Expression of HSP27 on the human neutrophil cell surface induced by FTY720

Neutrophils are cells characterized by a short lifetime (6-12 h). Cell death poses a challenge to the immune system – a dead cell must be recognized and removed. “Eat me” signals presented on the surface of dying and dead cells are crucial for their recognition by phagocytizing cells. HSP27, a protein from the heat shock proteins family, is found inside the cell and acts as a chaperone and anti-apoptotic agent. FTY720 is a drug that causes atypical neutrophil death, which correlates with HSP27 exposition on neutrophils’ surface. The surface HSP27 is studied in the context of its potential role as an “eat me” signal. The aim of this study was to investigate the unusual death of human neutrophils induced by FTY720, particularly the exposure of HSP27 on the neutrophils’ surface. Studies using flow cytometry showed a significant increase in HSP27 exposition, as well as decrease in viability of neutrophils treated with 10 µM FTY720. Phosphatidylserine (PS) exposition, which is characteristic of apoptosis, was also observed, along with nucleic acid intercalation by propidium iodide (PI), characteristic of necrosis. Testing HSP27 exposure in an environment devoid of Mg and Ca ions proved no dependence of this process on the presence of Mg and Ca ions. Use of Rac inhibitors revealed that HSP27 exposure does not occur by endo- or exocytosis. HSP27 expression analysis using electrophoresis and Western Blotting showed presence of monomers as well as dimers of HSP27. The results indicate occurrence of atypical death of neutrophils treated with FTY720, which is simultaneous with HSP27 exposure on their surface. Information on the mechanism of this phenomenon may prove useful in further research.

Neutrofile to komórki cechujące się krótkim czasem życia (6-12 h). Śmierć komórki stanowi wyzwanie dla układu odpornościowego – martwa komórka musi zostać rozpoznana oraz usunięta. Przy rozpoznaniu martwych komórek przez komórki fagocytujące kluczowe są sygnały „zjedz mnie”, występujące na powierzchni umierających i martwych komórek. Białko HSP27, należące do rodziny białek szoku cieplnego, występuje wewnątrz komórki i pełni rolę opiekuńczą i przeciwapoptotyczną. Lek FTY720 wywołuje nietypową śmierć neutrofili, która koreluje z ekspozycją HSP27 na ich powierzchni. Powierzchniowe HSP27 jest badane w kontekście jego potencjalnej roli jako sygnał „zjedz mnie”. Celem pracy było zbadanie procesu nietypowej śmierci ludzkich neutrofili indukowanej przez FTY720, ze szczególnym uwzględnieniem zjawiska ekspozycji białka HSP27 na powierzchni neutrofili. Badania przy użyciu cytometrii przepływowej wykazały znaczący wzrost ekspozycji HSP27 i spadek żywotności neutrofili traktowanych 10 µM FTY720. Zaobserwowano również charakterystyczną dla apoptozy ekspozycję fosfatydyloseryny (PS) oraz równoczesną interkalację kwasów nukleinowych przez jodek propidyny (PI), będącą cechą nekrozy. Badanie ekspozycji HSP27 w środowisku pozbawionym jonów Mg i Ca wykazało brak zależności tego procesu od obecności jonów Mg i Ca. Użycie inhibitorów białka Rac pozwoliło stwierdzić, że ekspozycja HSP27 nie zachodzi na drodze endo- ani egzocytozy. Analiza ekspresji HSP27 przy użyciu elektroforezy oraz techniki Western Blotting ukazała obecność zarówno monomerów, jaki i dimerów tego białka. Wyniki wskazują na występowanie nietypowej śmierci neutrofili traktowanych FTY720, a także ukazują równoczesną ze śmiercią ekspozycję HSP27 na powierzchni. Informacje na temat mechanizmu tego zjawiska mogą okazać się przydatne w dalszych badaniach w tym kierunku.