Exploring the role of opioid signaling in modulation of microglial function

Abstract

(Czech) Mikrogliální aktivace je hlavní složkou neurozánětu. Zdá se, že opioidy mohou ovlivňovat mikrogliální polarizaci M1/M2 různým způsobem v závislosti na použitém typu receptoru. Kromě opioidních receptorů může být některými opioidními ligandy aktivován vrozený imunitní toll-like receptor 4 (TLR4), a tak vyvolat specifické buněčné reakce. Zatímco je známo, že opioidní receptory (OR) regulují neurotransmisi v různých peptidergních neuronech, jejich potenciální role v řízení mikrogliální funkce zůstává do značné míry neznámá. V této studii jsme se rozhodli prozkoumat vliv agonistů OR, jmenovitě DAMGO, DADLE a U-50488, na polarizaci a metabolickou modulaci mikrogliálních buněk C8-B4. Naše zjištění ukázala, že opioidy účinně potlačují polarizaci M1 spouštěnou lipopolysacharidem (LPS) a podporují stav polarizace M2. Důkazem toho byla snížená fagocytární aktivita, snížená produkce oxidu dusnatého (NO), snížená exprese prozánětlivých cytokinů, jako je TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-86 a IL-12 beta p40, spolu se zvýšenou rychlostí migrace a zvýšenou expresí protizánětlivých markerů IL-4, IL-10, argináza 1 a CD206 v mikrogliích ve srovnání s buňkami ovlivněnými LPS. Dále jsme prokázali, že opioidy uplatňují svůj vliv na na polarizaci microglií prostřednictvím signální dráhy TLR4/TREM2/NF- κB. Přibývají důkazy...

Microglial activation is the most important component of neuroinflammation. It appears that opioids may affect microglial M1/M2 polarization in different ways depending on the type of receptor employed. In addition to opioid receptors, Toll-like receptor 4 (TLR4) of the innate immune system can also be activated by some opioid ligands and thus elicit specific cellular responses. Although opioid receptors (ORs) are known to regulate neurotransmission in various peptidergic neurons, their potential role in modulation of microglial function remains largely unknown. In this study, we investigated the effects of OR agonists, namely DAMGO, DADLE, and U-50488, on polarization and metabolic modulation of C8-B4 microglial cells. Our findings have revealed that opioids effectively suppress lipopolysaccharide (LPS)-triggered M1 polarization and promote the M2 polarization state. This was evidenced by decreased phagocytic activity, decreased production of nitric oxide (NO), diminished expression of proinflammatory cytokines such as TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-86, and IL-12 beta p40, along with an increased migration rate and elevated expression of anti-inflammatory markers such as IL-4, IL-10, IL-13 arginase 1, and CD206 in microglia compared to cells influenced by LPS. Furthermore, we have demonstrated that...