Életmód-tényezők hatása a neutrofilek migrációjára kísérleti tanulmány

Ez a tanulmány azt vizsgálja, hogy az immunitásban szerepet játszó külső tényezők, mint például a testmozgás, a koffeinfogyasztás, az etanol, a glükóz, valamint a glükóz és koffein fogyasztása hogyan befolyásolják a neutrofilek migrációját.

A neutrofilek az emberi vér legjelentősebb immunsejtjei, és az immunvédelem és az autoimmun károsodás komplex egyensúlyában vesznek részt. Gyulladásos vagy sebzési helyre való toborzásukat az attraktáns molekulák érzékelése és irányított migrációja irányítja a koncentrációgradienshez, ezt a folyamatot kemotaxisnak nevezik. Az immunsejtek számos betegségben, köztük a rákban is szerepet játszanak. Az a képesség, hogy egy adott betegnél mérni tudjuk a válasz amplitúdóját az idő múlásával, és ennek a válasznak a változását, amikor a páciens bizonyos tevékenységeket végez vagy bizonyos anyagokat fogyaszt, jobban megérti, hogy bizonyos életmódbeli tényezők hogyan befolyásolják az immunválaszt. A hagyományos vizsgálatok nagy mennyiségű vért és hosszú tisztítási folyamatot igényelnek, ami befolyásolhatja a neutrofilek működését, és szigorúan korlátozza az egyetlen betegből lehetséges vérvételek számát. A javasolt új mikrofluidikus vizsgálat korlátozza ezeket a hátrányokat, mivel képes 3 µl vércseppből kevesebb mint 5 perc alatt megtisztítani a neutrofileket, és megmérni a kemotaxisukat kemokinek gradiensében. Kritikus szempont, hogy a javasolt vizsgálatok megkezdik az immunválasz jelenlegi megértésének hiányát, mivel a korábbi tanulmányok egyetlen végpontra összpontosítottak, amelyek valószínűleg hiányoznak a külső ingerekre adott válasz korai eseményeiből. Ennek az időbeli válasznak a megértése hatással lehet új kezelések kifejlesztésére, valamint a nem megfelelő immunválasz diagnózisának javítására.

A KOALA (Kit On A Lid Assay) megközelítést Dave Beebe professzor laboratóriumában fejlesztették ki, és egérmodellben és humán asztmás betegeken validálták. Dr. Anna Huttenlocherrel együttműködve kimutatták, hogy a hagyományos neutrofil tisztítással ellentétben a KOALA kis mennyiségű vérrel és sokkal gyorsabb tisztítási idővel is elvégezhető.

Egyedülálló tulajdonságainak köszönhetően a KOALA lehetővé teszi a neutrofil adhéziós és kemotaxis tulajdonságainak ismételt értékelését, így vonzó módszerré válik a külső tényezők hatására fellépő dinamikus neutrofil változások tanulmányozására.

A hagyományos makrobiológiai eszközök segítségével a kutatók számos olyan tényezőt azonosítottak, amelyek fontos szerepet játszhatnak a neutrofil válaszkészség és a migrációs képesség csökkentésében. Kimutatták, hogy többek között az életmód- és táplálkozási tényezők befolyásolják a neutrofilek számát, a migrációt és a biokémiai funkciót. Például az alvásmegvonást összefüggésbe hozták a magasabb neutrofilszámmal, annak ellenére, hogy ismert immundepressziós hatása van. A fizikai gyakorlat megnövekedett neutrofilszámot és fokozott neutrofil degranulációt eredményez. Az étrendi tényezők, mint például a koffein és az etanol, kimutatták, hogy befolyásolják az immunrendszer működését.

A vércukorszintet minden időpontban megmérik egy vércukorszint-monitorral annak megállapítására, hogy az életmódbeli tényező befolyásolja-e a vércukorszintet (és ennek következtében a neutrofilek működését). Az alkoholfogyasztás magas és alacsony vércukorszintet is okozhat. Pontosabban, míg az alacsony dózisú alkohol védő hatást fejthet ki a cukorbetegség és a metabolikus szindróma kockázatával szemben, a bőséges alkoholfogyasztás magasabb glükózszinttel jár együtt, ami mind a cukorbetegség, mind a metabolikus szindróma kockázatát eredményezi. Hasonlóképpen, a koffein akut fogyasztása növeli a vércukorszintet, de számos epidemiológiai tanulmány kimutatta, hogy a rendszeres kávéfogyasztás csökkenti a 2-es típusú cukorbetegség kockázatát. A vércukorszint mérése alanyokon a glükózvizsgálatban dózisfüggő hatásokat mutathat ki a neutrofilekre.

A kutatásra építve a kutatók ezen életmódtényezőknek a neutrofilek migrációjában betöltött szerepét kívánják megvizsgálni a korábban vizsgáltnál sokkal rövidebb időtávon. A kutatók azt javasolják, hogy vizsgálják meg az edzés, az etanolfogyasztás és a koffeinfogyasztás hatását a neutrofilek viselkedésére.

Az alanyoktól ujjpálcával nyert teljes vért a KOALA-ban használják fel a neutrofilek izolálására. A neutrofilek működését az abszolút migrációs sebesség, a kemotaktikus index és a kemotaxis sebességének (a kemoattraktáns gradiensének kialakulása felé irányuló iránysebesség) mérésével értékeljük.

Ennek a tanulmánynak az elsődleges eredménye annak meghatározása lesz, hogy a testmozgás, a koffeinfogyasztás, az etanol, a glükóz, valamint a glükóz és koffein együttes fogyasztása befolyásolja-e a neutrofilek kemotaktikus sebességét. A másodlagos eredmények annak meghatározása, hogy a testmozgás, a koffeinfogyasztás, az etanol, a glükóz, valamint a glükóz és koffein együttes fogyasztása befolyásolja-e a neutrofilek abszolút sebességét és kemotaktikus indexét. A kutatók azt is felmérik, hogy a vér citokinprofilja megváltozik-e a meghatározott életmódbeli tényezők hatására.