KOŁO NAUKOWE IMMUNOLOGII Mikrochimeryzm badania w hodowlach leukocytów in vitro Koło Naukowe Immunolgii kolo_immunologii@biol.uw.edu.pl kolo_immunologii.kn@uw.edu.pl
CEL I PRZEDMIOT PROJEKTU Celem doświadczenia jest zbadanie czy zdolność do powstawania mikrochimeryzmu w hodowli zależy od proporcji ilościowej pomiędzy komórkami pochodzącymi z różnych szczepów myszy. BACKGROUND Mikrochimeryzmem nazywamy stan, kiedy jeden organizm zawiera dwie populacje komórek różniących się genetycznie i o innym pochodzeniu, gdy jedna z tych populacji występuje w niewielkiej ilości [1,2]. Najlepiej poznaną odmianą mikrochimeryzmu jest obecność komórek dawcy w organizmie biorcy po transplantacji narządu. Tolerancja przeszczepu koreluje z powstającym mikrochimeryzmem w obrębie układu odpornościowego biorcy[2]. Białka MHC (ang. Major Histocompatibility Complex) to zespół białek uczestniczących w prezentacji antygenów. Mają one decydujący wpływ na utrzymanie się lub odrzucenie przeszczepu [3,4,5]. Aby zapewnić jak największe szanse na przyjęcie przeszczepu, w praktyce medycznej dobiera się biorcę do dawcy, tak, aby zgodność w zakresie MHC była jak najwyższa. Do doświadczenia użyte zostaną wyselekcjonowane szczepy myszy różniące się między sobą białkami MHC (Białka z układu MHC są ustalone dla poszczególnych szczepów myszy). Projekt zakłada izolację leukocytów z wyselekcjonowanych szczepów myszy, a następnie hodowle komórek in vitro. Doświadczenie bazuje na tworzeniu chimerycznych hodowli zawierających kultury komórek wyizolowanych z dwóch szczepów myszy różniących się w obrębie MHC, przy czym w poszczególnych hodowlach stosowane będą różne proporcje między ilością leukocytów pochodzących z obu myszy. Celem doświadczenia jest zbadanie czy zdolność do powstawania mikrochimeryzmu w hodowli (MLR ang. Mixed Leucocyte Culture [6]) zależy od proporcji ilościowej pomiędzy komórkami pochodzącymi z różnych myszy. Aby odróżnić komórki pochodzące z jednego szczepu myszy od drugich, zostanie zastosowane znakowanie barwnikiem fluorescencyjnym (CFSE[7]) leukocytów wybranego szczepu a następnie przeprowadzona zostanie analiza z użyciem cytometru przepływowego umożliwiająca oznaczenie odsetka komórek pochodzących z obu szczepów myszy. Dodatkową zaletą tej metody jest możliwość badania proliferacji komórek. Planuje się także wykonać badanie apoptozy (indukowanej śmierci) komórek w hodowlach in vitro. Przeprowadzenie wymienionych badań pozwoli uzyskać pełny obraz dynamiki zmian w hodowlach MLR.
Obserwacje mikroskopowe wyizolowanych leukocytów * Zakład Immunologii Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego prowadzi badania naukowe związane z tematyką transplantologii [8]. Zainteresowanie członków Koła Naukowego Immunologii zjawiskiem mikrochimeryzmu zrodziło pomysł projektu łączącego oba te zagadnienia. Badania zjawiska mikrochimeryzmu w hodowlach mysich leukocytów in vitro pozwolą pogłębić wiedzę w tej dziedzinie i mogą dostarczyć informacji przydatnych w dalszych badaniach w zakresie transplantologii. W Zakładzie Immunologii z powodzeniem stosowane są od lat wszelkie wymienione techniki badawcze. Studenci Koła Naukowego w trakcie wykonywania planowanych doświadczeń będą korzystać z pomocy pracowników. Literatura: 1. Szaryńska M.; Mikrochimeryzm płodowo-matczyny i jego znaczenie kliniczne ; Postępy Biologii Komórki, T. 34 2007 Nr 1 (85-102); 2. Nikbin B., Talebian F., Mohyeddin M.; Chimerism: a new look ; Urology Journal; 2007 Winter;4(1):1-9; 3. Apostolopoulos V., Yuriev E., Lazoura E., Yu M., Ramsland P.A.; MHC and MHC-like molecules: structural perspectives on the design of molecular vaccines ; Human vaccines; 2008 Nov-Dec;4(6):400-9; 4. Caballero A., Fernandez N., Lavado R., Bravo M.J., Miranda J.M., Alfonso A.; Tolerogenic response: allorecognition pathways ; Transplant Immunology; 2006 Dec;17(1):3-6; 5. Game D.S., Lechler R.I.; Pathways of allorecognition: implications for transplantation tolerance ; Transplant Immunology; 2002 Aug;10(2-3):101-8;
6. Mixed-lymphocyte reaction in Practical Immunology; 4.10.1; 1989; Hudson L., Hay F.C. 7. Lyons A. B.; Analysing cell division in vivo and in vitro using fow cytometric measurement of CFSE dye dilution ; Journal of Immunological Methods 243; 2000; 147-154 8. Zylicz M., Bocian K., Korczak-Kowalska G.; Regulatory cells: their development, mechanism and effects of action, and their potential use In transplantation ; Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej; 2005; 59: 160-71; SPODZIEWANE EFEKTY PROJEKTU I ICH WARTOŚĆ NAUKOWA Projekt zakłada opracowanie modelu badawczego do badań in vitro mikrochimeryzmu w układzie odpornościowym. Spodziewanym efektem projektu jest ustalenie warunków proporcji ilościowej pomiędzy komórkami pochodzącymi z różnych szczepów myszy, tak aby wystąpił mikrochimeryzm i ustaliła się równowaga komórkowa w hodowli. Hodowle komórek in vitro * Model doświadczalny hodowla mysich leukocytów in vitro jest pierwszym krokiem w naszych badaniach nad zjawiskiem mikrochimeryzmu. Opracowany w ten sposób model będzie mógł posłużyć nam w przyszłości do kontynuowania badań nad powstawaniem mikrochimeryzmu w układzie odpornościowym. Otrzymane wyniki zostaną opublikowane i pozwolą członkom Koła Naukowego Immunolgii na zaprezentowanie swojej pierwszej samodzielnej pracy na międzynarodowym zjeździe immunologów.
Projekt zakłada także udostępnienie wyników badań do dalszych prac prowadzonych przez Zakład Immunologii Uniwersytetu Warszawskiego oraz publikacja wyników w Roczniku Studenckiego Ruchu Naukowego i przygotowanie posteru podsumowującego otrzymane wyniki, co wniesie wkład w dorobek badawczy Uniwersytetu Warszawskiego. METODY BADAWCZE: Projekt zakłada wykorzystanie szeregu metod powszechnie stosowanych w dziedzinie immunologii na całym świecie. Członkowie Koła Naukowego Immunologii będą mogli nauczyć się ich efektywnego stosowania w praktyce pod okiem specjalistów z Zakładu Immunologii Uniwersystetu Warszawskiego. Poniżej przedstawiono metody badawcze, jakie będą zastosowane: Hodowla myszy Izolacja leukocytów z węzłów chłonnych myszy Hodowle MLR leukocytów in vitro Oznaczanie proliferacji komórek z użyciem CFSE Znakowanie komórek przeciwciałami anty-cd3 Oznaczanie apoptozy komórek z użyciem aneksyny Cytometria przepływowa * Wszystkie fotografie wykonane zostały na terenie Wydziału Biologii UW z udziałem członków Koła Naukowego Immunologii oraz studentów Zakładu Immunologii Wydziału Biologii UW i stanowią własność Koła Naukowego Immunologii.