التأثيرات الفسيولوجية والتأثيرات المناعية للضغط الجوي والتعرض للبلازما غير الحرارية على الخلايا البالعة في الفئران
ملخص
تبين أن التعرض للبلازما غير الحرارية للضغط الجوي (APNTP) قادر على تعديل / تحفيز RAW264.7 الخلايا البالعة ، في بيئة في المختبر مع عدم وجود انخفاض في الجدوى. أدى التعرض القصير (15 ثانية) لـ APNTP إلى زيادة كبيرة في نشاط التمثيل الغذائي للخلايا ، وإطلاق السيتوكينات المؤيدة للالتهابات (TNF-α و IL-6) ، وتعبير علامة التمايز السطحي للخلية (CD69 ، CD80 ، CD86 و F4 / 80) والبلعمة من نوعين من الخرزات الحمراء المصنوعة من البوليسترين المعدلة بالكربوكسيل بالفلوريسنت (قطر 0.5 ميكرومتر) و pHrodoTM E. coli Bioparticles®. pHrodo ™ red E. coli Bioparticles® هي E. coli المقتولة بالحرارة مع صبغة فلورية حساسة لدرجة الحموضة (والتي تظهر التألق عند درجة الحموضة الحمضية ، بعد البلعمة). تم العثور على وقت تعرض APNTP التحفيزي الأمثل ليكون 60 ثانية ، مما يوفر أكبر تحسين لهجرة الخلايا ونشاط البلعمة دون أي تغييرات كبيرة في درجة الحموضة داخل الخلايا أو قابلية الخلية للبقاء. علاوة على ذلك ، أكدت نتائجنا الدور المهم لأنواع الأكسجين التفاعلي والنيتروجين المتولدة عن APNTP ، بما في ذلك H2O2 و NO ، في الوسط المحيط في تعزيز نشاط البلعمة للبلاعم.
بالإضافة إلى ذلك ، تم إثبات أن APNTP قادر على تعزيز الأنشطة الفسيولوجية للبلاعم الفأري RAW264.7 ضد Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) ، مما يشير إلى إمكانات APNTP للتحكم في الأغشية الحيوية المعززة بالبلعم. على وجه الخصوص ، تم العثور على الضامة RAW264.7 الفئران المحفزة APNTP لتكون أكثر فاعلية من الضامة غير المحفزة ضد P. aeruginosa في كل من أنماط النمو العوالق والغشاء الحيوي باستخدام نماذج الثقافة المشتركة المختلفة. تحسن كبير في البلعمة البلاعمية (أعلى بثلاث مرات من البلاعم غير المكشوفة) ونشاط البلعمة الضامة (بأكثر من ضعفين) بعد ≥ 60 ثانية من الضامة RAW264.7 الفأرية المعرضة لـ APNTP تجاه P. aeruginosa في وضع النمو العوالق ، لوحظ.
تم استخدام نماذج الثقافة المشتركة المعدلة لغرفة Boyden (إدراج ترانسويل) لدراسة التأثير غير المباشر للخلايا الضامة المعرضة لـ APNTP على استئصال P. aeruginosa biofilm. يقدم نموذج الثقافة المشتركة المباشرة اتصالًا مباشرًا بين الضامة التي يتم تنشيطها بواسطة APNTP والغشاء الحيوي البكتيري. تم تقييم الأغشية الحيوية البكتيرية باستخدام طريقة تلطيخ البنفسج الكريستالي وتعداد الخلايا القابلة للحياة. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت النماذج المتوسطة المكيفة من البلاعم المعرضة لـ APNTP ونماذج الثقافة المشتركة متعددة transwell الفعالية غير المباشرة لـ 60 ثانية من الضامة المعرضة لـ APNTP في تقليل الكتلة الحيوية للأغشية الحيوية ، وعدد الأغشية الحيوية القابلة للحياة (> تقليل 3-log) وإنتاج P. الزنجارية عامل الفوعة البيوسيانين. أخيرًا ، تم استخدام نموذج غرفة الثقافة المشتركة كنموذج مباشر للثقافة المشتركة لـ 60 ثانية من الضامة المعرضة لـ APNTP و P. aeruginosa biofilm. لوحظ انخفاض أكثر من 5 لوغاريتمات في العدد البكتيري القابل للحياة باستخدام هذا النموذج ، حيث كانت الضامة المعرضة لـ APNTP على اتصال مباشر مع الغشاء الحيوي P. aeruginosa. هذا هو التقرير الأول عن الاستئصال الناجح للغشاء الحيوي البكتيري باستخدام البلاعم APNTP المعدلة مناعيًا عن طريق تكييف نماذج الثقافة المشتركة غير المباشرة / المباشرة.
تم استخدام APNTP أيضًا بنجاح لتقليل سمية الذيفان الداخلي P. aeruginosa تجاه الضامة RAW 264.7 الفئران في المختبر. تم تحدي RAW264.7 الضامة الفأرية باستخدام وسط مكيف P. aeruginosa معالج بـ APNTP ووسط مزرعة خلوية يحتوي على تركيزات مختلفة من عديد السكاريد الدهني المتاح تجاريًا (LPS). أشارت البيانات من هذه الدراسة إلى أن Pseudomonal LPS هو العامل المسبب الرئيسي في تحفيز موت خلايا البلاعم الفأري في المختبر. تم الإبلاغ عن انخفاض كبير في تركيز LPS مع زيادة أوقات التعرض للبلازما وكان مرتبطًا بتحسن كبير في قابلية البلاعم ، بعد التعرض للوسط المكيف P. aeruginosa (الذي يحتوي على LPS) و LPS الخارجي الذي يحتوي على وسيط لـ APNTP لمدة 60 ثانية . تم أيضًا اختبار سمية وسيط Pseudomonal LPS المعالج بـ APNTP (من مصادر تجارية) على Galleria mellonella كنموذج سمية في الجسم الحي. انخفضت سمية P. aeruginosa LPS تجاه Galleria mellonella بشكل ملحوظ (p <0.05) بعد تعرض الوسط المحتوي على LPS لـ APNTP. أشارت بيانات FT-IR لعينات LPS المعرضة لـ APNTP (60 ثانية) إلى تعديلات في التركيب الكيميائي لـ LPS ، والتي يمكن أن تفسر إزالة السموم من LPS بعد التعرض للبلازما.
تشير البيانات المقدمة في هذه الرسالة إلى أن التعرض لـ APNTP أثار تأثيرًا تحفيزيًا إيجابيًا هامًا تجاه البلاعم الفأرية مما أدى إلى زيادة البلعمة واستئصال الأغشية الحيوية. بالإضافة إلى ذلك ، قلل التعرض للبلازما بشكل كبير من سمية P. aeruginosa LPS في المختبر وفي الجسم الحي. لذلك ، قد يكون لـ APNTP قيمة علاجية كبيرة في إدارة العدوى المزمنة مع التآزر بين النشاط المضاد للميكروبات عن طريق تحفيز البلاعم المعزز وإزالة الأغشية الحيوية ، جنبًا إلى جنب مع إزالة السموم من البكتيريا.