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/1946/30197

Titill: 
  • Titill er á ensku The relationship of Calcitonin gene-related peptide (CGRP) and CGRP(8-37) to psoriasis
  • Samband Calcitonin gene-related peptide (CGRP) og CGRP(8-37) við psóríasis
Námsstig: 
  • Meistara
Útdráttur: 
  • Útdráttur er á ensku

    Psoriasis is a relatively common skin disease, characterized by red and scaly skin lesions, mainly caused by aberrant proliferation and differentiation of keratinocytes, vasodilation and inflammatory infiltrate into the epidermis. Despite extensive research a trigger for these events and universal cure are yet to be discovered.
    Calcitonin gene-related peptide (CGRP) is a 37 amino acid vasodilatory neuropeptide. Removal of the first 7 amino acids of its N-terminus results in the fragment CGRP(8-37), which acts as a competitive antagonist for the CGRP receptor. When released from activated sensory neurons, CGRP and several other bioactive substances can act on immune cells to produce inflammatory symptoms. This phenomenon is called neurogenic inflammation, and might be influential in diseases such as psoriasis. Increased levels of several neuropeptides have in fact been reported in psoriasis plaques and the concentration of CGRP in plasma has been found to be significantly higher in psoriasis patients than in healthy individuals.
    The main objective of this study was to examine the connection of CGRP and CGRP(8-37) to psoriasis by investigating their effects on the cytokine and chemokine production of human dendritic cells (DCs) and HaCaT keratinocytes (KCs). The goal was to determine whether CGRP(8-37) could mediate effects on its own or reverse possible effects of CGRP. Additionally, the study aimed to determine whether CGRP(8-37) could be measured in human blood. Originally, the aim was to compare the concentration of the peptides in blood of psoriasis patients and healthy individuals but time constraints prevented that.
    In the first part of the study immature DCs were cultured either with or without CGRP or CGRP(8-37), either alone or in combination, while simultaneously matured to mature DCs. HaCaT cells were also cultured with or without CGRP or CGRP(8-37), either alone or in combination, and the cells were either unstimulated or stimulated with IFNγ (Th1 stimulation) or IL-17 (Th17 stimulation). The cell’s secretion of several cytokines and chemokines was determined by measuring their concentration in the cell medium using ELISA.
    In the second part of the study blood samples were obtained from healthy individuals and mixed with a solution of phosphoric acid containing protease inhibitors. The samples went through solid phase extraction to isolate and magnify the peptides and their concentration was measured using an MS-UPLC system.
    CGRP had significant anti-inflammatory effects on DCs while CGRP(8-37) had little to no effects on the cells production of inflammatory cytokines. Both peptides reduced the production of the anti-inflammatory cytokine IL-10, suggesting that CGRP(8-37) can mediate some effects on its own. CGRP(8-37) was unable to reverse the effects of CGRP. In HaCaT cells, CGRP decreased the secretion of IL-8 and CGRP(8-37) decreased the secretion of CCL20, but since no other effects were observed, the peptides probably do not significantly affect inflammatory responses mediated by KCs.
    Both CGRP and CGRP(8-37) could be measured in blood of healthy individuals, with the average concentration of CGRP(8-37) being little less than half of that of CGRP. While this strongly suggests the presence of CGRP(8-37) in human blood, an improvement in the methodology is recommended for better quality control and to decrease sample variability in future experiments.
    CGRP(8-37) seems to be able to mediate moderate effects on immune cells on its own, and is here shown to be a constituent of human blood. The results therefore suggest a more complicated role of CGRP(8-37) and interplay between CGRP and CGRP(8-37) than previously considered. It will be interesting to further examine the roles of these peptides and their possible connection to psoriasis in the future.

  • Psóríasis er nokkuð algengur húðsjúkdómur sem einkennist af rauðum og upphleyptum skellum. Helstu orsakavaldar eru óeðlileg fjölgun og sérhæfing hyrnisfrumna, æðaútvíkkun og innrás bólguhvetjandi ónæmisfrumna í yfirhúð. Þrátt fyrir ítarlegar rannsóknir veit enginn hvað orsakar þessa atburði í upphafi auk þess sem heilstæð lækning við sjúkdómnum hefur ekki fundist.
    Calcitonin gene-related peptide (CGRP) er 37 amínósýra æðaútvíkkandi taugapeptíð. CGRP(8-37) fæst með því að fjarlægja fyrstu sjö amínósýrurnar af N-enda CGRP og verkar sem samkeppnishindri fyrir CGRP viðtakann. CGRP og önnur lífvirk efni sem losuð eru úr virkjuðum skyntaugafrumum geta haft áhrif á ónæmisfrumur og húðfrumur og skapað bólgusvar. Þetta fyrirbæri, sem kallast á ensku „neurogenic inflammation,“ gæti mögulega spilað þátt í sjúkdómum eins og psóríasis. Ýmis taugapeptíð hafa reynst vera í hærri styrk í psóríasis skellum en í eðlilegri húð og styrkur CGRP í plasma hefur mælst hærri í psóríasis sjúklingum en í heilbrigðum einstaklingum. Auk þess hafa mörg tilfelli verið skráð þar sem psóríasis einkenni minnka mjög eða hverfa jafnvel í kjölfar skertrar taugavirkni.
    Helsta markmið þessa verkefnis var að skoða tengsl CGRP og CGRP(8-37) við psóríasis með því að rannsaka áhrif þeirra á boðefnaframleiðslu angafrumna úr mönnum og HaCaT hyrnisfrumulínu. Reynt var að komast að því hvort CGRP(8-37) gæti miðlað einhverjum áhrifum eitt og sér eða snúið við mögulegum áhrifum CGRP. Einnig var reynt að athuga hvort CGRP(8-37) mældist í blóði og kanna hlutfall styrk þess og CGRP. Upphaflega var stefnt að því að bera saman styrk peptíðanna í blóði heilbrigðra einstaklinga og psóríasis sjúklinga en eingöngu gafst tími til að mæla peptíðin í heilbrigðu fólki.
    Í fyrri hluta rannsóknarinnar voru óþroskaðar angafrumur ræktaðar ýmist með eða án CGRP eða CGRP(8-37), saman eða hvort í sínu lagi, um leið og þær voru þroskaðar yfir í þroskaðar angafrumur. HaCaT frumur voru einnig ræktaðar með eða án CGRP eða CGRP(8-37), saman eða hvort í sínu lagi, og voru frumurnar annað hvort óræstar eða ræstar ýmist með IFNγ (Th1 boðefnaumhverfi) eða IL-17 (Th17 boðefnaumhverfi). Seyting frumnanna á ýmsum boðefnum og flakkboðum var ákvörðuð með því að mæla styrk þeirra í æti með ELISA mótefnamælingum.
    Í seinni hluta rannsóknarinnar voru blóðsýni tekin úr heilbrigðum einstaklingum og þeim blandað við fosfórsýrulausn sem innihélt próteasahindra. Sýnin voru meðhöndluð með súluskiljun til þess að einangra og magna upp peptíðin og styrkur þeirra síðan mældur með massagreini tengdum UPLC vökvagreini.
    CGRP hafði marktæk bólgueyðandi áhrif á angafrumur á meðan CGRP(8-37) hafði lítil sem engin áhrif á bólguboðefnaframleiðslu frumnanna. Bæði peptíðin drógu þó úr framleiðslu bólgubælandi boðefnisins IL-10, sem bendir til þess að CGRP(8-37) geti miðlað áhrifum eitt og sér. Ekki tókst að snúa við áhrifum CGRP með CGRP(8-37). CGRP dró úr IL-8 seytingu og CGRP(8-37) dró úr CCL20 seytingu HaCaT frumna. Þar sem önnur boðefni urðu ekki fyrir áhrifum hafa peptíðin líklega ekki marktæk áhrif á bólgusvar miðluðu af hyrnisfrumum.
    Bæði CGRP og CGRP(8-37) mældust í blóði heilbrigðra einstaklinga og var meðalstyrkur CGRP(8-37) tæplega helmingi lægri en meðalstyrkur CGRP. Þrátt fyrir að þetta gefi til kynna viðveru CGRP(8-37) í blóði manna þá eru úrbætur í aðferðafræði æskilegar til að draga úr breytileika sýna og auka nákvæmni mælinga í framtíðartilraunum.
    CGRP(8-37) virðist geta miðlað vægum áhrifum á ónæmisfrumur eitt og sér auk þess sem hér er sýnt fram á viðveru þess í blóði manna. Niðurstöðurnar benda því til flóknara hlutverks CGRP(8-37) og samspils CGRP og CGRP(8-37) en áður hefur verið talið. Í ljósi þess verður áhugavert að skoða hlutverk peptíðinna og hugsanlega tengingu við psóríasis frekar í framtíðinni.

Samþykkt: 
  • 9.5.2018
URI: 
  • http://hdl.handle.net/1946/30197


Skrár
Skráarnafn Stærð AðgangurLýsingSkráartegund 
MS ritgerð Sunna Björnsdóttir - final.pdf2.2 MBLokaður til...01.01.2022HeildartextiPDF
Meðferðaryfirlýsingmynd.jpeg539.54 kBLokaðurYfirlýsingJPG