Προσδιορισμός διαφόρων ανοσοβιολογικών παραμέτρων σε αρθριτικούς επίμυς
Creators: name: Τέστα, Θεοδολίντα Β.
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2012
Subjects: α1-όξινη γλυκοπρωτεϊνη
Αεροθύλακας
Αρθρική μεμβράνη
Πειραματική αρθρίτιδα
a1-acid glycoprotein
Air pouch
Synovial membrane
Adjuvant arthritis

description: Ως απόκριση σε ενδογενείς και εξωγενείς παράγοντες, οι ανώτεροι οργανισμοί ενεργοποιούν την απόκριση οξείας φάσης με σκοπό την επαναφορά της ομοιόστασης. Η α1-όξινη γλυκοπρωτεΐνη (AGP) αποτελεί κύρια πρωτεΐνη οξείας φάσης και συνιστά ένα υπεργλυκοσυλιωμένο μόριο που μπορεί, θεωρητικά, να βρεθεί σε 105 διαφορετικές ισομορφές. Το σύστημα του ραχιαίου αεροθύλακα προσομοιάζει την άρθρωση και μπορεί να χρησιμοποιηθεί προκειμένου να διερευνηθεί η τοπική δράση της AGP. Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι να προσδιοριστεί η μικροετερογένεια της σύνθεσης και της γλυκοσυλίωσης της AGP κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης της αρθρίτιδας στον ορό του αίματος και το μυελό των οστών των επίμυων σε σύγκριση με την αντίστοιχη απόκριση στον ιστό του αεροθύλακα ως σύστημα προσομοίωσης της άρθρωσης. Επιπλέον, στόχος είναι: (α) να προσδιοριστεί ο ρόλος της AGP στο μηχανισμό παθογένειας της αρθρίτιδας στους επίμυς και (β) να διερευνηθεί ο πιθανός ρόλος των κυττάρων, που επιδεικνύουν συγκεκριμένο πρότυπο σύνθεσης των ισομορφών της AGP, στην ανάπτυξη της αρθρίτιδας στους επίμυς. Η ανάπτυξη αρθρίτιδας στους επίμυς συνοδεύεται από την μικροετερογένεια στη σύνθεση των διαφόρων ισομορφών της AGP που παρατηρείται στο αίμα και το μυελό των οστών. Τα αποτελέσματα αυτής της διατριβής αναδεικνύουν την 45 kDa AGP ως την αποκλειστικά εκκρινόμενη ισομορφή κατά τη συστημική απόκριση οξείας φάσης. Ο μυελός των οστών των επίμυων επιδεικνύει διφασική σύνθεση της 55 kDa ισομορφής της AGP. Η εργασία αυτή ανέδειξε ότι η συστημική αύξηση στη σύνθεση και έκκριση της 45 kDa AGP ισομορφής σε συνδυασμό με τη μείωση στην τοπική σύνθεση της 55 kDa ισομορφής της AGP στο μυελό των οστών είναι γεγονότα που πιθανά σχετίζονται με την ομοιοστατική δράση της AGP ή με το μηχανισμό ανάπτυξης ΑΑ στους επίμυς. Επιπλέον, η συστημική χορήγηση αντισωμάτων ενάντια στην AGP οδηγεί σε βελτίωση των συμπτωμάτων της αρθρίτιδας, ενώ η συστημική υπερέκφραση της 45 kDa ισομορφής παρουσιάζει διπλή ανοσοτροποποιητική δράση. Τα αποτελέσματα αυτής της διατριβής επιβεβαιώνουν όλα τα μορφολογικά στοιχεία που δείχνουν ομοιότητα ανάμεσα στην άρθρωση και το σύστημα του αεροθύλακα. Επιπλέον, δείχνουν ότι το FCA στον αεροθύλακα ενεργοποιεί, όπως και στην άρθρωση των ΑΑ επίμυων, την παραγωγή ανοσορυθμιστικών προϊόντων. Στο σύστημα του αεροθύλακα μετά από χορήγηση FCA, παρατηρείται διαφορική ενεργοποίηση της σύνθεσης της AGP. Η 55 kDa ισομορφή της AGP δεν εκκρίνεται στο εξίδρωμα του αεροθύλακα αμέσως μετά τη χορήγηση του FCA. Η κυτταρική θεραπεία με τοπική χορήγηση φυσιολογικών κοκκιοκυττάρων του μυελού των οστών που παράγουν την 55 kDa ισομορφή της AGP ή πολυμορφοπύρηνων κυττάρων που συσσωρεύονται στον αεροθύλακα που παράγουν τόσο την 55 kDa όσο και την 45 kDa ισομορφή της AGP, οδηγεί σε ύφεση των συμπτωμάτων της αρθρίτιδας. H 50 kDa ισομορφή της AGP εκκρίνεται κυρίως από τα κύτταρα της μεμβράνης του αεροθύλακα και πιθανά από τα ενδοθηλιακά κύτταρα των αγγείων της μεμβράνης, δρώντας ως αντιφλεγμονώδες μόριο αναστολής της εξαγγείωσης των κυττάρων. Συμπερασματικά, αυτή η έρευνα παρέχει στοιχεία που αποδεικνύουν τη διπλή ανοσοτροποποιητική δράση της AGP που εξαρτάται τόσο από το μικροπεριβάλλον στο οποίο παράγεται όσο και τη μετα-μεταφραστική της γλυκοσυλίωση, γεγονός που την καθιστά υποψήφια για εφαρμογή θεραπευτικών σχημάτων που περιλαμβάνουν γονιδιακή, κυτταρική ή κυτταρική/γονιδιακή θεραπεία.
description: Higher organisms activate the acute phase response, as a response to intrinsic and extrinsic factors, in order to restore homeostasis. A1-acid glycoprotein (AGP) is a major acute phase protein that is highly glycosylated and can be found, theoretically, in 105 different isoforms. The dorsal air pouch system simulates the joint and can be used to examine the local activity of AGP. The aim of this study is to determine the microheterogeneity of AGP synthesis and glycosylation during the development of arthritis in rat blood serum and bone marrow in comparison with the respective responses occurred in the FCA-treated air pouch model of facsimile synovium tissue. In addition, the aim is: (a) to determine the role of AGP in the mechanism of arthritis pathogenesis in rats and (b) to investigate the potential role of cells, that exhibit a specific pattern of the synthesis of AGP isoforms, in the development of arthritis in rats. The development of arthritis in rats is accompanied by the microheterogeneity of the synthesis of various AGP isoforms that is observed in blood and bone marrow. The results of this thesis accentuate 45 kDa AGP isoform as the exclusively secreted isoform during the systemic acute phase response. Arthritic rat bone marrow exhibits biphasic synthesis of the 55 kDa AGP isoform as indicated by the reduction before the onset of arthritis and the significant increase during the active phase of the disease. This study highlights that systemic production and secretion of the 45 kDa AGP isoform in association with the reduction of the local production of 55 kDa AGP isoform in the bone marrow are events potentially related to the homeostatic activity of AGP or the mechanism of AA development in rats. In addition, systemic administration of anti-AGP antibodies ameliorates the symptoms of arthritis while the systemic overexpression of the 45 kDa AGP isoform exhibits dual immunoregulatory activity. The results of this thesis confirm the morphological data that show similarity between the joint and the air pouch system. In addition, it is shown that FCA in the air pouch activates, as occurs in the joint of AA rats, the production of immunoregulatory factors. Differential activation of AGP synthesis occurs in the FCA-treated air pouch system. The 55 kDa AGP is not secreted in the air pouch exudates early after FCA treatment. Cellular therapy with local administration of normal BM granulocytic cells producing the 55 kDa AGP or air pouch PMN cells producing the 45 and 55 kDa AGP in the joint impairs the progression of arthritis. The 50 kDa AGP is mainly secreted by air pouch membrane cells and potentially by the endothelial cells of the membrane vessels acting as an inhibitory anti-inflammatory molecule of cell extravasation. In conclusion, this study provides evidence that demonstrates the dual immunoregulatory activity of AGP that depends on the microenvironment in which AGP is produced as well as the post-translational glycosylation, thus rendering this molecule a candidate for the application of therapeutic approaches that include gene, cellular or cellular/gene therapy.