The effect of dehydroepiandrosterone on oxygen-dependent microbicidal activity of blood leukocytes in zymosan peritonitis in old rats

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The purpose of the present work was to study effects of dehydroepiandrosterone (DHEA) on the oxygen-dependent microbicidal activity of blood leukocytes. The studies were performed on male white nonlinear rats aged 3-6 months (young rats) and adult animals over 1.5 years old (old rats) using an experimental model of zymosan peritonitis. DHEA was administered subcutaneously to old animals on the daily basis (a total of 4 injections of 2 mg/kg body weight, the last injection 24 hours before the end of the experiment). Rats of similar age served as controls and received DHEA solvent (officinal olive oil) according to the same time regimen. 12 hours before the end of the experiment, the animals were administered a sterile suspension of zymosan A intraperitoneally at a dose of 50 mg/kg. The oxygen-dependent microbicidal activity of blood leukocytes was assessed by luminol-dependent chemiluminescence using opsonized and non-opsonized zymosan at concentrations of 15 μg/mL, 150 μg/mL and 1500 μg/mL.

In old male rats, compared to young ones, the chemiluminescence indexes showed a statistically significant increase when blood leukocytes were stimulated with both opsonized and non-opsonized zymosan. Administration of DHEA to old male rats leads to a pronounced decrease in chemiluminescence in samples at all concentrations of opsonized zymosan. When leukocytes of old animals are stimulated with non-opsonized zymosan in vitro, a statistically significant increase in the production of reactive oxygen species was observed, being more pronounced at lower concentrations of inducing agent (15 μg/mL and 150 μg/mL). Meanwhile, this effect was canceled at high concentrations of zymosan. The level of spontaneous chemiluminescence, reflecting in vivo cell activation, was higher in old rats treated with DHEA compared to young animals. The direction of changes in the production of reactive oxygen species in samples with low concentrations of the in vitro activation was similar to the effects of DHEA in old rats tested for spontaneous chemiluminescence. In general, our studies confirm the pronounced immunomodulatory activity of DHEA. In general, we have found that aging of male rats leads to pronounced pro-inflammatory activation of reactive oxygen species produced by blood leukocytes at the peak of inflammation induced by zymosan injections. Administration of DHEA to old male rats significantly reduced the production of reactive oxygen species by blood leukocytes, when the cells were in vitro activated by opsonized zymosan, but stimulates production of oxygen radicals in the samples without zymosan, as well as upon exposition to non-opsonized zymosan at concentrations of 15 μg/mL and 150 μg/ mL.

About the authors

S. Y. Barkov

Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Ural Branch, Russian Academy of Sciences; E. Wagner Perm State Medical University

Email: jshilov@mail.ru

PhD Student, Laboratory of Ecological Immunology, Senior Laboratory Assistant, Department of Immunology

Russian Federation, Perm; Perm

Y. I. Shilov

Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Ural Branch, Russian Academy of Sciences; E. Wagner Perm State Medical University; Perm State University

Author for correspondence.
Email: jshilov@mail.ru

PhD (Medicine), Associate Professor, Senior Research Associate, Laboratory of Ecological Immunology, Associate Professor, Department of Immunology, Associate Professor, Department of Microbiology and Immunology

Russian Federation, Perm; Perm; Perm

S. Y. Shilov

Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Ural Branch, Russian Academy of Sciences; E. Wagner Perm State Medical University

Email: jshilov@mail.ru

PhD (Medicine), Junior Research Associate, Laboratory of Ecological Immunology, Associate Professor, Department of Normal Physiology

Russian Federation, Perm; Perm

References

  1. Schwartz A.G. Dehydroepiandrosterone, Cancer, and Aging. Aging Dis. 2022,Vol. 13, no. 2, pp. 423-432. doi: 10.14336/AD.2021.0913.
  2. Cao J., Li Q., Shen X., Yao Y., Li L., Ma H. Dehydroepiandrosterone attenuates LPS-induced inflammatory responses via activation of Nrf2 in RAW264.7 macrophages. Mol Immunol. 2021, Vol. 131, pp. 97-111. doi: 10.1016/j.molimm.2020.12.023.
  3. Brauer V.S., Zambuzi F.A., Espíndola M.S., Cavalcanti Neto M.P., Prado M.K.B., Cardoso P.M., Soares L.S., Galvao-Lima L.J., Leopoldino A.M., de Barros Cardoso C.R., Fabiani Gai Frantz F.G. The influence of dehydroepiandrosterone on effector functions of neutrophils. Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences [Online]. 2021;57:e19139. Available from: https://doi.org/10.1590/s2175-97902020000419139.
  4. Shilov Ju.I., Shilov S.Ju., Barkov S.Ju., Tulyaev Ya.A., Kotegov V.P. Baeva T.A., Shilova N.A. Neuroendocrine and pharmacological regulation of functions of phagocytic cells under experimental zymosan-induced peritonitis. Perm Federal Research Center Journal, 2021,no. 2, pp. 15–26. https://doi.org/10.7242/2658-705X/2021.2.2
  5. Shilov Ju. I., Godovalov A. P., Shilov D. Ju., Shilov S. Ju., Eliáš D. Influence of opsonins of fresh and inactivated under 56°c blood serum on zymosan-induced production of reactive oxygen species by rat leucocytes. Russian Journal of Immunology, 2019, Vol. 22, no. 2-2, pp. 981-983. doi: 1Mankovich A. R., Lee C. Y., Heinrich V. Diff erential effects of serum heat treatment on chemotaxis and phagocytosis by human neutrophils. PLoS One 2013, 8(1), e54735. doi: 10.1371/journal.pone.0054735.
  6. Mizuno M., Ito Y., Hepburn N., Mizuno T., Noda Y., Yuzawa Y., Harris C.L., Morgan B.P., Matsuo S. Zymosan, but not lipopolysaccharide, triggers severe and progressive peritoneal injury accompanied by complement activation in a rat peritonitis model. J. Immunol. – 2009, Vol. 183 (2), pp. 1403–1412.
  7. Cash J.L., White G.E., Greaves D.R. Zymosan-induced peritonitis as a simple experimental system for the study of inflammation. Methods Enzymol., 2009, Vol. 461, pp. 379–396. doi: 10.1016/S0076-6879(09)05417-2.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Barkov S.Y., Shilov Y.I., Shilov S.Y.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».