velikost textu

Regulatory mechanisms in normal and malignant granulopoiesis

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Regulatory mechanisms in normal and malignant granulopoiesis
Název v češtině:
Mechanismy regulace normální a maligní granulopoézy
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Miroslava Kardošová
Školitel:
Meritxell Alberich-Jorda, M.Sc., Ph.D.
Oponenti:
doc. MUDr. Tomáš Stopka, Ph.D.
Mgr. Jana Balounová, Ph.D.
Id práce:
145789
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra buněčné biologie (31-151)
Program studia:
Imunologie (P1517)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
31. 5. 2019
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
granulopoeza, diferenciace neutrofilů, Cebpg, EVI2B, miR-143, leukemie
Klíčová slova v angličtině:
granulopoiesis, neutrophilic differentiation, Cebpg, EVI2B, miR-143, leukemia
Abstrakt:
ABSTRAKT Neutrofily, známé hlavně jako klíčové buňky přítomné při obraně proti patogenům, představují nedílnou součástí přirozené ataké adaptivní části imunitního systému. Nepřetržitá produkce velkého množství neutrofilů je zajišťována komplexním procesem zvaným granulopoeza. Aby bylo možné udržovat stabilní počet neutrofilů, granulopoeza musí být přesně regulována. Narušená regulace granulopoezy může vést k poškození funkčnosti kostní dřeně, a nakonec až k vzniku akutní myeloidní leukemie (AML). Ani desetiletí výzkumu neobjasnili mechanizmy regulace granulopoezy úplně. Bylo však prokázáno, že rodina transkripčních faktorů zvaná CCAAT/enhancer binding protein (C/EBP) je v tomto procesu důležitá. Transkripční faktor C/EBPα funguje jako jeden z hlavních regulátorů granulopoezy tím, že řídí expresi mnohých genů zabezpečujících diferenciaci granulocytů. Pro pochopení molekulárních mechanizmů regulujících granulopoezu je proto důležitá charakterizace nových genů, které jsou řízené transkripčním faktorem C/EBPα. V předchozí studii jsme prokázali, že jiný člen C/EBP rodiny, CEBPG, je cílovým genem transkripčního faktoru C/EBPα. V první části této práce jsme zkoumali dosud neznámou roli transkripčního faktoru C/EBPγ v granulopoeze. Naše pozorování ukázala, že Cebpg knockout (KO) myši, které měly gen Cebpg specificky vyřazený v buňkách hematopoetického systému, byly životaschopné a neprojevovaly žádné známky onemocnění. Prokázali jsme, že delece genu Cebpg neovlivňuje produkci zralých krevních buněk a ani funkci hematopoetických kmenových buněk či progenitorů. Dále jsme zkoumali stresem vyvolanou granulopoezu za použití různých stimulantů jako je LPS, G-CSF nebo infekce kvasinkou Candida albicans. Tyto experimenty překvapivě ukázali, že Cebpg KO myši odpovídají na dané stimuly stejně jako kontrolní myši. Naše zjištění proto vedla k neočekávanému závěru, že i když je transkripční faktor C/EBPγ přítomný ve všech stadiích granulocytů, pro granulopoezu za klidových a také stresových podmínek není potřebný. V druhé části této práce jsme zkoumali gen EVI2B, který je také přímo řízený transkripčním faktorem C/EBPα. Detailní studie tohoto transmembránového proteinu prokázala, že EVI2B se účastní regulace diferenciace neutrofilů a je důležitý pro funkci hematopoetických progenitorů. V třetí částí této práce jsme zkoumali odlišný typ molekul – mikroRNA. Zjistili jsme, že miR-143 zrychluje průběh diferenciace neutrofilů tím, že přímo kontroluje expresi MAPK kinázy ERK5. Dalším důležitým poznatkem je, že exprese miR-143 může sloužit jako prognostický marker u AML. Data získaná v rámci této dizertační práce přispívají nejenom k lepšímu pochopení fungování granulopoezy za normálních podmínek, ale také přinášejí nová zjištění, jak může být granulopoeza narušena při leukemii.
Abstract v angličtině:
ABSTRACT Neutrophils, known primarily as key players in defense against invading pathogens, represent an essential component of both the innate and adaptive immunity. Continuous production of large quantities of neutrophils is ensured by a complex process termed granulopoiesis. In order to maintain a stable neutrophilic population, granulopoiesis requires to be tightly regulated. Moreover, impaired granulopoiesis may lead to aberrant bone marrow function and, ultimately, give rise to acute myeloid leukemia (AML). Despite decades of research, the mechanisms regulating granulopoiesis are still unclear. In particular, the CCAAT/enhancer binding protein (C/EBP) family of transcription factors plays a critical role in this process. C/EBPα acts as a master regulator of granulopoiesis mainly by orchestrating expression of its target genes, which will mediate granulocytic differentiation. Thus, characterization of novel C/EBPα target genes is critical for a better understanding of the molecular mechanisms that regulate granulopoiesis. Previously, we showed that another C/EBP member, CEBPG, is a direct target of C/EBPα. In the first part of the present work, we addressed the unknown role of C/EBPγ in granulopoiesis. We observed that Cebpg conditional knockout (KO) mice, which have the Cebpg gene ablated specifically in the hematopoietic system, are viable and present no signs of disease. Consistently, we showed that production of mature blood cells as well as function of hematopoietic stem and progenitor cells remains unaffected upon Cebpg deletion. Surprisingly, several models of stress granulopoiesis induced by administration of LPS, G-CSF or Candida albicans showed that Cebpg KO mice respond to these stimuli similarly as control mice. Taken together, these findings led to the unexpected conclusion that the transcription factor C/EBPγ, although being expressed at high levels in all hematopoietic cells, is dispensable for steady-state and emergency granulopoiesis. In the second part of this thesis we focused our research on another C/EBPα target gene, EVI2B. Detailed study of this transmembrane protein demonstrated that EVI2B is involved in regulation of neutrophilic differentiation and functionality of hematopoietic progenitors. In the third part of this thesis, we studied the regulation of neutrophilic differentiation by a different type of molecules – microRNAs. Our data showed that miR-143 accelerates neutrophilic differentiation partially through posttranscriptional control of its direct target, the transcription factor ERK5. Finally, we identified miR-143 as potential prognostic marker in AML. Altogether, data described in this thesis not only contribute to improve our understanding of normal granulopoiesis but also provide new insights into the processes altered in leukemogenesis.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Miroslava Kardošová 73.52 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Miroslava Kardošová 132 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Miroslava Kardošová 107 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Miroslava Kardošová 200 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. MUDr. Tomáš Stopka, Ph.D. 88 kB
Stáhnout Posudek oponenta Mgr. Jana Balounová, Ph.D. 817 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 129 kB