Mikrochimeryzm - Wydział Biologii UW

KOŁO NAUKOWE IMMUNOLOGII
Mikrochimeryzm –
badania w hodowlach leukocytów in vitro
Koło Naukowe Immunolgii
[email protected]
[email protected]
CEL I PRZEDMIOT PROJEKTU
Celem doświadczenia jest zbadanie czy zdolność do powstawania mikrochimeryzmu
w hodowli zależy od proporcji ilościowej pomiędzy komórkami pochodzącymi z różnych
szczepów myszy.
BACKGROUND
Mikrochimeryzmem nazywamy stan, kiedy jeden organizm zawiera dwie populacje
komórek różniących się genetycznie i o innym pochodzeniu, gdy jedna z tych populacji występuje
w niewielkiej ilości [1,2]. Najlepiej poznaną odmianą mikrochimeryzmu jest obecność komórek
dawcy w organizmie biorcy po transplantacji narządu. Tolerancja przeszczepu koreluje
z powstającym mikrochimeryzmem w obrębie układu odpornościowego biorcy[2].
Białka MHC (ang. Major Histocompatibility Complex) to zespół białek uczestniczących
w prezentacji antygenów. Mają one decydujący wpływ na utrzymanie się lub odrzucenie
przeszczepu [3,4,5]. Aby zapewnić jak największe szanse na przyjęcie przeszczepu, w praktyce
medycznej dobiera się biorcę do dawcy, tak, aby zgodność w zakresie MHC była jak najwyższa. Do
doświadczenia użyte zostaną wyselekcjonowane szczepy myszy różniące się między sobą białkami
MHC (Białka z układu MHC są ustalone dla poszczególnych szczepów myszy).
Projekt zakłada izolację leukocytów z wyselekcjonowanych szczepów myszy, a następnie
hodowle komórek in vitro. Doświadczenie bazuje na tworzeniu chimerycznych hodowli
zawierających kultury komórek wyizolowanych z dwóch szczepów myszy różniących się w obrębie
MHC, przy czym w poszczególnych hodowlach stosowane będą różne proporcje między ilością
leukocytów pochodzących z obu myszy. Celem doświadczenia jest zbadanie czy zdolność do
powstawania mikrochimeryzmu w hodowli (MLR ang. Mixed Leucocyte Culture [6]) zależy od
proporcji ilościowej pomiędzy komórkami pochodzącymi z różnych myszy. Aby odróżnić komórki
pochodzące z jednego szczepu myszy od drugich, zostanie zastosowane znakowanie barwnikiem
fluorescencyjnym (CFSE[7]) leukocytów wybranego szczepu a następnie przeprowadzona zostanie
analiza z użyciem cytometru przepływowego umożliwiająca oznaczenie odsetka komórek
pochodzących z obu szczepów myszy. Dodatkową zaletą tej metody jest możliwość badania
proliferacji komórek. Planuje się także wykonać badanie apoptozy (indukowanej śmierci) komórek
w hodowlach in vitro. Przeprowadzenie wymienionych badań pozwoli uzyskać pełny obraz
dynamiki zmian w hodowlach MLR.
Obserwacje mikroskopowe wyizolowanych leukocytów *
Zakład Immunologii Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego prowadzi badania
naukowe związane z tematyką transplantologii [8]. Zainteresowanie członków Koła Naukowego
Immunologii zjawiskiem mikrochimeryzmu zrodziło pomysł projektu łączącego oba te zagadnienia.
Badania zjawiska mikrochimeryzmu w hodowlach mysich leukocytów in vitro pozwolą pogłębić
wiedzę w tej dziedzinie i mogą dostarczyć informacji przydatnych w dalszych badaniach w zakresie
transplantologii.
W Zakładzie Immunologii z powodzeniem stosowane są od lat wszelkie wymienione
techniki badawcze. Studenci Koła Naukowego w trakcie wykonywania planowanych doświadczeń
będą korzystać z pomocy pracowników.
Literatura:
1. Szaryńska M.; “Mikrochimeryzm płodowo-matczyny i jego znaczenie kliniczne”; Postępy
Biologii Komórki, T. 34 2007 Nr 1 (85-102);
2. Nikbin B., Talebian F., Mohyeddin M.; “Chimerism: a new look”; Urology Journal; 2007
Winter;4(1):1-9;
3. Apostolopoulos V., Yuriev E., Lazoura E., Yu M., Ramsland P.A.; “MHC and MHC-like
molecules: structural perspectives on the design of molecular vaccines”; Human vaccines;
2008 Nov-Dec;4(6):400-9;
4. Caballero A., Fernandez N., Lavado R., Bravo M.J., Miranda J.M., Alfonso A.; “Tolerogenic
response: allorecognition pathways”; Transplant Immunology; 2006 Dec;17(1):3-6;
5. Game D.S., Lechler R.I.; “Pathways of allorecognition: implications for transplantation
tolerance”; Transplant Immunology; 2002 Aug;10(2-3):101-8;
6. “Mixed-lymphocyte reaction” in Practical Immunology; 4.10.1; 1989; Hudson L., Hay F.C.
7. Lyons A. B.; “Analysing cell division in vivo and in vitro using fow cytometric
measurement of CFSE dye dilution”; Journal of Immunological Methods 243; 2000; 147154
8. Zylicz M., Bocian K., Korczak-Kowalska G.; “Regulatory cells: their development,
mechanism and effects of action, and their potential use In transplantation”; Postępy
Higieny i Medycyny Doświadczalnej; 2005; 59: 160-71;
SPODZIEWANE EFEKTY PROJEKTU I ICH WARTOŚĆ NAUKOWA
Projekt zakłada opracowanie modelu badawczego do badań in vitro mikrochimeryzmu
w układzie odpornościowym. Spodziewanym efektem projektu jest ustalenie warunków proporcji
ilościowej pomiędzy komórkami pochodzącymi z różnych szczepów myszy, tak aby wystąpił
mikrochimeryzm
i
ustaliła
się
równowaga komórkowa w hodowli.
Hodowle komórek in vitro *
Model
leukocytów
in
vitro
jest
pierwszym
krokiem
doświadczalny
w naszych
–
badaniach
hodowla
nad
mysich
zjawiskiem
mikrochimeryzmu. Opracowany w ten sposób model będzie mógł posłużyć nam w przyszłości do
kontynuowania badań nad powstawaniem mikrochimeryzmu w układzie odpornościowym.
Otrzymane wyniki zostaną opublikowane i pozwolą członkom Koła Naukowego Immunolgii na
zaprezentowanie
immunologów.
swojej
pierwszej
samodzielnej
pracy
na międzynarodowym
zjeździe
Projekt zakłada także udostępnienie wyników badań do dalszych prac prowadzonych przez
Zakład Immunologii Uniwersytetu Warszawskiego oraz publikacja wyników w Roczniku
Studenckiego Ruchu Naukowego i przygotowanie posteru podsumowującego otrzymane wyniki,
co wniesie wkład w dorobek badawczy Uniwersytetu Warszawskiego.
METODY BADAWCZE:
Projekt zakłada wykorzystanie szeregu metod powszechnie stosowanych w dziedzinie
immunologii na całym świecie. Członkowie Koła Naukowego Immunologii będą mogli nauczyć się
ich efektywnego stosowania w praktyce pod okiem specjalistów z Zakładu Immunologii
Uniwersystetu Warszawskiego.
Poniżej przedstawiono metody badawcze, jakie będą zastosowane:

Hodowla myszy

Izolacja leukocytów z węzłów chłonnych myszy

Hodowle MLR leukocytów in vitro

Oznaczanie proliferacji komórek z użyciem CFSE

Znakowanie komórek przeciwciałami anty-CD3

Oznaczanie apoptozy komórek z użyciem aneksyny

Cytometria przepływowa
* Wszystkie fotografie wykonane zostały na terenie Wydziału Biologii UW z udziałem członków Koła
Naukowego Immunologii oraz studentów Zakładu Immunologii Wydziału Biologii UW i stanowią własność
Koła Naukowego Immunologii.