text size

Studium onemocnění cystická fibrosa na myším experimentálním modelu

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.
Title:
Studium onemocnění cystická fibrosa na myším experimentálním modelu
Titile (in english):
Study of cystic fibrosis using mouse experimental model
Type:
Diploma thesis
Author:
Bc. Kateřina Dostálová
Supervisor:
prof. RNDr. Petr Hodek, CSc.
Opponent:
RNDr. Lucie Vinklářová
Thesis Id:
197478
Faculty:
Faculty of Science (PřF)
Department:
Department of Biochemistry (31-250)
Study programm:
Biochemistry (N1406)
Study branch:
Biochemistry (NBIOD)
Degree granted:
Mgr.
Defence date:
21/05/2019
Defence result:
Excellent
Language:
Czech
Abstract (in czech):
Abstrakt Cystická fibrosa je dědičné onemocnění projevující se změnou podmínek v plicích vedoucích ke zvýšené kolonizaci patogenů, především Pseudomonas aeruginosa (PA). U pacientů dochází ke snížené sialylaci glykokonjugátů epiteliálních buněk, což vede k odhalení sacharidových struktur, na které se bakterie PA snáze váží, např. pomocí lektinu PA-IIL. Léčba infekce způsobené bakterií PA antibiotiky je problematická z důvodu vzniku rezistence. Proto jsou hledány nové terapeutické přístupy. Jednou ze studovaných možností je pasivní imunizace slepičími protilátkami proti lektinu PA-IIL. Tyto protilátky jeví schopnost snižovat adhezi bakterií PA na plicní epiteliální buňky ex vivo. Aby mohl být efekt slepičích protilátek dále studován, je nutné vytvořit vhodný experimentální in vivo model. Cílem bylo optimalizovat myší model, který by napodoboval podmínky v plicích jako u pacientů s CF. V první řadě bylo zapotřebí vybrat vhodný bioluminiscenční kmen z těchto tří kmenů PA-lux 1, PA-lux 2 a PA-XEN 41. Bylo nutné vybrat kmen s nejvyšší schopností bioluminiscence, které je využíváno pro sledování bakteriální infekce in vivo. Na základě nejvyšší naměřené hodnoty relativní luminiscence byl vybrán kmen PA-lux 1 kultivovaný ve zkumavce s kónickým dnem. Následně byl proveden experiment na myších, při kterém byl sledován vliv enzymu neuraminidasy a průběh infekce po aplikaci množství bakterií 5,5∙ 105 a 2,75∙106. Při tomto experimentu nedošlo k navození bakteriální infekce, což mohlo být způsobeno několika možnými příčinami, které byly dále zkoumány. Nejprve byla ověřena přítomnost lektinu PA-IIL, který byl pomocí specifických slepičích protilátek detekován pouze v Erlenmeyerově baňce. Druhým důvodem, proč nedošlo k navození infekce, mohla být snížená životaschopnost bakterií PA-lux, proto byla proměřena růstová křivka pro PA-lux 1 i PA-lux 2. Bakterie PA-lux 2 jevily lepší schopnost adaptace na nové prostředí. Vzhledem k těmto výsledkům a naměřeným hodnotám relativní luminiscence byly pro další experimenty použity bakterie PA-lux 2 kultivované 6 hodin v Erlenmeyerově baňce. Dále byla provedena optimalizace dávky bakterií pro vznik akutní bakteriální infekce s přežitím 50 % myší. Výsledky z těchto experimentů naznačují, že optimální dávka bakterií se bude pravděpodobně pohybovat v rozmezí mezi 1 ∙ 106 a 2∙106 bakterií. Klíčová slova myší modely, Pseudomonas aeruginosa, bakteriální infekce, bioluminiscence
Abstract:
Abstract Cystic fibrosis is a hereditary disease manifested by a change in lung conditions leading to increased colonization of pathogens, especially Pseudomonas aeruginosa (PA). The lung epithelial cells of cystic fibrosis (CF) patients frequently contain glycoconjugates with low sialylation which leads to the reveal of carbohydrate structures to which PA are bind easier, e.g. with PA-IIL lectin. Treatment of PA infection with antibiotics is problematic due to the formation of resistance. Therefore, new therapeutic approaches are studied. One of the studied options is passive immunization with chicken antibodies against PA-IIL lectin. These antibodies show the ability to reduce PA adhesion to lung epithelial cells ex vivo. In order to further study the effect of chicken antibodies, it is necessary to create an appropriate experimental in vivo model. The aim of this study was to optimize the mouse model to mimic lung conditions as in CF patients. First of all, it was necessary to select a suitable bioluminescent strain from these three strains PA-lux 1, PA-lux 2 and PA-XEN 41. On the basis of the highest measured luminescence value, the strain PA-lux 1 cultivated in a conical bottom tube was selected. Subsequently, an experiment was carried out on mice in which the effect of the enzyme neuraminidase and the course of infection after application of the dose of bacteria 5,5∙ 105 a 2,75∙106 was observed. Bacterial infection was not induced during this experiment, this could be caused due to several possible reasons that were further investigated. First, the presence of PA-IIL lectin was verified, which was detected in an Erlenmeyer flask using specific chicken antibodies, and a change in the culture method was considered. Another reason could be the reduced viability of PA-lux bacteria. Therefore, the growth curve for PA-lux 1 and PA-lux 2 was measured. PA-lux 2 bacteria appeared to be better adapted to the new environment. Due to these results and the measured values of relative luminescence, the PA-lux bacteria and the cultivation method were changed for further experiments. For further experiments, PA-lux 2 cultures were cultivated for 6 hours in an Erlenmeyr flask. Further, the dose of bacteria was optimized for the emergence of acute bacterial infection with survival of 50 % of mice. The results from these experiments suggest that the optimal dose of bacteria is likely to be between 1 ∙ 106 and 2∙106 dose of bacteria. Key words mouse models, Pseudomonas aeruginosa, bacterial infection, bioluminiscence
Documents
Download Document Author Type File size
Download Text of the thesis Bc. Kateřina Dostálová 1.21 MB
Download Abstract in czech Bc. Kateřina Dostálová 144 kB
Download Abstract in english Bc. Kateřina Dostálová 143 kB
Download Supervisor's review prof. RNDr. Petr Hodek, CSc. 39 kB
Download Opponent's review RNDr. Lucie Vinklářová 364 kB
Download Defence's report prof. RNDr. Petr Hodek, CSc. 154 kB