is Íslenska en English

Lokaverkefni (Meistara)

Háskóli Íslands > Heilbrigðisvísindasvið > Meistaraprófsritgerðir - Heilbrigðisvísindasvið >

Vinsamlegast notið þetta auðkenni þegar þið vitnið til verksins eða tengið í það: http://hdl.handle.net/1946/16537

Titill: 
  • Titill er á ensku Immunomodulatory effects of a heteroglycan from the cyanobacterium Nostoc commune on THP-1 monocytes
  • Áhrif heteróglýcans úr blágrænþörungnum Nostoc commune á ónæmissvör THP-1 mónócýta
Námsstig: 
  • Meistara
Útdráttur: 
  • Gegnum aldirnar hafa ýmis náttúruefni verið notuð í heilsueflandi tilgangi. Þrátt fyrir það eru vísindamenn aðeins nýlega farnir að leggja vinnu í að skilja raunverulega líffræðilega virkni slíkra efna. Rannsóknir í dag miða að því að auka þá vitneskju sem og að finna ný náttúruefni með heilsubætandi virkni. Fléttur úr íslenskri náttúru hafa löngum verið nýttar við náttúrulækningar til að lina bólgusjúkdóma sem og aðra sjúkdóma. Mögulega má eigna fjölsykrum úr fléttunum þessi áhrif og hefur verið sýnt fram á að fjölsykrur úr fléttum og sambýlislífverum þeirra geti haft áhrif á ónæmiskerfið. Blágrænþörungurinn Nostoc commune er algengur í fléttusambýlum og er þekktur fyrir að framleiða og seyta flóknum fjölsykrum. Ónæmisfræðileg áhrif fjölsykra úr Nostoc commune hafa hins vegar ekki verið könnuð áður.
    Markmið þessarar rannsóknar var að ákvarða ónæmisfræðileg áhrif heteróglýcansins Nc-5-s úr Nostoc commune á ónæmissvör THP-1 mónócýta og hvernig áhrifunum er miðlað innan frumunnar. THP-1 mónócýtar voru næmdir með IFN-γ í 3 klst og í kjölfarið örvaðir með inneitri (LPS) í eina (virkjun kínasa og innanfrumuboðferla), 24 (tjáning yfirborðssameinda) eða 48 klst (seyting bólguboðefna). Nc-5-s var bætt út í frumuræktir samhliða annað hvort IFN-γ eða LPS. Styrkur frumuboðanna TNF-α, IL-6, IL-8, IL-10 og IL-12p40 í æti var ákvarðaður með ELISA aðferð. Tjáning yfirborðssameindanna TLR4, TLR2, CD14, CD40, CD54 og CD86 var könnuð í frumuflæðisjá. Virkjun MAP kínasa, PI3K/Akt, NF-κB
    og JAK/STAT boðferla var ákvörðuð með Western blot aðferð. DNA bindigeta AP-1 umritunarþáttarins var mæld með TransAM® DNA bindingar prófi.
    THP-1 mónócýtar örvaðir með LPS í návist Nc-5-s seyttu minna af IL-6 og meira af TNF-α og IL-8 en THP-1 mónócýtar sem örvaðir voru án Nc-5-s. Nc-5-s hafði engin áhrif á tjáningu þeirra yfirborðssameinda sem kannaðar voru. Nc-5-s dró úr LPS-örvaðri fosfæringu ERK1/2 MAP kínasans án þess að hafa áhrif á aðra MAP kínasa. Nc-5-s dró einnig úr fosfæringu Akt kínasa PI3K/Akt boðferilsins. Þrátt fyrir að Nc-5-s hafi ekki dregið úr niðurbroti IκBα hindrans, var tilhneiging til flutnings færri NF-κB sameinda inn í kjarna þegar frumurnar voru örvaðar í viðurvist Nc-5-s en þegar þær voru örvaðar án hans. Nc-5-s hafði ekki áhrif á LPS-örvaða fosfæringu STAT1 umritunarþáttarins né heldur á fosfæringu eða DNA bindingu c-fos hluta AP-1 umritunarþáttarins.
    Samantekið sýna þessar niðurstöður að Nc-5-s hefur sértæk áhrif á seytingu mismunandi bólgumiðlandi frumuboða. Því var ekki hægt að skilgreina heildaráhrif Nc-5-s sem bólguhvetjandi eða bólguletjandi. Áhrifum Nc-5-s á frumuboðaseytingu THP-1 mónócýta er mögulega miðlað í gegnum ERK1/2, PI3K/Akt og/eða NF-κB boðleiðirnar.
    Þrátt fyrir að geta Nc-5-s til að minnka seytingu THP-1 mónócýta á bólguboðefninu IL-6 bendi til þess að fjölsykran geti dregið úr Th17 miðluðu sjálfsofnæmissvari og ýtt undir sérhæfingu T frumna í átt að Treg frumugerð í bólgusjúkdómum, er hætt við að aukning í TNF-α og IL-8 geti unnið gegn þeim áhrifum.

  • Útdráttur er á ensku

    For centuries, natural products have been used to promote health. However, only recently have scientists started to search for their exact effects on biochemical pathways. Today’s research is focused on increasing that knowledge and finding novel natural products with beneficial effects. Icelandic lichens have been used in folk medicine to alleviate conditions such as inflammatory diseases. These effects could be mediated by polysaccharides as polysaccharides from lichens have been shown to have immunomodulatory effects. The cyanobacterium Nostoc commune is common in lichen symbiosis and is known to produce complex polysaccharides. However, the immunomodulatory effects of polysaccharides from Nostoc commune have not been explored.
    The aim of the current study was to determine the effects of a heteroglycan (Nc-5-s) from Nostoc commune on the inflammatory response in human THP-1 monocytes and how the effects are mediated on an intracellular level. THP-1 monocytes were primed with IFN-γ for 3 h and then stimulated with lipopolysaccharide for one (activation of intracellular signaling molecules), 24 (surface marker expression) or 48 h (cytokine secretion). Nc-5-s was added simultaneously with either IFN-γ or LPS. Concentration of the cytokines TNF-α, IL-6, IL-8, IL-10 and IL-12p40 in the medium was determined by ELISA. Expression of the surface molecules TLR4, TLR2, CD14, CD40, CD54 and CD86 was assessed using flow cytometry. Activation of MAP kinase, PI3K/Akt, NF-κB and JAK/STAT pathways was determined using Western blotting. DNA binding by the AP-1 transcription factor was determined with a TransAM® DNA binding assay.
    THP-1 monocytes stimulated with LPS in the presence of Nc-5-s secreted less IL-6 and more TNF-α and IL-8 than THP-1 monocytes stimulated without Nc-5-s. Nc-5-s did not affect expression of any of the surface molecules tested. Nc-5-s decreased LPS-induced phosphorylation of the ERK1/2 kinase, without affecting phosphorylation of other MAP kinases. Nc-5-s also decreased phosphorylation of the Akt kinase in the PI3K/Akt pathway. Although Nc-5-s did not affect breakdown of IκBα, there was a tendency towards a decrease in translocation of NF-κB to the nucleus when the cells were stimulated in the presence of Nc-5-s. Nc-5-s did not affect LPS-induced phosphorylation of STAT1 nor phosphorylation or DNA binding of c-fos, a component of the AP-1 transcription factor.
    Taken together, the results show that Nc-5-s differently affects different pro-inflammatory cytokines. Hence, the overall effect of Nc-5-s on the inflammatory response in THP-1 monocytes could not be considered as either anti- or pro-inflammatory. The effects of Nc-5-s on cytokine secretion by THP-1 monocytes may be mediated through the ERK1/2, PI3K/Akt and/or the NF-κB pathway.
    Although the ability of Nc-5-s to reduce IL-6 secretion by THP-1 monocytes indicates that it may be able to reduce a Th17 mediated autoimmune response and favor Treg differentiation in autoimmune diseases, these effects may be counteracted by the increase in TNF-α and/or IL-8 secretion.

Samþykkt: 
  • 18.9.2013
URI: 
  • http://hdl.handle.net/1946/16537


Skrár
Skráarnafn Stærð AðgangurLýsingSkráartegund 
AOritgerd_FINAL_PRENTUN.pdf10.65 MBOpinnHeildartextiPDFSkoða/Opna