Distribution and role of serpin B10 in granulocytes

Komórki układu immunologicznego, zwłaszcza komórki odporności nieswoistej takie jak granulocyty stanowią niezbędny element w prawidłowym funkcjonowaniu organizmu. Neutrofile jako pierwsze docierają do miejsca zapalenia i są zdolne do eliminowania patogenów za pomocą wielu mechanizmów obronnych w tym m. in produkcji zewnątrzkomórkowych sieci neutrofilowych. Oprócz neutrofilów do granulocytów zalicza się także eozynofile i LDGs. Wszystkie te komórki są bogatym źródłem proteaz w tym proteaz serynowych i wykorzystują je do pełnienia swoich funkcji. Proteazy odgrywają ważną rolę w procesie zabijania patogenów i w modulowaniu odpowiedzi immunologicznej. Istnieją naturalne inhibitory proteaz serynowych zaliczane do rodziny serpin, które regulują aktywność proteaz zapobiegając uszkodzeniom tkanek i przedwczesnej śmierci leukocytów. Dysfunkcja serpin lub ich niezrównoważony poziom może prowadzić do rozwoju chorób o podłożu zapalnym lub autoimmunizacyjnym. Celem pracy magisterskiej było zbadanie dystrybucji serpiny B10 na poziomie białka w komórkach układu immunologicznego zarówno w warunkach fizjologicznych jak i stanach chorobowych oraz przeanalizowanie jej potencjalnej roli w granulocytach. Głównymi metodami badawczymi stosowanymi w pracy była analiza cytometryczna i mikroskopowa.Wykazano, że serpina B10 występuje w neutrofilach, eozynofilach i LDGs, natomiast w pozostałych leukocytach nie wykryto jej obecności. Analizy lokalizacji w komórce pokazały, że serpina B10 jest zlokalizowana głównie w ziarnistościach lub w cytoplazmie. W przypadku osób cierpiących na chorobę zapalną jaką jest samoistne zwłóknienie płuc obserwowano nieznacznie obniżoną immunoreaktywność względem serpiny B10 w przypadku neutrofilów i eozynofilów, wskazującą na możliwą rolę inhibitora w regulowaniu stanu zapalnego. Analizy sieci neutrofilowych ujawniły, że badany inhibitor stanowi składnik NETs oraz kolokalizuje z elastazą neutrofilową. Wyniki wskazują więc na istotne znaczenie serpiny B10 w układzie immunologicznym.

Distribution and role of serpin B10 in granulocytesImmune cells, especially cells of innate immune response like granulocytes, are an essential element in the proper functioning of the body. Neutrophils are first cells to reach to site of inflammation and are able to eliminate pathogens by using different defense mechanisms including the production of neutrophils extracellular traps. Apart from neutrophils, granulocytes also include eosinophils and LDG. All these cells are a rich source of proteolytic enzymes, including serine proteases and use them to perform their functions. Proteases play an important role in the process of killing pathogens and in modulating the immune response. There are natural serine protease inhibitors, that belong to the serpin family, which regulate the activity of proteases to prevent both tissue damage and the premature death of immune cells. Dysfunction of serpins or their unbalanced level may lead to the development of inflammatory or autoimmune diseases. The aim of the master’s thesis was to evaluate the distribution of serpin B10 at protein level in immune cells both in physiological and pathophysiological conditions and to analyse its potential role in granulocytes. The main research methods used in the work were cytometric and microscopic analysis. Serpin B10 was present in neutrophils, eosinophils and LDGs, whereas in other leukocytes it was not detected. Analyzes of cellular localization showed that serpin B10 is located mainly in granules and in the cytoplasm. A slightly decreased immunoreactivity of serpin B10 was observed in neutrophils and eosinophils of people suffering from an idiopathic pulmonary fibrosis. It may indicate the possible role of the inhibitor in regulating inflammation. Analyzes of NETs revealed that the serpin B10 is a NET component and colocalized with neutrophil elastase. The results suggest that serpin B10 may be important inhibitor in immune responses.