Nervous, endocrine and immune systems communicate with each other in order to maintain homeostasis. This is possible by the presence of innervation of lymphoid organs, and expression the relevant receptors on the surface of both the neurons, cells of endocrine glands and on/in leukocytes. One of the important mediators of this communication is melatonin, referred also as "hormone of darkness" because of secretion in the dark phase. It regulates circadian and seasonal rhythms of animals, what is considered its primary function. Melatonin is primarily synthesized in the pineal gland, but also retina, digestive system and leukocytes can be a source of melatonin. Moreover, it appears that melatonin is not only produced in the immune system but can also regulate its function via melatonin receptors located in/on immunocompetent cells and in lymphoid organs. So far, the following membrane G-protein coupled melatonin receptors have been described: MT1, MT2, which presence was confirmed on mammalian leukocytes and Mel1c which was found only in ectothermic vertebrates and birds. However, about the presence these receptors in immune system of the nonmammalian vertebrates, including fish, we know very little.The aim of the study was to investigate the expression of melatonin receptors (MT1, MT2, Mel1c) on leukocytes isolated from the head kidneys and in lymphoid organs of common carp (Cyprinus carpio L.). It was found that carp leukocytes (granulocytes, monocytes/macrophages, lymphocytes) isolated from head kidney and lymphoid organs such as the head kidney, spleen and thymus, show constitutive expression of the mel1a receptor gene encoding MT1 receptor. Furthermore by using the anti-MT1 receptor antibodies it has been demonstrated that carp leukocytes show expression of this receptor. However, it was found that carp leukocytes and lymphoid organs, do not show constitutive expression of mel1b gene encoding MT2 receptor. The situation was similar in case of mel1c gene encoding the Mel1c receptor, of which a small expression was showed only in the spleen and thymus. In the case of MT2 and Mel1c receptors lack of appropriate commercial antibodies, prevented realization the immunocytochemistry study.In conclusion, expression of MT1 melatonin receptor on carp leukocytes and in lymphoid organs suggests the possibility of direct melatonin effect on the immune response of fish.
Układy nerwowy, endokrynny i odpornościowy komunikują się ze sobą w celu utrzymania homeostazy organizmu. Jest to możliwe dzięki występowaniu unerwienie narządów limfatycznych, oraz ekspresji odpowiednich receptorów zarówno na powierzchni neuronów, komórek budujących gruczoły endokrynne jak i na/w leukocytach. Jednym z ważnych elementów tej komunikacji jest melatonina. Nazywana inaczej „hormonem ciemności”, z racji wydzielania w fazie ciemnej, reguluje rytm okołodobowy oraz sezonowy zwierząt, co jest uznawane za jej podstawową funkcję. Syntetyzowana jest głównie w szyszynce, ale jej źródłem mogą też być siatkówka, układ pokarmowy oraz leukocyty. Okazuje się ponadto , że melatonina nie jest jedynie produkowana w układzie odpornościowym ale może też regulować jego funkcję poprzez receptory melatoninowe, zlokalizowane na/w komórkach immunokompetentnych jak również w narządach limfatycznych. Do tej pory poznano 3 powierzchniowe receptory melatoninowe związane z białkami G: MT1, MT2, których obecność potwierdzono na większości typów leukocytów ssaków, oraz Mel¬1c, które występują u kręgowców zmiennocieplnych i ptaków. Jednak o występowaniu tych receptorów w układzie odpornościowym kręgowców zmiennocieplnych, w tym ryb, wiemy bardzo niewiele.Celem pracy było zbadanie ekspresji receptorów melatoninowych (MT1, MT2, Mel1c) na leukocytach, wyizolowanych z nerki głowowej i narządach limfatycznych karpia (Cyprinus carpio L.).W pracy stwierdzono, że leukocyty karpia (granulocyty, monocyty/makrofagi, limfocyty) wyizolowane z nerki głowowej, oraz narządy limfatyczne takie jak nerka głowowa, śledziona i grasica wykazują konstytutywną ekspresję genu mel1a kodującego receptor MT1. Ponadto dzięki wykorzystaniu przeciwciała przeciwko receptorowi MT1 wykazano, że leukocyty karpia wykazują ekspresję tego receptora. Jednakże nie stwierdzono by leukocyty i narządy limfatyczne karpia wykazywały konstytutywną ekspresje genu mel1b kodującego MT2. Podobnie wyglądała sytuacja w przypadku genu mel1c kodującego receptor Mel1c, gdzie niewielką ekspresję wykazały jedynie śledziona i grasica. W przypadku receptorów MT2 oraz Mel1c, brak odpowiednich przeciwciał na rynku uniemożliwił przeprowadzenie badań immunocytochemicznych. Podsumowując, stwierdzono ekspresję receptora MT1 na poziomie białka i genu, na leukocytach i w narządach limfatycznych karpia, co sugeruje możliwość bezpośredniego modulującego wpływu melatoniny na przebieg reakcji odpornościowej tych ryb.
