Imunitná odpoveď jednotlivých subpopulácií dendritických buniek na probiotický kmeň E.coli O83:K24:H31

• Název práce v jazyce práce (slovenština): Imunitná odpoveď jednotlivých subpopulácií dendritických buniek na probiotický kmeň E.coli O83:K24:H31
• Název práce v češtině: Imunitní odpověď jednotlivých subpopulací dendritických buněk na probiotický kmen E. coli O83:K24:H31
• Název v anglickém jazyce: Immune response of different subpopulations of dendritic cells to probiotic strain of E. coli O83:K24:H31
• Klíčová slova: Kľúčové slová: alergia, pupočníková krv, E. coli O83, deti zdravých matiek, deti alergických matiek, dendritické bunky, myeloidné dendritické bunky, plazmacytoidné dendritické bunky.
• Klíčová slova anglicky: Keywords: allergy, cord blood, E. coli O83, children of healthy mothers, children of allergic mothers, dendritic cells, myeloid dendritic cells, plasmacytoid dendritic cells.
• Akademický rok vypsání: 2015/2016
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: slovenština
• Ústav: Katedra buněčné biologie (31-151)
• Vedoucí / školitel: doc. RNDr. Jiří Hrdý, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 02.01.2018
• Datum zadání: 02.01.2018
• Datum odevzdání elektronické podoby: 02.01.2018
• Datum proběhlé obhajoby: 30.01.2018
• Oponenti: Mgr. Valéria Grobárová, Ph.D.

Předběžná náplň práce

Alergia, ako jedna z celosvetovo najčastejších patológii, patrí k ochoreniam s neustále sa zvyšujúcim výskytom aj u malých detí. U geneticky predisponovaných jedincov sú dendritické bunky schopné po kontakte s alergénom polarizovať imunitnú odpoveď Th2 smerom. Jedným z možných preventívnych opatrení zamedzujúcich rozvoj či vznik alergických ochorení môže byť skoré postnatálne podávanie probiotík. Ukázalo sa, že podávanie vybraných probiotických kmeňov či zmesi môžu zabrániť vzniku alergií. V diplomovej práci sa testovala schopnosť probiotického kmeňa Escherichia coli O83:K24:H31 (E. coli O83) na podporu maturácie dendritických buniek (DC; Dendritic Cell) a polarizáciu imunitných odpovedí. Podávanie tejto probiotickej vakcíny, nazývanej Colinfant Newborn, sa javí ako vhodné preventívne opatrenie na zníženie incidencie alergických ochorení u detí s predispozíciou k vzniku alergie.
Cieľom tejto diplomovej práce bolo sledovať schopnosť E. coli O83 podporovať maturáciu dvoch hlavných subpopulácií DC (myeloidných dendritických buniek – mDC a plazmacytoidných dendritických buniek – pDC) pupočníkovej krvi novorodencov zdravých matiek (detí s relatívne nízkym rizikom vzniku alergie) a alergických matiek (detí s relatívne vysokým rizikom vzniku alergie) a meraná metódou prietokovej cytometrie. Bolo testované zastúpenie jednotlivých cytokínov a transkripčných faktorov charakteristických pre jednotlivé subpopulácie CD4⁺ T-lymfocytov (Th1, Th2, Th17 a regulačných T buniek – Treg) pomocou prietokovej cytometrie po kokultivácii DC stimulovaných E. coli O83 s naivnými CD4⁺ bunkami.
Výsledky ukazujú podstatne vyššiu prítomnosť aktivačného markeru CD83 na mDC po stimulácii E. coli O83 u detí alergických matiek v porovnaní s deťmi zdravých matiek. Podobné výsledky boli získané aj u pDC, ale nedosiahli štatistickú významnosť.
Vyššia expresia aktivačného znaku CD83 na stimulovaných mDC a vyššia prítomnosť intracelulárnych cytokínov u CD4⁺ T buniek kokultivovaných s mDC stimulovanými probiotickým kmeňom E. coli O83 bola pozorovaná u detí alergických matiek. U pDC neboli prítomné žiadne signifikantné rozdiely medzi zdravou a alergickou skupinou. Po kokultivácii pDC stimulovaných E. coli O83 s CD4⁺ došlo k významnému zvýšeniu produkcie IL-10 a IL-17A u CD4⁺ T bunkách u detí zdravých matiek v porovnaní s CD4⁺ T bunkami kultivovanými s nestimulovanými DC. Môžeme povedať, že E. coli O83 indukuje maturáciu DC a produkciu IL-10 u CD4⁺ T buniek kokultivovaných s pDC.
Deti alergických matiek majú všeobecne zvýšenú reaktivitu ako DC, tak CD4⁺ T buniek, ktoré spolu so zníženou hladinou IL-10 u detí alergických matiek mohli podporiť rozvoj nevhodných imunitných odpovedí po stretnutí s antigénom.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Allergy, as one of the worldwide most frequent pathologies, belongs to illnesses with constantly growing incidence among young children. In genetically predisposed individuals, dendritic cells are able to polarize the immune response of Th2 in contact with the allergen. Postnatal probiotic supplementation could be one the preventive measure to prevent the development of allergic diseases. It has been shown that introduction of selected probiotic strains or mixtures can prevent development of allergy. In this diploma thesis, the capacity of probiotic strain Escherichia coli O83:K24:H31 (E. coli O83) to support maturation of dendritic cells (DC) and polarization of immune responses was tested. Introduction of this probiotic vaccine called Colinfant Newborn appears to be suitable preventive measure, lowering allergy incidence in children with predisposition to development of allergy.
The aim of this diploma thesis was to observe capacity of E. coli O83 to support maturation of the two main subpopulations of dendritic cells (myeloid dendritic cells – mDC and plasmacytoid dendritic cells – pDC) in cord blood of newborns of healthy mothers (children with relatively low risk for allergy development) and allergic mothers (children with relatively high risk for allergy development). To achieve this goal, flow cytometry was employed. The presence of individual cytokines and transcription factors characteristic for particular subpopulations of CD4⁺ T-lymphocytes (Th1, Th2, Th17 and regulatory T cells – Treg) was detected by flow cytometry in CD4⁺ T cells after cocultivation with DC stimulated E. coli O83 naive CD4⁺ cells.
Results show significantly higher expression of activation marker CD83 on mDC stimulated with E. coli O83 in children of allergic mothers in comparison with healthy mothers was determined. Similar results were obtained for pDC but it does not reach statistical significance.
Generally higher expression of activation marker CD83 on stimulated mDC and increased intracellular presence of cytokines in CD4⁺ T cells cocultured with DC stimulated with probiotic strain E. coli O83 of children of allergic mothers was observed. There was no significant difference between healthy and allergic groups in pDC. After cocultivation of E. coli O83 stimulated pDC with CD4⁺, a significantly increased levels of IL-10 and IL-17A were detected in CD4⁺ T cells of children of healthy mothers in comparison with CD4⁺ T cells cultivated with non-stimulated DC. We can conclude that E. coli O83 induces maturation of DC and production of IL-10 in pDC.
Generally higher reactivity of DC as well as CD4⁺ T cells itself together with decreased IL-10 levels in children of allergic mothers could support development of undesired immune responses after contact with antigen.