De grootste kennisbank van het HBO

Inspiratie op jouw vakgebied

Vrij toegankelijk

Terug naar zoekresultatenDeel deze publicatie

Allergic sensitization and Dendritic Cell Maturation by Reactive Nitrogen Species in Allergic Asthma

Rechten: Alle rechten voorbehouden

Allergic sensitization and Dendritic Cell Maturation by Reactive Nitrogen Species in Allergic Asthma

Rechten: Alle rechten voorbehouden

Samenvatting

Samenvatting

Dit rapport gaat over allergische astma, een ziekte met een opkomende prevalentie in de
wereld. Eens beschouwd als een ziekte, die enkel in de westerse wereld voorkwam, is astma
nu een wereldwijd probleem geworden. Het aantal ziektegevallen en het sterftecijfer nemen
snel toe in industrialiserende landen met de stadscentra van verstedelijkte gebieden in het
bijzonder. De meest recente studies tonen een verband aan tussen allergische
sensibilisering, wat het startpunt vormt voor de ontwikkeling van allergische astma, en
luchtverontreiniging. China, een nieuwe grote speler op de wereldmarkt, is een van de
voorbeelden, die laten zien hoe een enorme toename in de uitstoot van industriële gassen
een groot aantal longziekten tot gevolg heeft, waarvan astma een van de meest
voorkomende is. Vooral de lokale en wereldwijde toename van troposferische Stikstof
Oxiden (NOx) leid tot bezorgdheid.

Allergische astma wordt gekenmerkt door een ontsteking van de bronchiën, die gedeeltelijk
omkeerbaar is. Dit type overgevoeligheidsreacties wordt aangestuurd door een TH2 respons,
waardoor B-cellen worden geactiveerd en eosinofiele granulocyten gerekruteerd in de long.
De afgifte van cytokinen door mestcellen leidt tot ontsteking van de longen en tot
overgevoeligheid van de ademhalingsspieren. Verschillende onderzoeken, uitgevoerd in de
laatste paar jaar, hebben aangetoond, dat dendritische cellen (DC) een rol spelen in de
connectie tussen het specifieke en aspecifieke afweersysteem. Hun rol als antigeen
presenterende cellen (APC) blijkt cruciaal te zijn in de ontwikkeling van astma. De rijping van
DC's kan via de activatie van de NF- B route door Toll-Like Receptor (TLR) liganden het
begin van de immuunrespons, die tot astma leid, betekenen. In deze studie onderzoeken we
de rol van Reactieve Stikstof Verbindingen (RNS), waarvan NOx een sub-klasse vormen, op
DC rijping.

Ons hoofddoel is om aan te tonen of peroxynitriet (ONOO -) en de peroxynitriet generator
SIN-1 onrijpe DC's kunnen rijpen. Hiervoor hebben we een methode gevalideerd en
geoptimaliseerd om grote aantallen onrijpe DC's te verkrijgen uit geïsoleerd beenmerg van
de muis door deze te incuberen in de aanwezigheid van Granulocyte-Monocyte Colony
Stimulating Factor (GM-CSF). Verkregen DC's (BMDC's) werden blootgesteld aan
verschillende concentraties ONOO -en SIN-1 en geanalyseerd met behulp van
flowcytometrie. Ook werd de capaciteit van endogene moleculen om een TLR gerelateerde
DC rijping tot stand te brengen onderzocht. Knock-out (KO) stammen werden gebruikt om de
rol van de verschillende TLR's te onderzoeken. Getracht werd ook om plasmacytoïde
dendritische cellen (pDC) te genereren door BMDCs te incuberen met Flt3 Ligand (Flt3-L).

Dendritische cellen werden met lichtmicroscopie onderzocht na incubatie met de positieve
controles lipopolysaccharide (LPS) en PAM3Cys4K, respectievelijk liganden voor TLR4 en
TLR2. Lange uitstulpingen werden waargenomen. Het gevalideerde model bleek een hoge
reproduceerbaarheid te hebben. Flowcytometrie liet een toename in rijping van DC's zien
door TLR2 activatie door ONOO -. Ook werd aangetoond, dat SIN-1 al in lage concentraties
toxisch bleek te zijn voor beenmergcellen. Endogene moleculen, die aanwezig waren in
necrotische celresten bleken ook in staat te zijn DC's te rijpen, hoewel toekomstig onderzoek
dit verder zal moet bevestigen. Ook zal verder onderzoek moeten uitwijzen of door ONOO gerijpte
DC's in staat zijn om naïeve T-cellen (Th0) in subcultuur, aan te zetten tot TH2
proliferatie en wat het effect van plasmacytoïde dendritische cellen hierin is. Tenslotte kan
ook de rijping van onrijpe DC's door Stikstofdioxide (NO2) in een gasfase experiment
onderzocht worden.

University of Vermont


Erik Jansen May 1st, 2007

Abstract

This report is about allergic asthma, a disease with an upcoming prevalence around the
world. Once considered as a disease of the Westernized countries, it now becomes a
worldwide problem. Morbidity and also mortality are rising quickly in the industrializing
countries, especially in the inner city areas of urbanized metropolitans. The latest studies
reveal that there is a correlation between allergic sensitization, which marks the development
of allergic asthma, and air pollution. China, a new and important player on the world market,
is one of the examples how an enormous increase in industrial gasses causes a diverse
number of airway diseases, of which asthma is one of the most common. Especially the
increase in local and global tropospheric Nitrogen Oxides (NOx) leads to concerns.

Allergic asthma is characterized by an inflammation of the bronchia, which is partly
reversible. This type of hypersensitivity reactions is driven by a TH2 response, which
activates B-cells and recruits eosinophils to the lung. Release of cytokines by mast cells
leads to inflammation of the lungs and hyperreactivity of the contracting muscles in the lungs.
Several studies in the past years have provided evidence for the role of dendritic cells (DC)
in the connection between innate and adaptive immunity. Their role as antigen presenting
cells (APC) is shown to be a crucial factor in the development of asthma. Their maturation
through the activation of the NF- B pathway by Toll-Like Receptor (TLR) ligands could be the
onset of the immune response leading to asthma. In this survey, we investigate the role of
Reactive Nitrogen Species (RNS), of which NOx form a subclass, on DC maturation.

Our main objective is to investigate whether peroxynitrite (ONOO -) and the peroxynitrite
generator SIN-1 can mature immature dendritic cells. We validated and optimized a culturing
method to obtain large quantities of murine dendritic cells (mDCs) from isolated bone marrow
under exposure to Granulocyte-Monocyte Colony Stimulating Factor (GM-CSF). Bone
Marrow derived DCs (BMDCs) were exposed to different concentrations of ONOO -and SIN-1
and analyzed by flow cytometry. Also the capacity of endogenous molecules to cause TLR
mediated NF- B activation and DC maturation was investigated. Several knock-out (KO)
strains were used to determine the role of different TLRs in DC maturation. THP-1 leukemia
cells were exposed to several cytokines to generate human DCs. To obtain plasmacytoid
DCs (pDC), bone marrow derived cells were exposed to Flt3 Ligand (Flt3-L).

DCs were observed by light microscopy after exposure to the positive controls
Lipopolysaccharide (LPS) and PAM3Cys4K for TLR4 and TLR2, respectively. Long
extensions were seen. The validated model was shown to have high reproducibility. Flow
cytometry showed increased maturation of DCs through the activation of TLR2 by ONOO -.
SIN-1 was shown to be toxic to bone marrow derived cells in low concentrations. Also
endogenous molecules from generated necrotic cell debris was shown to increase DC
maturation, which should be further investigated in future research. Furthermore, future
research should give an answer if ONOO -matured DCs direct naive T-cells (TH0) into TH2
proliferation after co-culture and if pDCs play a role in this mechanims. Finally, the
maturation of immature DCs by Nitrogen Dioxide (NO2) in an in vitro gas-phase experiment
can be investigated.


harvested from the Petri dishes and centrifuged at 1600 rpm for 15 minutes. Then, the cells
were plated on 60 mm Petri dishes (Falcon) at a density of 8.0 x 106 cells / dish for further
experiments. Final volume of the Petri dishes was adjusted to 5 mL RPMI-complete with
mGM-CSF.

Toon meer
OrganisatieAvans Hogeschool
AfdelingATGM Academie voor de technologie van Gezondheid en Milieu
PartnersUniversity of Vermont U.S.A.
Jaar2007
TypeBachelor
TaalEngels

Op de HBO Kennisbank vind je publicaties van 26 hogescholen

De grootste kennisbank van het HBO

Inspiratie op jouw vakgebied

Vrij toegankelijk