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/1946/26687

Titill: 
  • Titill er á ensku Effects of fractions and compounds from marine invertebrates on immune responses
  • Áhrif efnaþátta og efnasambanda úr sjávarhryggleysingjum á ónæmissvör
Námsstig: 
  • Meistara
Útdráttur: 
  • Útdráttur er á ensku

    Natural products are a productive and well recognized source of new therapeutics and much recent interest has been on exploring the vast biodiversity of marine organisms in search of novel bioactive compounds. The pathobiology of an array of autoimmune and inflammatory disorders is characterized by dysregulation of immune responses, leading to a chronic state of inflammation. Modulation of immune responses by bioactive natural compounds could, therefore, be of therapeutic value in the treatment of pathological inflammation. Antigen presenting cells (APCs), in particular dendritic cells (DCs), are capable of polarizing T cells towards specific effector phenotypes dependent on the nature of their activation and are a prime target for evaluating immunomodulating effects of natural compounds in the search for effective immunotherapeutic agents.
    The aim of this study was to identify and isolate anti-inflammatory compounds from marine invertebrates using a bioassay-guided isolation procedure and characterize the immunomodulatory effects of obtained bioactive fractions/compounds on DCs and DC mediated T cell activation. Human monocyte-derived DCs were matured and activated by lipopolysaccharide (LPS), tumour necrosis factor (TNF)-α and interleukin (IL)-1β and cultured in the presence of fractions/compounds from the sponge (Porifera) Halichondria sitiens (H. sitiens) for 24 h. The effects of fractions/compounds on DC maturation was evaluated by the expression of the antigen-presentation and co-stimulation molecules CD86 and HLA-DR, respectively, and the anti-inflammatory properties were evaluated by measuring concentrations of the pro-inflammatory cytokines IL-12p40 and IL-6 and the anti-inflammatory/regulatory cytokines IL-10 and IL-27. The effects of H. sitiens fractions on DC mediated T cell activation was evaluated by measuring secretion of T helper (TH) cell specific cytokines, interferon (IFN)-γ (TH1), IL-13 (TH2), IL-17 (TH17) and IL-10 (regulatory T cell, Treg), by allogeneic CD4+ T cells activated by DCs which had been treated with selected bioactive fractions.
    Fractionation of H. sitiens resulted in a number of bioactive fractions but not in the isolation of pure bioactive compounds. The bioactive fractions contained mostly lipid compounds and had different effects on cytokine secretion by DCs, reducing and/or enhancing secretion of pro- and anti-inflammatory cytokines, respectively. The H. sitiens fractions did not affect maturation of the DCs, as was evident by unaltered expression of the surface molecules, CD86 and HLA-DR. These molecules are important for effective activation of T cells and DCs matured in the presence of fractions from H. sitiens are, therefore, expected to have unimpaired T cell activation capacities. Most of the bioactive fractions inhibited secretion of the pro-inflammatory cytokines IL-12p40 and IL-6 and two fractions enhanced secretion of the anti-inflammatory cytokine IL-10. Furthermore, allogeneic CD4+ T cells activated by DCs treated with fraction B3b3-J, which reduced IL-12p40 and IL-6 production by DCs, secreted less of the TH1 specific cytokine IFN-γ and more of the TH2 specific cytokine IL-13, indicating a TH2 biased differentiation of the T cells. Two of the fractions from H. sitiens induced morphological changes in the DCs. These changes were characterized by extreme elongation of the DC dendrites.
    Taken together, these results show that H. sitiens contains bioactive compounds that are capable of affecting secretion of both pro- and anti-inflammatory cytokines by DCs and modulate DC mediated T cell activation. These compounds could, therefore, have immunotherapeutic potential in the treatment of inflammatory disorders.

  • Náttúruefni eru mikilvæg uppspretta nýrra lyfja og síðustu áratugi hefur verið lögð aukin áhersla á nýtingu sjávarlífvera í leit að lífvirkum efnum til þróunar á lyfjasprotum. Langvarandi ræsing á ónæmissvörum getur leitt af sér króníska bólgu sem er einkennandi þáttur í meingerð fjölda sjálfsofnæmis- og bólgusjúkdóma og því geta lífvirk efni sem tempra ónæmissvör verið mögulegt meðferðarúrræði gegn langvarandi bólgu. Sýnifrumur, þá sérstaklega angafrumur, stjórna sérhæfingu óreyndra T frumna í mismunandi gerðir verkfrumna sem hafa hlutverk ýmist í miðlun eða temprun á ónæmissvörum. Þetta sérhæfingarferli er háð því umhverfi sem angafrumurnar ræsast í og leiðir af sér viðeigandi ónæmissvör undir eðlilegum kringumstæðum. Með því að skoða tjáningu á einkennissameindum fyrir ræstar angafrumur og seytingu á ónæmisstýrandi boðefnum er hægt að meta ónæmistemprandi áhrif náttúruefna í leit að bólguhamlandi lyfjasprotum.
    Markmið rannsóknarinnar var að greina og einangra bólguhamlandi efni úr sjávarhryggleysingjum með notkun lífvirknileiddrar einangrunar og skilgreina ónæmistemprandi áhrif lífvirkra efnaþátta/efnasambanda á angafrumur og angafrumu-miðlaða ræsingu á T frumum. Smáætur (monocytes) voru einangraðar úr blóði og sérhæfðar í angafrumur sem síðan voru þroskaðar og ræstar með lípópólýsakkaríði (LPS), tumour necrosis factor (TNF)-α og interleukin (IL)-1β samhliða því sem þær voru ræktaðar með efnaþáttum/efnasamböndum einangruðum úr Halichondria sitiens (H. sitiens) svampi (Porifera) í 24 klst. Áhrif efnaþátta/efnasambanda á þroskun angafrumna voru metin með því að mæla tjáningu á sýni- og hjálparboðssameindunum HLA-DR og CD86 á yfirborði angafrumna og ónæmistemprandi áhrif metin með mælingu á styrk bólguboðefnanna IL-12p40 og IL-6 og bólguhamlandi/ónæmisstýrandi boðefnanna IL-10 og IL-27 í frumufloti. Áhrif efnaþátta á angafrumu-miðlaða ræsingu á CD4+ T frumum voru metin með mælingu á styrk boðefna sem einkenna mismunandi T hjálparfrumusvipgerðir, interferon (IFN)-γ (TH1), IL-13 (TH2), IL-17 (TH17) og IL-10 (Treg), í floti úr samrækt angafrumna sem höfðu verið meðhöndlaðar með völdum lífvirkum þáttum og ósamgena T frumna.
    Þáttun á H. sitiens leiddi af sér fjölda lífvirkra efnaþátta en skilaði ekki einangrun á hreinu lífvirku efni. Lífvirku þættirnir innihéldu að mestu lípíð og höfðu þeir áhrif á seytingu angafrumna á boðefnum, ýmist til minnkunar og/eða aukningar á bólgu- og bólguhamlandi boðefnum. H. sitiens efnaþættirnir höfðu ekki áhrif á þroskun angafrumna þar sem tjáning á yfirborðssameindunum HLA-DR og CD86 hélst óbreytt. Tjáning á þessum sameindum er mikilvæg fyrir ræsingu T frumna og því ættu lífvirku H. sitiens efnaþættirnir ekki að hafa áhrif á ræsigetu angafrumna. Flestir lífvirku þættirnir drógu úr seytingu á bólguboðefnunum IL-12p40 og IL-6 og tveir þættir juku seytingu á bólguhamlandi boðefninu IL-10. Ósamgena CD4+ T frumur sem ræstar voru af angafrumum sem höfðu verið meðhöndlaðar með þætti B3b3-J, sem dró úr seytingu angafrumna á IL-12p40 og IL-6, seyttu minna af TH1 boðefninu IFN-γ og meira af TH2 boðefninu IL-13, sem bendir til að ónæmissvarið sveigist frá TH1 yfir í TH2 sérhæfingu á T frumum. Tveir þættir höfðu áhrif á formgerð angafrumna sem einkenndust af töluverðri ílengingu á öngum frumnanna.
    Samantekið sýna þessar niðurstöður að H. sitiens svampurinn inniheldur lífvirk efnasambönd sem hafa áhrif á bæði bólgumiðlandi og bólguhamlandi boðefnaseytingu angafrumna og á angafrumu-miðlaða ræsingu á T frumum. Þessi efnasambönd gætu því haft gildi við meðferð á langvarandi bólgu.

Samþykkt: 
  • 24.1.2017
URI: 
  • http://hdl.handle.net/1946/26687


Skrár
Skráarnafn Stærð AðgangurLýsingSkráartegund 
MastersThesis_JonThorir_Effects_of_fractions_and_compounds_from_marine_invertebrates_on_immune_responses.pdf1.82 MBOpinnHeildartextiPDFSkoða/Opna
JonThorir_Yfirlysing_um_medferd_lokaverkefnis.pdf24.04 kBLokaðurYfirlýsingPDF