Serotonin-related immunomodulatory effect in a model of a contaminated wound in warm-blooded animals

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. The treatment of contaminated wounds remains a significant challenge, and the solution to this problem may lie in the realm of pathogenetic therapy. The aim of this study was to investigate serotonin-related immunoregulatory effects in a contaminated wound model in experimental animals.

Materials and methods. Wistar rats underwent surgical skin incisions in the epigastric region along the abdominal white line. Control animals received intraperitoneal saline (1st group) injections. Experimental animals were administered serotonin (days 0–5) at a dosage of 1.43 mg/kg b.w. intraperitoneally (2nd group); a serotonin pulse therapy (1.43; 1.43; 3.58; 7.15; 14.30 mg/kg) regimen was also administered (3rd group). After 5 days, the animals were euthanized, and microbiological, immunological, and histological analyses were performed. Results. Upon serotonin treatment, total microbial wound and peri-wound contamination (both hemolytic and non-hemolytic) decreased by 27% compared to control group (p > 0.05). The number of yeast-like and mold-like fungi also decreased significantly in experimental groups, by 4 times in the low dose group (1.43 mg/kg/day) and 4.6 times after pulse therapy. At the same time, an immunomodulatory effect was noted presented as increased neutrophil phagocytic activity, IL-6 levels, and activation of granulocyte lineage in the hematopoietic system. Histological analysis revealed accelerated skin regeneration in groups of treated animals.

Conclusion. Serotonin administration has an immunomodulatory effect in a model of contaminated wounds in animals, leading to reduced bacterial contamination and accelerated wound healing.

About the authors

Tamara T. Chibirova

North Ossetian State University named after K.L. Khetagurov; Vladikavkaz Scientific Center of the RAS

Author for correspondence.
Email: tamaramerdenova@mail.ru

Junior Researcher, Laboratory of Subcellular Structures, Institute of Biomedical Research, Junior Researcher, Laboratory of Systemic Environmental Analysis

				                	Russian Federation, 							Vladikavkaz; Vladikavkaz						

											
S. V. Skupnevskii

												North Ossetian State University named after K.L. Khetagurov						

														Email: tamaramerdenova@mail.ru
				                					                																			                								
DSc (Biology), Head of the Laboratory of Systemic Environmental Analysis
				                	Russian Federation, 							Vladikavkaz						

											
R. V. Saveljev

												North Ossetian State University named after K.L. Khetagurov						

														Email: tamaramerdenova@mail.ru
				                					                																			                								
Laboratory Assistant, Laboratory of Systemic Environmental Analysis
				                	Russian Federation, 							Vladikavkaz						

											
R. I. Kokaev

												Vladikavkaz Scientific Center of the RAS						

														Email: tamaramerdenova@mail.ru
				                					                																			                								
PhD (Medicine), Head of the Laboratory of Cell Technologies , Institute of Biomedical Research
				                	Russian Federation, 							Vladikavkaz						

									

						

									
											
References

						

							

								
    
																			
  1. Долгушин И.И., Мезенцева Е.А., Савочкина А.Ю., Кузнецова Е.К. Нейтрофил как «многофункциональное устройство» иммунной системы // Инфекция и иммунитет. 2019. Т. 9, № 1. С. 9–38. [Dolgushin I.I., Mezentseva E.A., Savochkina A.Yu., Kuznetsova E.K. Neutrophil as a multifunctional relay in immune system. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2019, vol. 9, no. 1, pp. 9–38. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-2019-1-9-38
    2. 
																			
  2. Свиридова С.П., Сомонова О.В., Кашия Ш.Р., Обухова О.А., Сотников А.В. Роль тромбоцитов в воспалении и иммунитете // Исследования и практика в медицине. 2018. Т. 5, № 3. C. 40–52. [Sviridova S.P., Somonova O.V., Kashia S.R., Obukhova O.A., Sotnikov A.V. The role of platelets in inflammation and immunity. Issledovaniya i praktika v meditsine = Research and Practical Medicine Journal, 2018, vol. 5, no. 3. pp. 40–52. (In Russ.)] doi: 10.17709/2409-2231-2018-5-3-4
    3. 
																			
  3. Carandini T., Cercignani M., Galimberti D., Scarpini E., Bozzali M. The distinct roles of monoamines in multiple sclerosis: a bridge between the immune and nervous systems? Brain Behav. Immun., 2021, vol. 94, pp. 381–391. doi: 10.1016/j.bbi.2021.02.030
    4. 
																			
  4. Finsterbusch M., Schrottmaier W.C., Kral-Pointner J.B., Salzmann M., Assinger A. Measuring and interpreting platelet-leukocyte aggregates. Platelets, 2018, vol. 29, no. 7, pp. 677–685. doi: 10.1080/09537104.2018.1430358
    5. 
																			
  5. Franco R., Rivas-Santisteban R., Lillo J., Camps J., Navarro G., Reyes-Resina I. 5-Hydroxytryptamin, Glutamate, and ATP: Much More Than Neurotransmitters. Front. Cell Dev. Biol., 2021, vol. 15, no. 9: 667815. doi: 10.3389/fcell.2021.667815
    6. 
																			
  6. Jacob Filho W., Lima C.C., Paunksnis M.R.R., Silva A.A., Perilhão M.S., Caldeira M., Bocalini D., de Souza R.R. Reference database of hematological parameters for growing and aging rats. Aging Male, 2018, vol. 21, no. 2, pp. 145–148. doi: 10.1080/13685538.2017.1350156
    7. 
																			
  7. Jenne C.N., Urrutia R., Kubes P. Platelets: bridging hemostasis, inflammation, and immunity. Int. J. Lab. Hematol., 2013, vol. 35, no. 3, pp. 254–261. doi: 10.1111/ijlh.12084
    8. 
																			
  8. Herr N., Bode C., Duerschmied D. The Effects of Serotonin in Immune Cells. Front. Cardiovasc. Med., 2017, vol. 4: 48. doi: 10.3389/fcvm.2017.00048
    9. 
																			
  9. Iddir M., Brito A., Dingeo G., Fernandez Del Campo S.S., Samouda H., La Frano M.R., Bohn T. Strengthening the Immune System and Reducing Inflammation and Oxidative Stress through Diet and Nutrition: Considerations during the COVID-19 Crisis. Nutrients, 2020, vol. 12, no. 6: 1562. doi: 10.3390/nu12061562
    10. 
																			
  10. Kaiser P., Wächter J., Windbergs M. Therapy of infected wounds: overcoming clinical challenges by advanced drug delivery systems. Drug Deliv. Transl. Res., 2021, vol. 11, no. 4, pp. 1545–1567. doi: 10.1007/s13346-021-00932-7
    11. 
																			
  11. Salam M.A., Al-Amin M.Y., Salam M.T., Pawar J.S., Akhter N., Rabaan A.A., Alqumber M.A.A. Antimicrobial Resistance: A Growing Serious Threat for Global Public Health. Healthcare (Basel), 2023, vol. 5, no. 11: 1946. doi: 10.3390/healthcare11131946
    12. 
																			
  12. Schoenichen C., Bode C., Duerschmied D. Role of platelet serotonin in innate immune cell recruitment. Front. Biosci. (Landmark Ed.), 2019, vol. 24, pp. 514–526. doi: 10.2741/4732
    13. 
																			
  13. Scopelliti F., Cattani C., Dimartino V., Mirisola C., Cavani A. Platelet Derivatives and the Immunomodulation of Wound Healing. Int. J. Mol. Sci., 2022, vol. 23, no. 15: 8370. doi: 10.3390/ijms23158370
    14. 
																			
  14. Vašíček O., Lojek A., Číž M. Serotonin and its metabolites reduce oxidative stress in murine RAW264.7 macrophages and prevent inflammation. J. Physiol. Biochem., 2020, vol. 76, no. 1, pp. 49–60. doi: 10.1007/s13105-019-00714-3
    15. 
																			
  15. Wójcik W., Łukasiewicz M., Puppel K. Biogenic amines: formation, action and toxicity — a review. J. Sci. Food Agric., 2021, vol. 101, no. 7, pp. 2634–2640. doi: 10.1002/jsfa.10928
    16. 
																	

							

						

												

							

					
Supplementary files

					



Supplementary Files


Action




	1.
	JATS XML




	Download







			

			2.
			Figure 1. Photographs of the surface of the incised wound in rats on the 5th day: A — control; B — serotonin at a dosage of 1.43 mg/kg/day; C — serotonin in pulse therapy mode (1,43; 1,43; 3,58; 7,15; 14,30 mg/kg/day
							
					


				
								


		

			Download (235KB)
		


		

			Indexing metadata
		

				

			3.
			Figure 1. Photographs of the surface of the incised wound in rats on the 5th day: A — control; B — serotonin at a dosage of 1.43 mg/kg/day; C — serotonin in pulse therapy mode (1,43; 1,43; 3,58; 7,15; 14,30 mg/kg/day
							
					


				
								


		

			Download (749KB)
		


		

			Indexing metadata
		

	
				

						

				
				
			

			                    


			                   
                



			

		Copyright (c) 2025 Chibirova T.T., Skupnevskii S.V., Saveljev R.V., Kokaev R.I.
				


					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».