Recently, there have been increasing an interest to study a role of polyamines in intercellular interactions, especially in the focus of inflammation, where accumulation of such polycations is observed. In this regard, products of microbial origin — cadaverine and putrescine — are of particular attention. The role of polyamines as «scavengers» of free radicals has been described, but no data of their effect on the leukocyte radical-producing activity have been obtained so far. The aim of the investigation was to study features of hydroxyl radical generation by human leukocytes exposed to microbe-derived polyamines. Materials and methods. Peripheral venous blood samples were obtained from 20 healthy donors. To assess radical production, a luminol-dependent chemiluminescence reaction was carried out with blood leukocytes pre-incubated with cadaverine (0.01 M) and putrescine (0.01 M), measured on a Luminoskan Ascent® Thermo Labsystems luminometer (USA) for 180 min. For statistical analysis, an integral chemiluminescence index was used for the entire measurement period (RLU). Results and discussion. It was shown that cadaverine has a stimulating effect on the leukocyte potential to produce radicals (averaged area under the curve is 6.7±0.7 r.u., p < 0.05). Putrescine had little effect on the radical-producing activity of human cells (2.8±0.4 r.u., p < 0.05). This might be due to the direct influence of polycations on the mechanisms of radical generation, as well as increased activity of leukocyte diamine oxidase catalyzing the conversion of diamines into aminoaldehyde, which is accompanied by the release of hydrogen peroxide reacting with luminol. In addition, the enzyme inactivates other compounds, such as histamine leading to formation of a less pronounced clinical picture. Polyamines, particularly cadaverine and putrescine, can be referred to the factors remodeling the metabolic activity of the host leukocytes, which is aimed at maintaining the viability and increasing the number of microorganisms. Conclusion. Thus, cadaverine and putrescine produced by microorganisms, depending on the conditions of the microenvironment, might be evidently considered as mediators of the mild or asymptomatic course of inflammatory diseases, which contributes to underlying persistent potential of bacteria.
В последнее время интерес к исследованию роли полиаминов в межклеточных взаимотношениях, особенно в очаге воспаления, где наблюдается накопление этих поликатионов, увеличивается. Особое внимание в этом плане привлекают продукты микробного происхождения — кадаверин и путресцин. Описана роль полиаминов как «скавенджеров» свободных радикалов, но до сих пор нет данных о их влиянии на радикал-продуцирующую активность лейкоцитов. Цель исследования — изучение особенностей генерации гидроксильных радикалов лейкоцитами человека под влиянием полиаминов микробного происхождения. Материалы и методы. Пробы периферической венозной крови были получены от 20 практически здоровых доноров. Для оценки продукции кислородных радикалов проводили реакцию люминол-зависимой хемилюминесценции с лейкоцитами крови, предварительно инкубированными с кадаверином (0,01 М) и путресцином (0,01 М). Измерение проводили на люминометре Luminoskan Ascent® Thermo Labsystems (США) в течение 180 мин. Для статистического анализа использовали интегральный показатель хемилюминисценции за весь период измерения (RLU). Результаты и обсуждение. Показано, что кадаверин оказывает стимулирующее влияние на способность лейкоцитов к продукции радикалов (усредненная площадь под кривой 6,7±0,7 у.е., p < 0,05). Путресцин слабо влиял на радикал-продуцирующую активность клеток человека (2,8±0,4 у.е., p < 0,05). Такая ситуация может быть обусловлена непосредственным влиянием поликатионов на механизмы генерации радикалов, а также увеличением активности диаминоксидазы лейкоцитов, которая катализирует превращение диаминов в аминоальдегид, что сопровождается выделением перекиси водорода, вступающей в реакцию с люминолом. Кроме того, фермент инактивирует и другие соединения, такие как гистамин, что приводит к формированию менее выраженной клинической картины. Полиамины, в частности кадаверин и путресцин, можно отнести к факторам ремоделирования метаболической активности лейкоцитов организма-хозяина, что направлено на сохранение жизнеспособности и увеличение численности микроорганизмов. Заключение. Таким образом, кадаверин и путресцин, продукция которых осуществляется микроорганизмами в зависимости от условий микроокружения, очевидно, могут рассматриваться в качестве медиаторов, опосредующих мало- или бессимптомное течение воспалительных заболеваний, что способствует реализации персистентного потенциала бактерий.