Assessment of the influence of deactivated intracellular taurine synthesis on glycolysis, mitochondrial activity and autophagy in CD8+ T cells

Die bedingt essentielle Aminosäure Taurin ist Bestandteil nahezu aller Gewebe des menschlichen Körpers und ist eine von wenigen Aminosäuren, die der Proteinsynthese nicht beiträgt. Als wichtiger organischer Osmolyt spielt Taurin eine bedeutende Rolle bei der Regulierung des Zellvolumens sowie der Immunmodulation. Außerdem ist Taurin eine der am häufigsten in Leukozyten vorkommenden Aminosäuren. Diese Datenlage, sowie der Mangel an Literatur zu Taurin in T-Zellen, bilden den Ausgangspunkt der vorliegenden Studie, in welcher der Fragestellung nachgegangen wird, inwiefern das Fehlen von Taurin einen Einfluss auf metabolische Vorgänge in CD8+ T- Zellen hat. Ein besonderes Augenmerk wurde dabei auf Glykolyse, mitochondriale Aktivität und Autophagie gelegt. Zur Beantwortung der Fragestellung wurden ausschließlich humane Blutprodukte herangezogen, aus denen mittels magnetischer Zellseparation naive CD8+ T-Zellen isoliert wurden. Anschließend erfolgte die Deaktivierung der intrazellulären Taurinsynthese in den naiven CD8+ T-Zellen. Zur Darstellung möglicher veränderter metabolischer Vorgänge der manipulierten Zellen wurden von jedem/jeder Spender*in eine Kontrollgruppe bestehend aus unbehandelten naiven CD8+ T-Zellen, die demnach über eine intakte Taurinsynthese verfügten, mitgeführt. 72 Stunden nach der in vitro Aktivierung der Zellen folgten Färbungen mit ausgewählten Fluoreszenzfarbstoffen sowie deren durchflusszytometrische Analysen. Die Analyse der erhobenen Daten zeigt, dass CD8+ T-Zellen mit deaktivierter Taurinsynthese mehr mitochondriale reaktive Sauerstoffspezies (ROS) produzieren, als jene Zellen, die unbehandelt blieben. Dies deutet auf eine erhöhte mitochondriale Aktivität hin. The semi-essential amino acid taurine can be found in most cells and tissues throughout the human body. However, despite its frequent occurrence, taurine is not integrated into protein sequences. Since taurine functions as osmolyte, it is considered to be important for cell volume regulation and immune functions. Moreover, taurine is one of the most abundant amino acids in leukocytes. These facts, as well as little existing literature on the effects of taurine in T cells are the main reasons for the following study. The aim of this bachelor thesis is to assess the influence of deactivated taurine synthesis on cellular metabolism of CD8+ T cells. For this purpose, glycolysis, mitochondrial activation and autophagy were measured with flow cytometry. First, naïve CD8+ T cells were isolated from human blood samples, followed by deactivation of intracellular taurine synthesis. Each of the samples were then split into a study group, consisting of manipulated cells, and a control group, consisting of cells without deactivation of taurine synthesis, in order to visualize a possible difference. To measure the metabolic parameters of interest, the naïve cells were activated and then incubated with fluorescent dyes 72 hours later. The cells were then analyzed with flow cytometry. The results of this study show that a deactivation of taurine synthesis in CD8+ T cells leads to increased production of mitochondrial reactive oxygen species (ROS) which is indicative of enhanced mitochondrial activation.