Modulatory effects of the chemokine Fractalkine in a model of endotoxin-induced microglial activation

Abstract

A quimiocina fractalquina (Fkn) é uma molécula única, expressa constitutivamente por neurónios no sistema nervoso central (SNC), enquanto que neste tecido o seu receptor se encontra apenas em microglia. Um conjunto crescente de indícios sugere que a Fkn pode servir como modulador da interacção entre neurónios e microglia no SNC saudável e/ou em casos patológicos. Neste trabalho, investigámos os efeitos moduladores da Fkn no perfil inflamatório promovido pelo lipopolissacarídeo (LPS) na linha celular de microglia N9. Os nossos resultados mostram que a Fkn induz uma redução na expressão de mRNA para a interleucina 1-beta (IL-1β) e para o factor de necrose tumoral-alfa (TNF-α), aumentados pelo LPS; aumenta a actividade fagocítica e migratória das células N9 e induz uma reorganização do citoesqueleto, quer em condições basais quer na presença de LPS. Em suma, a Fkn modula a activação da microglia induzida por LPS, reduzindo o perfil inflamatório destas células, mas mantendo elevados níveis de actividade quer fagocítica, quer migratória. Os nossos dados confirmam que a Fkn pode ter um papel importante a desempenhar em patologias do SNC que sejam afectadas pela desregulação da actividade da microglia. O sistema da Fkn surge assim como um alvo importante no tratamento destas patologias.

Fractalkine (Fkn) is a unique chemokine, which is constitutively expressed by neurons in the central nervous system (CNS), while in this tissue its receptor is localized only in microglia. Increasing evidence suggests that Fkn may act as a key modulator of the crosstalk between neurons and microglia in health and in disease. In this work, we investigated the modulatory effects of Fkn on the inflammatory profile elicited by lipopolysaccharide (LPS) in the N9 microglial cell line. Our results show that Fkn reduces interleukin-1 beta (IL-1β) and tumour necrosis factor alpha (TNF-α) mRNA expression driven by LPS, increases the phagocytic and migratory activity of N9 cells and induces cytoskeleton reorganization both in basal conditions and under stimulation with LPS. In summary, Fkn modulates LPS-mediated microglial activation, reducing the inflammatory profile while maintaining high levels of migratory and phagocytic activity. Our data confirms that Fkn may play a major role in CNS pathologies affected by deregulation of microglial activity. Thus, Fkn system emerges as an important target for the treatment of such pathologies.