Potencjał rozwojowy i terapeutyczny komórek T regulatorowych. w modelowym reumatoidalnym zapaleniu stawów u szczurów



Podobne dokumenty
Folia Medica Lodziensia

Pro-tumoral immune cell alterations in wild type and Shbdeficient mice in response to 4T1 breast carcinomas

SWPS Uniwersytet Humanistycznospołeczny. Wydział Zamiejscowy we Wrocławiu. Karolina Horodyska

Akademia Morska w Szczecinie. Wydział Mechaniczny

ROZPRAWA DOKTORSKA. Mateusz Romanowski

POLITECHNIKA WARSZAWSKA. Wydział Zarządzania ROZPRAWA DOKTORSKA. mgr Marcin Chrząścik

Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu. Wydział Medycyny Weterynaryjnej. Katedra Biochemii, Farmakologii i Toksykologii.

Charakterystyka kliniczna chorych na raka jelita grubego

Ocena zależności stężeń interleukin 17, 22 i 23 a wybranymi parametrami klinicznymi i immunologicznymi w surowicy chorych na łuszczycę plackowatą

Ocena potrzeb pacjentów z zaburzeniami psychicznymi

Limfocyty T regulatorowe w immunopatologii i immunoterapii chorób alergicznych

mechanizmach latencji i onkogenezy BLV. Wykazano, że zakażenie BLV powoduje wzrost aktywności telomerazy i skracanie sekwencji telomerowych we

EDYTA KATARZYNA GŁAŻEWSKA METALOPROTEINAZY ORAZ ICH TKANKOWE INHIBITORY W OSOCZU OSÓB CHORYCH NA ŁUSZCZYCĘ LECZONYCH METODĄ FOTOTERAPII UVB.

Lek. Ewelina Anna Dziedzic. Wpływ niedoboru witaminy D3 na stopień zaawansowania miażdżycy tętnic wieńcowych.

Rozprawa na stopień naukowy doktora nauk medycznych w zakresie medycyny

Ocena wpływu ludzkiego antygenu leukocytarnego HLA B5701 na progresję zakażenia HIV 1 i odpowiedź na leczenie antyretrowirusowe.

DOI: / /32/37

Promotor: prof. dr hab. Katarzyna Bogunia-Kubik Promotor pomocniczy: dr inż. Agnieszka Chrobak

Weronika Mysliwiec, klasa 8W, rok szkolny 2018/2019

Updated Action Plan received from the competent authority on 4 May 2017

Maria Szczotka ROZPRAWA HABILITACYJNA

Leki biologiczne i czujność farmakologiczna - punkt widzenia klinicysty. Katarzyna Pogoda

Uniwersytet Medyczny w Łodzi. Wydział Lekarski. Jarosław Woźniak. Rozprawa doktorska

Unit of Social Gerontology, Institute of Labour and Social Studies ageing and its consequences for society

INSTYTUT GENETYKI I HODOWLI ZWIERZĄT POLSKIEJ AKADEMII NAUK W JASTRZĘBCU. mgr inż. Ewa Metera-Zarzycka

Helena Boguta, klasa 8W, rok szkolny 2018/2019

Revenue Maximization. Sept. 25, 2018

Zespół Omenna u kuzynów: różny przebieg kliniczny i identyczna mutacja genu RAG1.

przepływ krwi przez błonę śluzową tego jelita i mierzono powierzchnię uszkodzeń błony śluzowej. Następnie pobierano wycinki błony śluzowej jelita do


KOŁO NAUKOWE IMMUNOLOGII. Mikrochimeryzm badania w hodowlach leukocytów in vitro

Stargard Szczecinski i okolice (Polish Edition)

Analiza skuteczności i bezpieczeństwa leczenia systemowego najczęściej występujących nowotworów

What our clients think about us? A summary od survey results

Tychy, plan miasta: Skala 1: (Polish Edition)

Badania osobniczej promieniowrażliwości pacjentów poddawanych radioterapii. Andrzej Wójcik

Analysis of infectious complications inf children with acute lymphoblastic leukemia treated in Voivodship Children's Hospital in Olsztyn

Machine Learning for Data Science (CS4786) Lecture11. Random Projections & Canonical Correlation Analysis

Zakopane, plan miasta: Skala ok. 1: = City map (Polish Edition)

Krytyczne czynniki sukcesu w zarządzaniu projektami

Streszczenie rozprawy doktorskiej


Rozpoznawanie twarzy metodą PCA Michał Bereta 1. Testowanie statystycznej istotności różnic między jakością klasyfikatorów

Streszczenie. mgr Anna Obszyńska-Litwiniec

Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

Polskie Forum Psychologiczne, 2013, tom 18, numer 4, s

P R A C A D Y P L O M O W A

Warsztaty Ocena wiarygodności badania z randomizacją

Ankiety Nowe funkcje! Pomoc Twoje konto Wyloguj. BIODIVERSITY OF RIVERS: Survey to students

STRESZCZENIE Słowa kluczowe: Wstęp Cel pracy

Ingrid Wenzel. Rozprawa doktorska. Promotor: dr hab. med. Dorota Dworakowska

MaPlan Sp. z O.O. Click here if your download doesn"t start automatically

STRESZCZENIE PRACY DOKTORSKIEJ


Wojewodztwo Koszalinskie: Obiekty i walory krajoznawcze (Inwentaryzacja krajoznawcza Polski) (Polish Edition)

IL-4, IL-10, IL-17) oraz czynników transkrypcyjnych (T-bet, GATA3, E4BP4, RORγt, FoxP3) wyodrębniono subpopulacje: inkt1 (T-bet + IFN-γ + ), inkt2

ANKIETA ŚWIAT BAJEK MOJEGO DZIECKA

uzyskanymi przy zastosowaniu innych metod użyto testu Manna-Whitney a. Jako miarę korelacji wykorzystano współczynnik. Przedstawiona w dysertacji

Symptomatologia chorób alergicznych u dzieci marsz alergiczny

RECREATION ZONE Fall-Winter

Zarządzanie sieciami telekomunikacyjnymi

Maciej Pawlak. Zastosowanie nowoczesnych implantów i technik operacyjnych w leczeniu przepuklin brzusznych.

Evaluation of the main goal and specific objectives of the Human Capital Operational Programme

archivist: Managing Data Analysis Results

Analiza porównawcza zmian w rozbiorach wody z uwzględnieniem sposobu jej dostarczania do odbiorców

Ocena ekspresji wybranych białek ścieżki JAK/STAT w. dermatozach o podłożu autoimmunologicznym z zajęciem. błony śluzowej jamy ustnej.

OSI Network Layer. Network Fundamentals Chapter 5. Version Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco Public 1

ANNALES UNIVERSITATIS MARIAE CURIE-SKŁODOWSKA LUBLIN - POLONIA VOL.LIX, SUPPL. XIV, 3 SECTIO D 2004

OPTYMALIZACJA PUBLICZNEGO TRANSPORTU ZBIOROWEGO W GMINIE ŚRODA WIELKOPOLSKA

Ekonomiczne i społeczno-demograficzne czynniki zgonów osób w wieku produkcyjnym w Polsce w latach

Białka szoku termicznego jako pozytywne i negatywne regulatory w raku piersi

STOSUNEK HEMODIALIZOWANYCH PACJENTÓW Z ZABURZENIAMI

Cracow University of Economics Poland. Overview. Sources of Real GDP per Capita Growth: Polish Regional-Macroeconomic Dimensions

DODATKOWE ĆWICZENIA EGZAMINACYJNE

A DIFFERENT APPROACH WHERE YOU NEED TO NAVIGATE IN THE CURRENT STREAMS AND MOVEMENTS WHICH ARE EMBEDDED IN THE CULTURE AND THE SOCIETY

Goodman Kraków Airport Logistics Centre. 62,350 sqm available. Units from 1,750 sqm for immediate lease. space for growth+

you see decision. oznacza to, Whenever kiedy widzisz biznes, someone once made Za każdym razem, który odnosi sukces,

ERASMUS + : Trail of extinct and active volcanoes, earthquakes through Europe. SURVEY TO STUDENTS.

Formularz recenzji magazynu. Journal of Corporate Responsibility and Leadership Review Form

OCENA ENDOMETRIUM NIEPŁODNYCH KLACZY WYBRANYMI METODAMI DIAGNOSTYCZNYMI

przeprogramowanie funkcji komórek układu odpornościowego nie są poznane. Wyniki badań przeprowadzonych w Pracowni Neurobiologii Molekularnej

Aktualne Problemy Biomechaniki, nr 8/

Umowa Licencyjna Użytkownika Końcowego End-user licence agreement

Bioinformatyka wykład I.2009

H11 advanced stage HL trial

С R A C OV I E N S I A

Patients price acceptance SELECTED FINDINGS

Mgr Paweł Musiał. Promotor Prof. dr hab. n. med. Hanna Misiołek Promotor pomocniczy Dr n. med. Marek Tombarkiewicz

GDAŃSKI UNIWERSYTET MEDYCZNY

Analiza jakości powietrza atmosferycznego w Warszawie ocena skutków zdrowotnych

Obrazowanie kręgosłupa w badaniu TK i MR w różnych grupach wiekowych

Sargent Opens Sonairte Farmers' Market

Beata Talar Molekularne mechanizmy działania pentoksyfiliny w komórkach czerniaka Promotor: prof. dr hab. Małgorzata Czyż

ANALIZA SKUTECZNOŚCI MIEJSCOWEGO LECZENIA ŁOJOTOKOWEGO ZAPALENIA SKÓRY PREPARATAMI CYKLOPIROKSOLAMINY, METRONIDAZOLU I TAKROLIMUSU

Karpacz, plan miasta 1:10 000: Panorama Karkonoszy, mapa szlakow turystycznych (Polish Edition)

Effective Governance of Education at the Local Level

Dominika Janik-Hornik (Uniwersytet Ekonomiczny w Katowicach) Kornelia Kamińska (ESN Akademia Górniczo-Hutnicza) Dorota Rytwińska (FRSE)

STRESZCZENIE Lek. Łukasz Kłodziński Promotor - Prof. dr hab. n. med. Małgorzata Wisłowska

Ankiety Nowe funkcje! Pomoc Twoje konto Wyloguj. BIODIVERSITY OF RIVERS: Survey to teachers

The Overview of Civilian Applications of Airborne SAR Systems

Transkrypt:

Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu Wydział Medycyny Weterynaryjnej Katedra Immunologii, Patofizjologii i Prewencji Weterynaryjnej Isaura Felcenloben Potencjał rozwojowy i terapeutyczny komórek T regulatorowych w modelowym reumatoidalnym zapaleniu stawów u szczurów Developmental and therapeutic potential of regulatory T cells in a model of rheumatoid arthritis in rats Praca doktorska wykonana pod kierunkiem prof. dr hab. Anny Chełmońskiej-Soyta Wrocław 2014

Żródła finansowania pracy 1) Grant KBN nr N N308 628238; Udział komórek regulatorowych w reumatoidalnym zapaleniu stawów u psów ; kierownik projektu: prof.dr hab. Kornel Ratajczak. 2) Grant PRELUDIUM III (NCN) nr UMO-2012/05/N/NZ5/00873; Podłoże molekularne ekspansji poliklonalnej komórek T regulatorowych stymulowanych kwasem retinowym w warunkach in vitro, kierownik projektu: mgr inż. Isaura Felcenloben 3) Działalność Celowa dla Młodych Naukowców 2011 nr 13/DD/2011. Optymalizacja warunków wydajnej hodowli in vitro komórek T regulatorowych ; kierownik projektu: mgr inż. Isaura Felcenloben. 4) Działalność Celowa dla Młodych Naukowców 2012 nr Mwet/272/2012/S.C.; Detekcja stężeń cytokin IL-1,IL-6,IL-10 I IL-17, na poziomach mrna i białak, u szczurów Wistar w trakcie rozwoju CIA, kierownik projektu: mgr inż. Isaura Felcenloben. 5) Grant Plus nr DG-G/4191/13; Potencjał rozwojowy i terapeutyczny komórek T regulatorowych w modelowym reumatoidalnym zapaleniu stawów u szczurów, kierownik projektu: mgr inż. Isaura Felcenloben Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w Ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. 4

STRESZCZENIE Komórki T regulatorowe (Tregs z ang. regulatory T cells) pełnią supresyjną funkcję w wyciszaniu ognisk autoimmunologicznych w organizmach żywych tym samym Tregs mogą pełnić istotną rolę immunomodulacyjnego narzędzia w terapiach bazujących na transferze adaptywnym. Dlatego nadrzędnym celem pracy było opracowanie, przetestowanie oraz ocena skuteczności terapii bazującej na transferze adaptywnym komórek T regulatorowych u szczurów z CIA (zwierzęcy model reumatoidalnego zapalenia stawów). Ponadto cele szczegółowe zakładały poznanie dynamiki, wybranych, komórkowych i molekularnych zmian zachodzących w trakcie rozwoju CIA oraz porównanie potencjału komórek CD4+CD25-, izolowanych od szczurów z CIA lub od zdrowych, do różnicowania się do fenotypu komórek T regulatorowych w obecności kwasu all-trans retinowego w celu poznania zarówno mechanizmów aktywacji jak i potencjału terapeutycznego komórek T regulatorowych. Badania wykonywano w ramach 3 niezależnych eksperymentów, których przedmiot badań stanowiły: 1. Dynamika molekularnych zmian w trakcie rozwoju CIA. W tej części badań obserwowano dynamikę zmian w rozwoju CIA, u 6-cio tygodniowych samic szczurów Wistar przez 28 dni od pierwszej immunizacji bydlęcym kolagenem typu II-go (CII): objawów klinicznych (objawy makroskopowe, zmiany w obrazie rentgenograficznym i histologicznym), odpowiedzi humoralnej przeciwciał klasy IgG anty-cii, frekwencję komórek T regulatorowych CD4+CD25+FOXP3+, poziom transkryptomów foxp3 i erα oraz il-10 i il-17. 2. Dostawowy transfer adaptywny itregs szczurom z CIA. W ramach tego obszaru badawczego przeprowadzono hodowlę itregs w obecności 17-β-estradiolu, w celu zweryfikowania jego przydatności jako induktora proliferacji komórek CD4+CD25+ i ich różnicowania w itregs przeznaczonych do terapii immunomodulującej bazującej na transferze adaptywnym. Ponadto przeprowadzono transfer adaptywny komórek itregs u 6-cio tygodniowych samic szczurów Wistar, które podzielono na 3 grupy: szczury zdrowe, szczury z wczesnym stadium rozwoju CIA, szczury z pełnoobjawowym CIA. Oceniano 11

skuteczność transferu komórek w kontekście migracji podawanych dostawowo itregs i redukcji objawów klinicznych w zależnośći od stopnia rozwoju modelowego CIA. 3. Podłoże molekularne ekspansji poliklonalnej komórek T regulatorowych stymulowanych kwasem retinowym w warunkach in vitro. Ostatnia część prowadzonych badań dotyczyła: określania statusu klinicznego szczurów zdrowych i szczurów z CIA na podstawie obserwacji makroskopowych, analizy rentgenograficznej, analizy histologicznej oraz obecności przeciwciał anty-cii. Określono fenotyp i frekwencję komórek T regulatorowych uzyskanych z wysortowanych komórek CD4+CD25- oraz po ich hodowli w obecności ATRA. Ponadto określono zdolność wydzielania IL-10 przez komórki CD4+FOXP3+ uzyskanych z wysortowanych komórek CD4+CD25- oraz po ich po hodowli w obecności ATRA. Zbadano ekspresję genów foxp3, rarα, rarβ, rxrβ, ppar β/δ w komórkach CD4+CD25-, po stymulacji ATRA oraz ekspresję białek Rarα; Rarβ, Rxrβ. Eksperyment ten miał na celu porównanie potencjału komórek CD4+CD25- izolowanych od szczurów z CIA lub od zdrowych, do różnicowania się w kierunku fenotypu komórek T regulatorowych w obecności kwasu all-trans retinowego w celu poznania zarówno mechanizmów aktywacji jak i potencjału terapeutycznego komórek T regulatorowych. W ramach zrealizowanej pracy doktorskiej wykazano, że: najwyższa frekwencja Tregs na obwodzie jest obserwowana w 7. dniu po pierwszej immunizacji CII i stanowi optymalny moment izolacji komórek CD4+CD25+ od zwierząt z CIA przeznaczonych do propagacji w warunkach in vitro oraz zastosowania ich w immunomodulacyjnej terapii leczenia modelowego RZS bazującej na transferze adaptywnym, z uwagi na wczesną aktywację mechanizmów regulacyjnych w kompartmencie obwodowym u szczurów w przebiegu indukowanego kolagenem zapalenia stawów ingerencja terapeutyczna polegająca na wsparciu mechanizmów regulacyjnych powinna odbywać się w bardzo wczesnych etapach rozwoju RZS, 17-β-estradiol jest dobrym induktorem proliferacji komórek CD4+CD25+ i ich różnicowania w itregs. Hodowli komórek CD4+CD25+ z 17-β-estradiolu jest odpowiednim rozwiązaniem dla uzyskania itregs dla transferu adaptywnego, 12

efektywność przeprowadzonego transferu adaptywnego itregs zależy od momentu podania komórek w trakcie rozwoju CIA, ale odpowiedź na takie leczenie jest wysoko zindywidualizowana oraz jest zależna od stadium choroby, migracja podawanych na drodze transferu adaptywnego itregs podobnie jak frekwencja obwodowych, fizjologicznie obecnych w organizmie Tregs są różne u zwierząt zdrowych, z rozwijającym się CIA a w pełni rozwiniętym CIA, komórki CD4+CD25- izolowane od zwierząt z CIA i od zwierzat zdrowych charakteryzują się różnym potencjałem róznicowania w kierunku komórek CD4+CD25+CD44+FOXP3+, co wskazuje na konieczność badania fenotypu i potencjału komórek izolowanych od osobników, u których miałaby zostać zastosowana terapia immunomodulacyjne bazująca na transferze adaptywnym komórek podawanych ex vivo, receptor kwasu retinowego Rxrβ jest obecny w komórkach CD4+CD25- izolowanych od zwierząt z CIA, co wskazuje, że może on być celem terapeutycznej interwencji z uwagi na jego szerokie oddziaływania z kluczowymi w wielu schorzeniach receptorami LXR czy PPARγ. 13

ABSTRACT Regulatory T cells (Tregs) play an important suppressive role in amelioration of autoimmune response in mammals and so Tregs can fulfill an important role as a tool in the immunomodulatory therapies based on the adoptive transfer. Therefore, the major objective of the study was to develop, test and evaluate the effectiveness of therapy based on the adoptive transfer of regulatory T cells in rats with CIA (animal model of rheumatoid arthritis). The specific objectives assumed learning of cellular dynamics and molecular changes that occur during the development of CIA and comparing the potential of CD4+CD25- cells, isolated from CIA or normal rats, to differentiate into itregs phenotype in the presence of all-trans retinoic acid. The aim of this was to investigate both activation mechanisms and therapeutic potential of regulatory T cells. The study was performed within three independent experiements devoted to assessment of: 1. The dynamics of molecular changes during the development of the CIA. In this part of the study the dynamics of changes in the development of CIA were observed in 6-week old female Wistar rats for 28 days after the first immunization with bovine collagen type II (CII). Observation included: clinical symptoms (signs of macroscopic changes in the X-ray and histological analysis), the humoral response anti-cii in IgG class, frequency of regulatory T cells (CD4+CD25+FOXP3+), gene expression of foxp3, erα, il-10 and il-17. 2. Intra-articular adaptive transfer of itregs into rats with CIA. Within this area of research, itregs were cultured in the presence of 17-β-estradiol as an inducer of both cell proliferation of CD4+CD25+ cells and differentiation in itregs for immunomodulatory therapy based on adoptive transfer. In addition, an adoptive transfer of itregs cells was conducted in 6-week old Wistar rats which were divided into three groups: healthy rats, rats with early stage of CIA, and rats with fully developed CIA. The aim was to test the immunomodulatory therapy based on the adoptive transfer in a rat model of CIA to assess it`s 14

effectiveness in the context of migration of itregs administered intra-articularly and reduce characteristic clinical signs of the CIA. 3. The molecular basis of polyclonal expansion of regulatory T cells stimulated in vitro by retinoic acid. The last part of the study focused on determining the clinical status of both healthy rats and rats with the CIA on the basis of observations of symptoms, X-ray analysis, histological analysis and a level of anti CII response. Also, during this part of research frequency of regulatory T cells and their ability to secretion of IL-10 by CD4+ FOXP3+ was examined in sorted CD4+ CD25-, which was cultured in vitro in the presence of ATRA or in control conditions. Next step was examination of the foxp3, rarα, rarβ, rxrβ, ppar β/δ genes expression in cells after stimulation with ATRA and tests of the Rarα, Rarβ and Rxrβ protein expression. The aim of this last area of research was to compare the potential of CD4+CD25- cells, isolated from both healthy rats and rats with CIA, for differentiating into regulatory T cells in the presence of alltrans retinoic acid in order to learn more about activation mechanisms and therapeutic potential of regulatory T cells. Results of the dissertation indicated that: the highest frequency of Tregs at the periphery is observed on 7 th day after the first CII immunization, and it s an optimal point of time for the isolation of CD4+CD25+ cells dedicated for propagation in vitro for the immunomodulatory therapies of model RA based on adoptive transfer, due to the early activation of regulatory mechanisms in the peripheral compartment in rats during the course of collagen-induced arthritis, the therapeutic intervention aiming to support regulatory mechanisms should take place in the very early stages of RA, 17-β-estradiol is a good inducer of both proliferation of CD4+CD25+ and differentiating them into itregs. Culturing in vitro of CD4+CD25+ with 17-β-estradiol is a good solution to provide itregs for the adoptive transfer, 15

efficiency of adoptive transfer of itregs depends on the moment of administration of cells during development of CIA, however the response to such treatment is highly individualized, and dependent on the stage of the disease, migration of adoptive transferred itregs, similarly like the frequency of peripheral, physiologically present Tregs in the body, is different in healthy rats and in rats with fully developed CIA, CD4+CD25- cells isolated from healthy animals or from animals with CIA are characterized by different potential of the differentiation into CD4+CD25+CD44+FOXP3+ cells. What indicates a necessity to study the phenotype and potential of cells isolated from individuals for the immunomodulatory therapies based on the adoptive transfer of cells administered ex vivo, retinoic acid receptor Rxrβ is present in the CD4+CD25- cells isolated from rats with CIA - what, in the context of literature, confirms the possible therapeutic potential of this protein due to its widespread interaction with PPARγ or LXR receptors which are key factors in pathogenesis of several inflammatory diseases 16