Role of elastase and its endogenous SLPI inhibitor for the migration of murine neutrophil subpopulations. Analysis of the migration of neutrophils and low-density neutrophils in vitro and in vivo.

Neutrofile to komórki wrodzonego układu odpornościowego, pełniące wiele funkcji w żywych organizmach. Jest to heterogenna grupa komórek, wśród której wyróżnia się wiele subpopulacji. Jedną z nich są neutrofile niskiej gęstości (LDN – ang. low density neutrophiles), które w wyniku rozdziału pełnej krwi w gradiencie gęstości lokują się we warstwie komórek jednojądrzastych krwi obwodowej, w przeciwieństwie do pozostałych neutrofili, znajdujących się we frakcji granulocytów. Są to komórki o fenotypie i morfologii neutrofila, których obecność we krwi opisano zarówno u osób zdrowych, jak i w wielu stanach chorobowych, takich jak toczeń rumieniowaty układowy, łuszczyca czy nowotwory. Ostatnie badania u ludzi pokazały, że neutrofile posiadające odmienny wzorzec barwliwości elastazy neutrofilowej i jej inhibitora SLPI, naciekają do różnych warstw skóry w łuszczycy oraz że krążące neutrofile i neutrofile niskiej gęstości u osób z łuszczycą wykazują różnice w immunoreaktywności tych białek. Autorzy pracy postulowali, że różne profile elastazy neutrofilowej i białka SLPI, mogą mieć wpływ na migrację subpopulacji neutrofili i ich akumulację w różnych warstwach skóry.Badania przeprowadzone w ramach w tej pracy miały na celu ocenę akumulacji neutrofili i neutrofili niskiej gęstości w skórze ze zmianami łuszczycowymi, w mysim modelu łuszczycy indukowanej Imikwimodem, oraz zbadanie zależności pomiędzy migracją badanych subpopulacji, a ich wewnątrzkomórkowym profilem barwienia i aktywnością elastazy neutrofilowej oraz jej endogennego inhibitora SLPI. Wyniki przeprowadzonych doświadczeń pokazały, że neutrofile niskiej gęstości wykazują wyższą akumulację w skórze łuszczycowej w porównaniu do neutrofili. Analiza aktywności elastazy neutrofilowej nie wykazała różnic między subpopulacjami, natomiast test chemotaksji po zahamowaniu aktywności elastazy neutrofilowej wykazał niższy stopień migracji neutrofili. Wewnątrzkomórkowe barwienie elastazy i białka SLPI ujawniły różnice w zawartości tych białek, odmienne niż profil barwienia zaobserwowany u ludzi. Otrzymane wyniki sugerują, iż mysie neutrofile i neutrofile niskiej gęstości różnią się pod względem zdolności do migracji, na którą może mieć wpływ immunoreaktywność zarówno elastazy neutrofilowej, jak i inhibitora SLPI. Ponadto zauważono, że profil migracji oraz zawartości obu białek u mysich subpopulacji neutrofili jest odmienny od neutrofili ludzkich

Neutrophils belong to cells of the innate immune system and play many functions in living organisms. It is a heterogeneous group, which can be classified into many subpopulations. After whole blood density gradient centrifugation, we can distinguish two subpopulations: low density neutrophils (LDNs) present in the layer of peripheral blood mononuclear cells, and conventional neutrophils, which sediment together with red blood cells. LDNs have a neutrophil phenotype and morphology. Its presence in the blood has been described both in healthy donors and in patients suffering from systemic lupus erythematosus, psoriasis, or cancer.Recent human studies have shown that neutrophils with different staining pattern for neutrophil elastase and SLPI infiltrate different regions of lesional psoriatic skin. Furthermore, conventional neutrophils and LDNs in blood samples from psoriatic patients display differences in immunoreactivity of the neutrophil elastase and SLPI. The authors postulated that the differences in the intracellular content of neutrophilic elastase and SLPI protein may have an impact on the migration of the neutrophil subpopulation and their accumulation in different niches of the skin.The purpose of this study was evaluation of the neutrophils and LDNs accumulation in the psoriatic skin lesions in a mouse model of imiquimod-induced psoriasis, and to investigate the relationship between the migration of the subpopulations and their intracellular staining profile and activity of the neutrophil elastase and its endogenous inhibitor – SLPI. The results indicated higher accumulation of LDNs in psoriatic skin compared to neutrophils. The analysis of the neutrophil elastase activity showed no differences between the subpopulations, but the chemotaxis test in the presence of synthetic elastase inhibitor resulted in decreased migration level. The intracellular staining of the elastase and the SLPI protein demonstrated differences, which was distinct to what had previously been shown in humans. The obtained results suggest that murine neutrophils and low-density neutrophils vary in the migration behaviour, which may be related to the immunoreactivity of both the neutrophilic elastase and the SLPI inhibitor. Moreover, it was found that the migration profile and the content of the proteins in murine neutrophil subpopulations is various from that of human neutrophils.