Regulation of intracellular calcium levels as tool to control NK cell cytotoxicity.

• Název práce v češtině: Regulace hladiny intracelulárního vápníku jako nástroj kontroly cytotoxicity NK buněk.
• Název v anglickém jazyce: Regulation of intracellular calcium levels as tool to control NK cell cytotoxicity.
• Klíčová slova: NK buňka, buněčná cytotoxicita, imunoterapie, akutní myeloidní leukemie
• Klíčová slova anglicky: NK cells, cytotoxicity, immunotherapy, acute myeloid leukemia
• Akademický rok vypsání: 2022/2023
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Katedra buněčné biologie (31-151)
• Vedoucí / školitel: Mgr. Jan Frič, Ph.D.
• Řešitel: Mgr. Vojtěch Graman - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 20.12.2022
• Datum zadání: 20.12.2022
• Datum potvrzení stud. oddělením: 30.01.2023
• Datum odevzdání elektronické podoby: 30.04.2024
• Datum proběhlé obhajoby: 03.06.2024
• Oponenti: doc. RNDr. Michal Šimíček, Ph.D.
• Konzultanti: Mgr. Marek Jedlička

Zásady pro vypracování

Molekulární imunologie
Innate immunity
Functional immunology

Seznam odborné literatury

Kaschek, L., Zöphel, S., Knörck, A., & Hoth, M. (2021). A calcium optimum for cytotoxic T lymphocyte and natural killer cell cytotoxicity. Seminars in Cell & Developmental Biology, 115, 10–18. https://doi.org/10.1016/j.semcdb.2020.12.002
Li, Y., Yu, M., Yin, J., Yan, H., & Wang, X. (2022). Enhanced Calcium Signal Induces NK Cell Degranulation but Inhibits Its Cytotoxic Activity. The Journal of Immunology, 208(2), 347–357. https://doi.org/10.4049/jimmunol.2001141
Maldonado-Bernal, C., & Sánchez-Herrera, D. (2020). Toll-Like Receptors and Natural Killer Cells. https://doi.org/10.5772/intechopen.86393
Paul, S., & Lal, G. (2017). The Molecular Mechanism of Natural Killer Cells Function and Its Importance in Cancer Immunotherapy. Frontiers in Immunology, 8. https://doi.org/10.3389/fimmu.2017.01124

Předběžná náplň práce

Přirození zabíječi (angl. Natural killer cells – NK cells) jsou buňky přirozené imunity, jejichž hlavní funkcí je zabíjet viry infikované nebo nádorové buňky. Jejich funkce je tak činí atraktivním kandidátem pro adoptivní imunoterapii.
Stejně jako u většiny buněk našeho těla hraje vápník zásadní roli i pro funkce NK buněk. Změny intracelulární hladiny vápníku jsou zejména důležité při regulaci cytotoxické degranulace, hlavního způsobu, jakým NK buňky zabíjejí své cíle. Proto je nejdůležitější pochopit, jak vápník ovlivňuje a reguluje cytotoxickou aktivitu NK buněk. Práce se zaměřuje na to jak extracelulární a intracelulární hladiny vápníku ovlivňují cytotoxickou aktivitu buněčné linie NK-92, imortalizované buněčné linie odvozené od pacienta se vzácným NK lymfomem. Projekt bude analyzovat, jak různé aktivační molekuly NK buněk jako Toll-like ligandy a cytokiny ovlivňují tok vápníku a posouvají degranulaci cytotoxických granulí. Cílem je prokázat, že vápník hraje zásadní roli pro správnou cytotoxickou aktivitu NK buněk a otestovat proveditelnost farmakologické modulace hladin vápníku jako nástroje kontrolujícího cytotoxickou degranulaci.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Natural Killer cells are cell of innate immunity whose main function is to kill viral infected or tumour cells. It´s function makes them an attractive candidate cell type for adoptive transfer immunotherapy.
Similar to other cells of our body, calcium plays a significant role in NK cells functions. Changes in intracellular calcium levels are particularly important for regulation of cytotoxic degranulation, the main way NK cells kill its targets. Therefore, the understanding how calcium affects and regulates cytotoxic activity of NK cells is at the up most importance. The thesis focuses on how extracellular and intracellular calcium levels affect cytotoxic activity of NK-92 cell line, an immortal cell line derived from patient with rare NK cell lymphoma. The project will analyse how different triggers of NK cells like Toll-like receptor ligands and cytokines influence calcium flux and further degranulation of cytotoxic granules. The project aims to prove that calcium plays a crucial role for the right cytotoxic activity of NK cells and to test feasibility of pharmacological modulation of calcium levels as control tool for cytotoxic degranulation.