. Recombinant interleukin-6 activates the hypothalamic-pituitary-adrenal axis in humans. J Clin Endocrinol Metab. 1993; 77(6):1690–4.
9. Yarilin AA, Belyakov IM. Cytokines in the thymus: production and biological effects. Curr Med Chem. 2004; 11(4):447–64.
10. Tarcic N, Ovadia H, Weiss DW, Weidenfeld J. Restraint stress-induced thymic involution and cell apoptosis are dependent on endogenous glucocorticoids. J Neuroimmunol. 1998; 82(1):40–6.
11. Engler H, Stefanski V. Social stress and T cell maturation in male rats: transient and persistent alterations in thymic function. Psychoneuroendocrinology. 2003; 28(8):951–69.
12. Zoladz PR, Conrad CD, Fleshner M, Diamond DM. Acute episodes of predator exposure in conjunction with chronic social instability as an animal model of post-traumatic stress disorder. Stress. 2008; 11(4):259–81.
13. Zohar J, Matar MA, Ifergane G, Kaplan Z, Cohen H. Brief post-stressor treatment with pregabalin in an animal model for PTSD: Short-term anxiolytic effects without long-term anxiogenic effect. Eur Neuropsychopharmacol. 2008; 18(9):653–66.
14. van Vliet E, Melis M, van Ewijk W. The influence of dexamethasone treatment on the lymphoid and stromal composition of the mouse thymus: a flowcytometric and immunohistological analysis. Cell Immunol. 1986; 103(2):229–40.
15. Hinton PS, Peterson CA, Dahly EM, Ney DM. IGF-I alters lymphocyte survival and regeneration in thymus and spleen after dexamethasone treatment. Am J Physiol-Regul Integr Comp Physiol. 1998; 274(4):R912–20.
16. Cowan JE, Takahama Y, Bhandoola A, Ohigashi I. Postnatal Involution and Counter-Involution of the Thymus. Front Immunol. 2020; 11: 897.
17. Zavitsanou K, Nguyen V, Greguric I, Chapman J, Ballantyne P, Katsifis A. Detection of apoptotic cell death in the thymus of dexamethasone treated rats using [123I]Annexin V and in situ oligonucleotide ligation. J Mol Histol. 2007; 38(4):313–9.
18. Fletcher AL, Lowen TE, Sakkal S, Reiseger JJ, Hammett MV, Seach N, et al. Ablation and Regeneration of Tolerance-Inducing Medullary Thymic Epithelial Cells after Cyclosporine, Cyclophosphamide, and Dexamethasone Treatment. J Immunol. 2009; 183(2):823–31.
19. Dexamethasone induces apoptosis in mouse natural killer cells and cytotoxic T lymphocytes. Immunology. 1994; 81(1): 21–26.
20. Yan M, Kuang X, Qiang W, Shen J, Claypool K, Lynn WS, et al. Prevention of Thymic Lymphoma Development in Atm−/− Mice by Dexamethasone. Cancer Res. 2002; 62(18):5153–7.
21. Klein A, Bessler H, Hoogervorst-Spalter H, Kaufmann H, Djaldetti M, Joshua H. A difference between human B and T lymphocytes regarding their capacity to metabolize cortisol. J Steroid Biochem. 1980; 13(5):517–20.
22. Miller AH, Spencer RL, Stein M, McEwen BS. Adrenal steroid receptor binding in spleen and thymus after stress or dexamethasone. Am J Physiol. 1990; 259(3 Pt 1):E405-412.
23. Ahmed SA, Sriranganathan N. Differential effects of dexamethasone on the thymus and spleen: alterations in programmed cell death, lymphocyte subsets and activation of T cells. Immunopharmacology. 1994; 28(1):55–66.
24. Everds NE, Snyder PW, Bailey KL, Bolon B, Creasy DM, Foley GL, et al. Interpreting stress responses during routine toxicity studies: a review of the biology, impact, and assessment. Toxicol Pathol. 2013; 41(4):560–614.
25. Ansari AR, Liu H. Acute Thymic Involution and Mechanisms for Recovery. Arch Immunol Ther Exp (Warsz). 2017; 65(5):401–20.
26. Domínguez‐Gerpe L, Rey‐Méndez M. Evolution of the thymus size in response to physiological and random events throughout life. Microsc Res Tech. 2003; 62(6):464–76.
27. Khan VR, Brown IR. The effect of hyperthermia on the induction of cell death in brain, testis, and thymus of the adult and developing rat. Cell Stress Chaperones. 2002; 7(1):73–90.
28. Hatanaka K, Ikegaya H, Takase I, Kobayashi M, Iwase H, Yoshida K. Immobilization stress-induced thymocyte apoptosis in rats. Life Sci. 2001; 69(2):155–65.
29. Alekseeva IV, Abramova AY, Kozlov AY, Koplik EV, Pertsov AS, Lyadov DA, et al. State of Stress-Marker Organs in Rats after a Single Exposure to Long-Term Stress and Treatment with Lipopolysaccharide. Bull Exp Biol Med. 2019; 167(5):624–7.
30. Rabasa C, Pastor-Ciurana J, Delgado-Morales R, Gómez-Román A, Carrasco J, Gagliano H, et al. Evidence against a critical role of CB1 receptors in adaptation of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis and other consequences of daily repeated stress. Eur Neuropsychopharmacol. 2015; 25(8):1248–59.
31. Herold MJ, McPherson KG, Reichardt HM. Glucocorticoids in T cell apoptosis and function. Cell Mol Life Sci. 2005; 63(1):60.
32. H N S, H N Y. Duration dependent effect of chronic stress on primary and secondary lymphoid organs and their reversibility in rats. Immunobiology. 2019; 224(1):133–41.
33. Billard MJ, Gruver AL, Sempowski GD. Acute Endotoxin-Induced Thymic Atrophy Is Characterized By Intrathymic Inflammatory and Wound Healing Responses. PLOS ONE. 2011; 6(3):e17940.
34. Pertsov SS, Koplik EV, Kalinichenko LS. Comparative analysis of the effect of cytokines on the thymus, adrenal glands, and spleen in rats with various behavioral characteristics. Bull Exp Biol Med. 2011; 150(3):277–80.
35. De Kloet ER, Reul JM. Feedback action and tonic influence of corticosteroids on brain function: a concept arising from the heterogeneity of brain receptor systems. Psychoneuroendocrinology. 1987; 12(2):83–105.
36. Funder JW, Pearce PT, Smith R, Smith AI. Mineralocorticoid action: target tissue specificity is enzyme, not receptor, mediated. Science. 1988; 242(4878):583–5.
37. Denis M, Gustafsson JA, Wikström AC. Interaction of the Mr = 90,000 heat shock protein with the steroid-binding domain of the glucocorticoid receptor. J Biol Chem. 1988; 263(34):18520–3.
38. Ribatti D. The discovery of the blood–thymus barrier. Immunol Lett. 2015; 168(2):325–8.