Poszukiwanie nowych właściwości białka klotho w zwalczaniu zakażeń bakteryjnych

Abstrakt
W trakcie badań zrealizowanych w ramach niniejszej pracy doktorskiej wykazano, że lipopolisacharyd bakterii E. coli zależnie od zastosowanej dawki aktywuje w monocytach różne szlaki regulacyjne, w tym przedwczesne starzenie komórkowe, różnicowanie do makrofagów i apoptotyczną śmierć komórkową. Tym samym potwierdzono możliwość inicjacji immunosenescencji monocytów, jak również określono dokładny mechanizm tego procesu: zachwianie równowagi redoks i wapniowo-cynkowej prowadzi do zaburzeń fenotypu sekrecyjnego komórek, uszkodzeń DNA oraz bloku cyklu komórkowego. Co więcej, wykazano, że monocyty, które podlegają procesowi przedwczesnego starzenia tracą swe właściwości kluczowe dla mediowania przez nie procesów zarówno swoistej jak i nieswoistej odpowiedzi immunologicznej. Co więcej, wywołanie ekspresji sekrecyjnej i membranowej formy białka klotho w komórkach monocytarnych zabezpiecza je przed przedwczesnym starzeniem indukowanym lipopolisacharydem. Potwierdzono także, że inkubacja aktywowanych i przedwcześnie starzejących się monocytów z komórkami epitelialnymi prowadzi do zmian cytotoksycznych i genotoksycznych w komórkach epitelialnych, a w konsekwencji kierowane są one na szlak apoptozy lub przedwczesnego starzenia. Również i w tym przypadku, wywołanie nadekspresji klotho zabezpiecza komórki epitelialne przed niekorzystnymi zmianami powodowanymi przez zmienione monocyty.
Obtained in this study results suggest that E. coli lipopolysaccharide, depending on the dose used, activates various regulatory pathways i.e. premature senescence, macrophage differentiation and apoptotic cell death in monocytes. Thus, the possibility of bacterial antigen-induced immunosenescence in monocytes was confirmed. Also, the exact mechanism of this process was proposed: observed redox and calcium/zinc imbalance led to changes in secretory phenotype, DNA damage and permanent cell cycle arrest. Furthermore, monocytes undergoing premature senescence lost their key properties crucial for mediating both specific and non-specific immune responses. Overexpression of secrete and membrane form of klotho protein in monocytes protected them from bacterial antigen-induced premature senescence. It was also confirmed, that incubation of activated and prematurely senescent monocytes with epithelial cells led to cytotoxic and genotoxic events in epithelial cells resulting in apoptosis or premature senescence. Also in this case, klotho overexpression in epithelial cells protected them from changes caused by dysfunctional monocytes.
Opis
Słowa kluczowe
monocyty , białko klotho , immunosenescencja , apoptoza , zakażenia bakteryjne , monocytes , klotho protein , immunosenescence , apoptosis , bacterial infections
Cytowanie