The effect of thermogenic stimuli on the immune system

Abstract

Organisms possess sophisticated defense mechanisms to maintain homeostasis and combat threats. The immune system plays a pivotal role in this defense, recognizing and responding to threats from both the internal and external environments. While the influence of various factors on the immune system is well recognized, the effect of temperature remains an area of significant interest. The complex interplay between thermogenic stimuli and immune responses is explored in this dissertation. Initially, we investigated the effects of high temperature-dependent TRPV1 channel activation in macrophages. The results obtained demonstrate that TRPV1 activation by capsaicin in an inflammatory environment induces a phenotypic shift in macrophages from pro-inflammatory M1 to anti-inflammatory M2b-like. This transition is accompanied by alterations in cytokine production, up-regulation of co-stimulatory molecules, and enhanced T cell proliferation. Secondly, we investigated the effects of chronic cold exposure on the immune system in a rat model. Our observations revealed substantial changes in the immune system during the process of cold acclimatization, including an increase in the abundance of γδ T cells in various tissues. These findings suggest a critical role for γδ T cells in the regulation of thermogenesis....

(CZ) Organismy mají důmyslné obranné mechanismy, které jim umožňují udržovat homeostázu a bojovat proti hrozbám. Klíčovou roli v této obraně hraje imunitní systém, který rozpoznává hrozby z vnitřního i vnějšího prostředí a reaguje na ně. Zatímco vliv různých faktorů na imunitní systém je dobře znám, vliv teploty zůstává oblastí značného zájmu. Tato disertační práce zkoumá složitou souhrou mezi termogenními podněty a imunitními reakcemi. Nejprve jsme zkoumali účinky aktivace kanálu TRPV1 v makrofázích v závislosti na vysoké teplotě. Získané výsledky ukazují, že aktivace TRPV1 kapsaicinem v zánětlivém prostředí vyvolává fenotypový posun makrofágů z prozánětlivého M1 na protizánětlivý M2b-like. Tento přechod je doprovázen změnami v produkci cytokinů, upregulací ko-stimulačních molekul a zvýšenou proliferací T-buněk. Za druhé jsme zkoumali účinky chronické expozice chladu na imunitní systém na modelu potkana. Naše pozorování odhalila podstatné změny v imunitním systému během procesu aklimatizace na chlad, včetně zvýšení množství γδ T buněk v různých tkáních. Tato zjištění naznačují, že γδ T buňky hrají zásadní roli v regulaci termogeneze. Dále jsme pozorovali, že vystavení chladu změnilo imunitní odpověď na stimulaci TLR2 a TLR4, což zdůrazňuje hluboký vliv teploty na imunitní funkce. Nakonec jsme...