2017
biológia
A gyulladásos bélbetegségek patomechanizmusában szerepet játszó genetikai tényezők feltárása
Témavezető:
Dr. Nagy István, Dr. Gáspári Zoltán
Dr. Nagy István, Dr. Gáspári Zoltán
Összefoglaló
A krónikus gyulladás az egyik jól ismert kockázati tényezője a humán rák kialakulásának. Ezzel összhangban a gyulladásos bélbetegségek (Inflammatory Bowel Disease, IBD), beleértve a fekélyes vastagbélgyulladást és a Crohn-betegséget, olyan gyulladásos betegségek, amelyek növelik a vastagbélrák kialakulásának valószínűségét. Ebben a többlépéses folyamatban döntő szerepet játszik az epitheliális-mezenhimális tranzíció (EMT), mely során a sejt-sejt tapadásban zavar keletkezik, az extracelluláris mátrix összetevőinek (pl. vimentin és metalloproteinázok) kifejeződése megváltozik, ezáltal a sejtek vándorolni képesek, végül az interstíciumba jutva gyulladást okoznak. A folyamatért felelős molekuláris mechanizmusok (pl. transzkripció, poszt-transzkripciós módosítások, transzláció) pontos megismerése révén azonosíthatjuk a tumoros folyamatokban szerepet játszó molekuláris tényezőket.
Az EMT-ben transzkripciós faktorok (pl. Zeb) szabályozzák az epitheliális gének elnyomását: ismert, hogy az E-kadherin (Cdh1) gén kifejeződésének csökkenésével az epitheliális sejt-sejt kapcsolatok módosulnak és mezenhimális fenotípus alakul ki. A folyamatban több jelátviteli útvonal együttesen képes befolyásolni a mezenhimális fenotípus kialakulását. Ebben a folyamatban a transzláció szabályozásával szerepet játszanak a kis nem kódoló mikroRNS-ek (miRNS), amelyek képesek hírvivő RNS-hez (mRNS) kötődni, ezáltal befolyásolni azok transzlációját és/vagy lebomlását. Munkám során célul tűztem ki a bélgyulladás során az EMT útvonalban szerepet játszó gének kifejeződésének vizsgálata mellett, az azok szabályozásában résztvevő miRNS-ek expressziójának meghatározását is. Vizsgálataim során in vivo patkány modellt használtam, melyben 2,4,6-trinitrobenzén szulfonsav indukálással váltottam ki a bélgyulladást. A vastagbélben gyulladt és nem gyulladt régiókat különítettem el, melyekből totál RNS-t izoláltam, majd qPCR módszerrel vizsgáltam az mRNS és miRNS expressziót. Megállapítottam, hogy a mezenhimális fenotípus kialakításában szerepet játszó gének (Egr1, Fgf2, Fgf7, Lox, Mmp9, Vim, Zeb2, Notch2, Hif1α, Jak2) expressziója szignifikánsan megemelkedett a gyulladt régióban, ezzel szemben az őket szabályozó miRNS-ek (miR-200b, miR-192, miR-125a, miR-375, miR-let7b, miR-let7c, miR-let7i) expressziója szignifikánsan csökkent. A munka során számos, egymással kölcsönható miRNS-t és gént azonosítottam, amelyek megváltozott expressziója szerepet játszik a gyulladásos bélbetegségek során kialakuló EMT-ben.
Az EMT-ben transzkripciós faktorok (pl. Zeb) szabályozzák az epitheliális gének elnyomását: ismert, hogy az E-kadherin (Cdh1) gén kifejeződésének csökkenésével az epitheliális sejt-sejt kapcsolatok módosulnak és mezenhimális fenotípus alakul ki. A folyamatban több jelátviteli útvonal együttesen képes befolyásolni a mezenhimális fenotípus kialakulását. Ebben a folyamatban a transzláció szabályozásával szerepet játszanak a kis nem kódoló mikroRNS-ek (miRNS), amelyek képesek hírvivő RNS-hez (mRNS) kötődni, ezáltal befolyásolni azok transzlációját és/vagy lebomlását. Munkám során célul tűztem ki a bélgyulladás során az EMT útvonalban szerepet játszó gének kifejeződésének vizsgálata mellett, az azok szabályozásában résztvevő miRNS-ek expressziójának meghatározását is. Vizsgálataim során in vivo patkány modellt használtam, melyben 2,4,6-trinitrobenzén szulfonsav indukálással váltottam ki a bélgyulladást. A vastagbélben gyulladt és nem gyulladt régiókat különítettem el, melyekből totál RNS-t izoláltam, majd qPCR módszerrel vizsgáltam az mRNS és miRNS expressziót. Megállapítottam, hogy a mezenhimális fenotípus kialakításában szerepet játszó gének (Egr1, Fgf2, Fgf7, Lox, Mmp9, Vim, Zeb2, Notch2, Hif1α, Jak2) expressziója szignifikánsan megemelkedett a gyulladt régióban, ezzel szemben az őket szabályozó miRNS-ek (miR-200b, miR-192, miR-125a, miR-375, miR-let7b, miR-let7c, miR-let7i) expressziója szignifikánsan csökkent. A munka során számos, egymással kölcsönható miRNS-t és gént azonosítottam, amelyek megváltozott expressziója szerepet játszik a gyulladásos bélbetegségek során kialakuló EMT-ben.
Dr. Nagy István
Dr. Gáspári Zoltán