The donor of carbon monoxide (CORM-2) affects the level of serum immunoglobulins and the state of the bone marrow during the immune response in mice

Abstract

Toxic carbon monoxide in small concentrations has pro-apoptotic, anti-allergic, vasodilator effects, and stimulates angiogenesis. The problem with the therapeutic use of low doses of carbon monoxide is that it is difficult to dose. To control the amount and gradual release of carbon monoxide, non-toxic preparation is used – CO donor based on carbonyl compound of ruthenium (CORM-2). The aim – is to identify the effect of CORM-2 on the level of immunoglobulins in the blood serum and bone marrow of mice under conditions of inducing an immune response. Materials and methods. 3 groups of 15 white laboratory mice each were formed. Induction of the immune response was due to the intraperitoneal administration of xenogenic red blood cells. The first experimental group on the first day of immunization received CORM-2 (20 mg/kg), group No. 2 – on the 5th day after immunization (period of the productive phase). The control group consisted of immunized animals that did not receive CORM-2. The amount of IgA, IgM, and IgG in blood serum was determined by ELISA on the 2nd and 6th day after immunization. At the end of the experiment, bone marrow cell populations were counted. Results. After the injection of CORM-2 during the induction phase of the immune response, it inhibits the production of immunoglobulins. In comparison with the control, the level of IgA and IgG is reduced, but the amount of IgM remains unchanged. In the bone marrow, the number of monocytes, erythroblasts, and normoblasts, as well as lymphoblasts and plasma cells, increased. At the same time, the number of myeloblasts, myelocytes, basophilic normoblasts, and megakaryocytes decreased. The use of CORM-2 during the productive phase caused a decrease in the level of IgM and IgG with a simultaneous increase in the level of IgA. The number of neutrophils, eosinophils, monocytes, polychromophilic and oxyphilic normoblasts, lymphocytes, and plasma cells in the bone marrow increased. However, the number of myeloblasts, promyelocytes, myelocytes, metamyelocytes, basophilic normoblasts, and megakaryocytes decreased. Conclusions. The impact of the CORM-2 on the inductive phase of the immune response leads to inhibition of the production of immunoglobulins. The injection of CORM-2 during the productive phase of the immune response decreased the level of IgM and IgG, but at the same time, an increase in the level of IgA was observed. After the injection of CORM-2, in the bone marrow, the number of monocytes, lymphocytes, and plasma cells increased. The results indicate that CORM-2 is able to modulate the immune response. Токсичний монооксид вуглецю в незначних концентраціях характеризується проапоптичною, протиалергійною дією, має вазодилататорний вплив, стимулює ангіогенез. Проблема його терапевтичного застосування полягає у складності точного дозування. Для контролю кількості та поступового вивільнення монооксиду карбону застосовують нетоксичний препарат – донор СО на основі карбонільної сполуки рутенію (CORM-2). Мета роботи – виявити вплив CORM-2 на рівень імуноглобулінів сироватки крові та кісткового мозку мишей в умовах індукції імунної відповіді. Матеріали та методи. Сформували 3 групи по 15 білих лабораторних мишей: дві експериментальні й контрольна. Індукцію імунної відповіді спричиняли шляхом внутрішньоочеревинного уведення ксеногенних еритроцитів. Перша риментальна група в перший день імунізації отримала CORM-2 (20 мг/кг), група № 2 – на 5 день після імунізації (період продуктивної фази). Контрольна група – імунізовані миші, які не отримували CORM-2. Визначали кількість IgA, IgM, IgG у сироватці крові методом ІФА аналізу на 2 і 6 дні після імунізації. Наприкінці експерименту підраховували популяції клітин кісткового мозку. Результати. Введення CORM-2 в індукційну фазу імунної відповіді стримує продукцію імуноглобулінів. Порівнюючи з контролем, рівень IgА та IgG знижений, але кількість IgМ незмінна. У кістковому мозку збільшилася кількість моноцитів, еритробластів і нормобластів, а також лімфобластів і плазматичних клітин. Одночасно знизилася кількість мієлобластів, мієлоцитів, базофільних нормобластів, мегакаріоцитів. Уведення CORM-2 в період продуктивної фази спричиняло зниження рівня IgМ та IgG з одночасним підвищенням рівня IgА. Кількість нейтрофілів, еозинофілів, моноцитів, поліхромнофільних та оксифільних нормобластів, лімфоцитів і плазматичних клітин у кістковому мозку збільшилася. Кількість мієлобластів, промієлоцитів, мієлоцитів, метамієлоцитів, базофільних нормобластів і мегакаріоцитів зменшилася. Висновки. CORM-2 в індукційну фазу імунної відповіді спричиняє пригнічення продукції імуноглобулінів. Уведення CORM-2 в період продуктивної фази імунної відповіді знижує рівень IgМ та IgG, але одночасно спостерігали підвищення рівня IgА. Після застосування CORM-2 у кістковому мозку збільшується кількість моноцитів, лімфоцитів, плазматичних клітин. Результати, що отримали, вказують: CORM-2 здатен модулювати імунну відповідь. Токсический монооксид углерода в незначительных количествах обладает проапоптическим, противоаллергическим действием, имеет вазодилататорное влияние, стимулирует ангиогенез. Проблема его терапевтического использования заключается в сложности точной дозировки. Для контроля количества и постепенного высвобождения монооксида углерода используют нетоксический препарат – донор СО на основе карбонильного соединения рутения (CORM-2). Цель работы – установить влияние CORM-2 на уровень иммуноглобулинов сыворотки крови и костного мозга мышей в условиях индукции иммунного ответа. Материалы и методы. Сформированы 3 группы по 15 белых лабораторных мышей. Индукция иммунного ответа получена путем внутрибрюшинного введения ксеногенных эритроцитов. Первая экспериментальная группа в первый день иммунизации получила CORM-2 (20 мг/кг), группа № 2 – на 5 день после иммунизации (период продуктивной фазы). Контрольная группа – иммунизированные мыши, которые не получали CORM-2. Определяли количество IgA, IgM и IgG в сыворотке крови методом ИФА анализа на 2 и 6 дни после иммунизации. В конце эксперимента подсчитывали популяции клеток костного мозга. Результаты. Введение CORM-2 в индукционную фазу иммунного ответа сдерживает продукцию иммуноглобулинов. В сравнении с контролем, уровень IgА и IgG снижен, но количество IgМ неизменно. В костном мозге увеличилось количество моноцитов, эритробластов и нормобластов, а также лимфобластов и плазматических клеток. Одновременно снизилось количество миелобластов, миелоцитов, базофильных нормобластов и мегакариоцитов. Введение CORM-2 в период продуктивной фазы обусловливал снижение уровня IgМ и IgG с одновременным повышением уровня IgА. Количество нейтрофилов, эозинофилов, моноцитов, полихроматофильных и оксифильных нормобластов, лимфоцитов и плазматических клеток в костном мозге увеличилось. Количество миелобластов, промиелоцитов, миелоцитов, метамиелоцитов, базофильных нормобластов и мегакариоцитов уменьшилось. Выводы. Введение CORM-2 в период продуктивной фазы иммунного ответа снизило уровень IgМ и IgG, но одновременно обуславливает повышение уровня IgА. После введения CORM-2 в костном мозге увеличивалось количество моноцитов, лимфоцитов и плазматических клеток. Полученные результаты указывают, что CORM-2 способен модулировать иммунный ответ.