THE IMPACT OF SYNTHETIC CANNABINOIDS IN CIRCULATING DENDRITIC CELLS

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Main Author: Cruz, Ivo André Pereira
Publication Date: 2023
Format: Master thesis
Language: eng
Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
Download full: https://hdl.handle.net/10316/113519
Summary: Dissertação de Mestrado em Neurociências Molecular e de Translação apresentada à Faculdade de Medicina
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spelling THE IMPACT OF SYNTHETIC CANNABINOIDS IN CIRCULATING DENDRITIC CELLSO IMPACTO DOS CANABINÓIDES SINTÉTICOS NAS CÉLULAS DENDRÍTICAS CIRCULANTESSynthetic CannabinoidsTHCDendritic cellsIDO1CytokinesCanabinóides SintéticosTHCCélulas DendríticasIDO1CitocinasDissertação de Mestrado em Neurociências Molecular e de Translação apresentada à Faculdade de MedicinaO sistema endocanabinóide (ECS) é um componente crítico do sistema nervoso central (CNS) em desenvolvimento e afeta vários processos fisiológicos no SNC adulto, incluindo a sua interação com o sistema imune. Este facto é relevante para a neuroinflamação subjacente a doenças neurológicas e psiquiátricas, incluindo a toxicodependência.Os canabinóides sintéticos (SCs) estão entre as novas substâncias psicoativas (NPS) mais consumidas na Europa. No entanto, as suas toxicidades imprevisíveis e uso indevido tornam a sua utilização uma preocupação de saúde pública. Tanto o Δ9-tetrahidrocanabinol (THC) como os SCs estimulam os mesmos recetores, o recetor de canabinóides 1 (CB1) e o recetor de canabinóides 2 (CB2), que há muito tempo se sabe que tem um potencial imunomodulador. Entre os SCs, o ADB-FUBINACA e o THJ-2201 surgiram nos últimos anos, mas quase nada se sabe sobre os seus perfis toxicológicos e dependência. É importante salientar que o impacto destes novos SCs no sistema imunitário, incluindo nas células dendríticas (DCs), que são células apresentadoras de antigénios que fazem a ligação entre a imunidade inata e adaptativa, e são essenciais para manter a homeostase do sistema imune e a autotolerância, também é incerto.Este estudo tem como objetivo investigar o impacto de dois SCs comummente detetados em convulsões (por exemplo, ADB-FUBINACA e THJ-2201) e do fitocanabinoide THC no imunofenótipo das DCs circulantes humanas. A nossa análise incluiu uma avaliação das populações e subpopulações de DCs sob inflamação induzida por LPS, bem como a quantificação dos níveis de expressão de IDO1 nestas células imunitárias utilizando citometria de fluxo. Além disso, medimos a expressão de duas citocinas pró-inflamatórias, IL-1β e IFN-γ, no sangue humano periférico, utilizando a técnica sandwich ELISA. Importa realçar que a subpopulação de duplamente negativa (DN) CD16+apresentou uma diminuição sob inflamação induzida por LPS, ao contrário das outras subpopulações onde esta alteração foi mínima. Os canabinóides testados tiveram um impacto reduzido na expressão de IDO1 durante a inflamação, tanto no total de DCs como nas suas subpopulações. A análise de citocinas no sangue humano mostrou que o LPS aumentou os níveis de IL-1β e IFN-γ. Em comparação com o LPS, ambos os SCs apresentaram uma tendência para diminuir os níveis de citocinas, o que pareceu ser menos pronunciado na presença de THC.Em conclusão, os nossos resultados sugerem que as vias de sinalização que medeiam a expressão da IDO1 em DCs não são significativamente afetadas pelos canabinóides. Além disso, os SCs, particularmente o THJ-2201, demonstraram potencial para diminuir os níveis de IFN-γ sob inflamação induzida por LPS quando comparados com o grupo tratado com LPS. Esta investigação contribui para uma compreensão mais profunda do papel desempenhado pelosistema endocanabinóide na modulação do sistema imune e oferece informações sobre os efeitos imunológicos dos SCs. Dado o cenário em evolução do uso de canabinóides e o número limitado de participantes no nosso estudo, é essencial realizar estudos futuros mais aprofundados para explorar a interação entre as vias imunológicas, os efeitos dos canabinóides e o potencial imunomodulador inerente à população de DCs. Estes esforços irão ampliar o conhecimento nesta área e fornecerão informações valiosas para potenciais aplicações clínicas e estratégias terapêuticas nos vários contextos médicos.The Endocannabinoid system (ECS) is a critical component of the developing central nervous system (CNS) and affects several physiological processes in the mature CNS, including its crosstalk with the immune system. This is relevant for neuroinflammation underlying neurological and psychiatric diseases including drug addiction.Synthetic cannabinoids (SCs) are among the most consumed new psychoactive substances (NPS) in Europe. However, their unpredictable toxicity and misuse potential turn their use into a public health concern. Both Δ9-tetrahydrocannabinol (THC) and SCs stimulate the same receptors, cannabinoid receptor 1 (CB1) and cannabinoid receptor 2 (CB2), which have long been known to have immunomodulatory potential. Among SCs, ADB-FUBINACA and THJ-2201 have emerged over the past years, yet almost nothing is known regarding their toxicological profiles and addictive potential. Importantly, the impact of these novel SCs in the immune system,including dendritic cells (DCs), which are antigen-presenting cells that bridge innate and adaptive immunity and that are essential in maintaining immune homeostasis and self-tolerance, is also uncertain.This study aims to investigate the impact of two SCs commonly detected in seizures (e.g.,ADB-FUBINACA and THJ-2201) and the phytocannabinoid THC on the immunophenotype of activated human circulating DCs. Our analysis comprised an assessment of DCs populations and subpopulations under LPS-induced inflammation, as well as quantification of IDO1 expression levels on these immune cells using flow cytometry. Additionally, we measured the expression of two pro-inflammatory cytokines, IL-1β and IFN-γ, in peripheral human blood using the sandwich ELISA technique.Notably, the double negative (DN) CD16+ DC subpopulation exhibited a decrease under LPS-induced inflammation, in contrast to other subpopulations where this change was minimal.The tested cannabinoids had a minor impact on IDO expression during inflammation across both total DCs and their subsets. Analysis of cytokines in whole human blood showed that LPS increased IL-1β and IFN-γ levels. Compared to LPS, both SCs displayed a tendency to decrease cytokines levels, which appeared to be less pronounced in the presence of THC.In conclusion, our results suggest that signalling pathways driving the IDO1 expression in DCs are not significantly affected by cannabinoids. Furthermore, SCs, particularly THJ-2201, demonstrated the potential to decrease IFN-γ levels under LPS-induced inflammation when compared to inflammation alone. This research contributes to a deeper understanding of the role played by the endocannabinoid system in immunomodulation and offers insights into the immunological effects of emerging SCs. Given the evolving landscape of cannabinoid use and the limited number of participants in our study, it is essential to conduct future in-depth studies to explore the interplay between immune pathways, cannabinoid effects, and the immunomodulatory potential inherent in DCs population. These endeavours will expand our knowledge and provide valuable insights for potential clinical applications and therapeutic strategies in various medical contexts.FCT2023-10-122024-10-11T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://hdl.handle.net/10316/113519https://hdl.handle.net/10316/113519TID:203535120engCruz, Ivo André Pereirainfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiainstacron:RCAAP2025-04-02T17:27:51Zoai:estudogeral.uc.pt:10316/113519Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireinfo@rcaap.ptopendoar:https://opendoar.ac.uk/repository/71602025-05-29T06:06:24.966661Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiafalse
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