Metody biomedicínského výzkumu při analýze vlivu genetického pozadí na funkce makrofágů infikovaných parazitem Leishmania major

Abstract

AbstraktPorozumění infekce prvokem Leishmaniaje důležitým úkolem pro vědce, jelikož jenrelativně málo rozdílů mezi jednotlivými druhy parazita a genetickým pozadím hostitelského organismu může vést krozvojiodlišných klinických typů leishmaniózy a projevy nemoci se mohou značně lišit. Tato práce popisujemetody biomedicínského výzkumu a jejich aplikace vanalýze vlivu genetického pozadí na funkce makrofágů infikovaných parazitem Leishmania major. Cílem práce je určit, jestli existují rozdíly ve fagocytóze a zabíjení parazitů makrofágy vzávislosti na typu myšího kmenu. Dalším cílem práce je charakterizace makrofágů pomocí povrchových markerůa analýza genové exprese makrofágů infikovaných L. major. Teoretická část popisuje techniky výzkumu aplikovanépro analýzu buněk a experimentální část obsahuje postup a výsledky analýzy interakce host-Leishmania. Výsledky ukazují procentuální zastoupení infikovaných makrofágů po 24 a 72 hodinách od infekce, což určuje schopnost makrofága fagocytovat a zabíjet parazity. Detekovala jsem signifikantně větší schopnost jak fagocytózy, tak zabíjení kmenů CcS-4, CcS-5 a CcS-15 oproti kmenu BALB/c. Zjistila jsem, že makrofágy rezistentního kmene STS vykazují nižší schopnost zabíjení, než má citlivý kmen BALB/c. Také jsem ověřila, že existuje mikroskopická technika, která dokáže zobrazit interakci host-Leishmaniavreálném čase a time-lapse módu. Perspektiva: Nalezení vhodné přístrojové techniky kurčení genetického vlivu na eliminaciparazitů je důležitým krokem kobjevenízpůsobů, jak lépe předcházet nemoci leishmanióze a jak ji efektivněji léčit.

Understanding infection by protozoan Leishmaniais an important scientific challenge because relatively littledifferences between individual parasite species and the genetic background of the host organism can lead to manifestation of different clinical types of leishmaniasis and disease outcomes may significantly differ. The project describesthe methods of biomedical research and their application in analysis of influence of genetic background on functions of macrophages infected with parasite Leishmania major. The aim of the thesis is to determine whether there are differences in phagocytosis and killing parasites by macrophages depending on mouse strain. Other aim is to characterize macrophages with surface markers and analysis of gene expression of macrophagesinfected with L. major. The theoretical part describes the research techniques used for cells analysis and the experimental section contains the procedures and results of analysis of host-Leishmaniainteraction. The results show percentage of infected macrophages after 24 and 72 hours from infection which determines macrophages ability of phagocytosis and killing parasites. I have detected significant lyhigher ability of both phagocytosis and killing of strainsCcS-4, CcS-5and CcS-15compared to BALB/c strain. I found outthat macrophages of resistant STS strain shows lower ability of killingthansusceptible BALB/cstrain. I also verified that there is a microscopy technique which can imagine Leishmania-host interaction in real-time and time-lapse mode. Perspective: Finding proper instrumentation to determine genetic influence of parasite elimination is an important step to find a way for better prevention and treatmentof leishmaniasis.