Chitosan derivatives and the HUVEC inflammatory response

Abstract

Chitin is a linear polysaccharide homopolymer composed of β-(1–4)-linked 2-deoxy-2-amino-D-glucopyranose. By partially removing the acetic groups of the acetyl glucosamine units of chitin, chitosan is produced. Chitosan is different to chitin as it doesn’t have a free amino acid group, which makes it more soluble. Despite great interest in its bioactivity, few studies have examined the effects that chitin and its derivatives have on the immune response of endothelial cells. Increased inflammatory gene expression of genes such as intracellular adhesion molecule (ICAM-1) and vascular adhesion molecule (VCAM-1) by lipopolysaccharide (LPS) via the NF-κB transcription factor, is reduced in endothelial cells when treated with ChOS, according to Du et al. 2010. The aim of this project was to determine if chitosan derivatives affect the expression of the adhesion molecules ICAM-1 and VCAM-1, which are important molecules in the inflammation and immune response, with and without the presence of lipopolysaccharide of two different concentrations. The experiments were conducted on human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) from three separate donors. This study showed no significant difference in ICAM-1 and VCAM-1 expression.

Kítín er línuleg fjölsykra sem byggð er úr β-(1–4)-tengdum 2-díoxíð-2-amínó-D-glúkósapyranósa. Með því að fjarlægja sýruhóp amínósýrunnar af acetyl glúkósamín hluta kítíns er hægt að framleiða kítósan. Kítósan hefur þann kost fram yfir kítin að vera leysanlegt í súrum vatnslausnum vegna færri vetnistengja. Þrátt fyrir mikinn áhuga vísindamanna á lífvirkni kítósans hafa fáar rannsóknir einblínt á áhrif kítósan og kítósan afleiða á bólgusvörun í æðaþelsfrumum. Rannsóknir hafa sýnt að þegar meðferðum með kítósan afleiðum er beitt minnkar aukin tjáning vegna LPS á NF-κB umritunarþætti og tjáning ICAM-1 og VCAM-1 minnkar eins og sýnt er fram á í DU et al. 2010. Markmið þessarar rannsóknar var að athuga áhrif kítósan afleiða á tjáningu ICAM-1 og VCAM-1, sem eru mikilvægar sameindir í bólgu og ónæmissvari, með og án LPS ónæmisvaka í tveimur styrkjum. Rannsóknin var framkvæmd á æðaþelsfrumum úr naflastreng manna (HUVEC) úr þremur mismunandi gjöfum. Rannsóknin sýndi þó engan marktækan mun.