A koffein szerepének vizsgálata humán makrofágok gyulladásos folyamataiban

Az immunrendszer első védelmi vonalának részeként a makrofágok kiemelkedő szerepet játszanak. A gyulladásos citokinek (IL-1β, TNFα, IL-8, IL-6) termelésével hozzájárulnak a szöveti gyulladás fenntartásához, majd a gyulladást követő szöveti regenerációt anti-inflammatórikus citokinek (IL-10) szekréciójával segítik.
Az IL-1β, a legtöbb citokintől eltérően proformaként keletkezik, melyet egy intracelluláris fehérje komplex, az NLRP3 inflammoszóma hasít érett IL-1β-vá. Az NLRP3 inflammoszóma működése két szignált igényel. Az első szignál (LPS) az inflammoszóma alegységek, valamint a proIL-1β transzkripcióját eredményezi. A második szignál (ATP) a komplex összeállásához, aktiválásához és a proIL-1β hasításához szükséges. Az inflammoszóma működését számos tényező befolyásolhatja. Munkánk során a koffein hatását vizsgáltuk, mely egyéb élettani hatásai mellett a gyulladás szabályozásában is kiemelkedő szerepet játszhat és több, az NLRP3 inflammoszóma müködéssel kapcsolatos betegséggel (diabétesz, Alzheimer-kór) is összefüggésbe hozták.
A humán vérből szeparált monocitákat M-CSF jelenlétében makrofágokká differenciáltattuk, majd bakteriális lipopoliszachariddal (LPS), ATP-vel és koffeinnel kezeltük. A makrofágok citokin termelését ELISA-val mértük. A proIL-1β és az NLRP3 inflammoszóma tagok mRNS expresszióját qPCR, a fehérje kifejeződését Western blot módszerrel vizsgáltuk.
Eredményeink szerint a koffein fokozza az LPS és ATP kezeléssel stimulált makrofágok IL-1β, IL-8 és IL-6 termelését, de érdekes módon TNFα szekréciójukat csökkenti, valamint az anti-inflammatórikus IL-10 felszabadulást is visszafogja. A proIL-1β és az NLRP3 inflammoszóma tagok expresszója mind mRNS, mind fehérje szinten fokozódik koffein kezelés hatására, ami hozzájárul a makrofágok növekedett IL-1β termeléséhez.
A TNFα és az IL-1β a legfontosabb gyulladásos citokinek és a reguláló hatásuk hasonló. A koffein ellentétes hatásának hátterében a citokinek szekréciójának eltérő mechanizmusa állhat. A koffein az adenozin receptorok vagy éppen az intracelluláris kálciumszint szabályozásán keresztül befolyásolhatja a biológiai folyamatokat, melyek hatással lehetnek az inflammoszóma aktiválódásra.