Candida albicans hücre duvar fizyolojisinin değişik monoklonal ve poliklonal antikorlar ile araştırılması ve immün sistemle etkileşimlerinin gösterilmesi
Investigation of the cell-wall components of Candida albicans by using different monoclonal and polyclonal antibodies and demonstration of their interaction with the immune system
Yazar: CEVAHİR ALTINKAYNAK
Danışman: PROF. DR. HALUK ATAOĞLU
Ankara Üniversitesi / Biyoteknoloji Enstitüsü / Temel Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology

Özet:
Candida albicans insanda hem kommensal hem de fırsatçı patojen olarak bulunabilen polimorfik bir maya mantarıdır. Kandida hücre duvar ana komponentlerinden birisi mannan yapıdır, bu yapı mantar-konak ilişkisinde ve virülansda çok önemlidir. C.albicans enfeksiyonlarının gelişiminde mikroorganizmanın maya formundan hif formuna geçiş yeteneği önemlidir. Hif formu, maya formunda olmayan çeşitli antijenik özelliklere sahiptir. Maya hif yaptığında hücre duvarında yapısal değişiklik meydana gelir ve bu geçiş ile ilgili yeterli bilgi mevcut değildir. Bu çalışmanın amacı; C.albicans' ın form değiştirdiğinde hücre duvar yapısında yer alan mannanın konfigürasyon değişiminin ve ifadesinin monoklonal ve poliklonal antikorlar kullanılarak araştırılması ve bunların immün sistem üzerine olan etkilerinin ortaya konulmasıdır.

Yapılan çalışmalar ve bulguların değerlendirilmesi sonucunda, C.albicans maya hücre duvarına karşı özgüllüğü yüksek IgM sınıfından 2B7 monoklonal antikoru (mAb) elde edildi. Bu antikor benzer hücre duvar yapısına sahip bakterilerden Salmonella choleraesuis (211) ve Salmonella infantis suşları ile çapraz reaksiyon verdi. ACMK-1(Matriks Biotek®, Ankara, Türkiye)  mAb' u ile C.albicans maya formu yüzeyinde bulunan mannan β-1,2 bağının varlığı doğrulandı. Bunun yanında ACMK-1 mAb' u, C.albicans maya formu ile floresans verirken hif yapısı ile ışıma vermedi. İlk defa elde edilen bu veri ile maya hif duvarında β-1,2 mannan bağlarının ya seyrek olarak bulunduğu ya da hiç bulunmadığı bu çalışma ile gösterildi. ACMK-1 ve 2B7 mAb' ları mannanı tanımlamasına rağmen, epitop özellikleri farklı olduğundan 2B7 mAb' u S.choleraesuis (211) ile reaksiyon verirken ACMK-1 mAb' u aynı bakteri ile reaksiyon vermedi. C.albicans ile immün sistem arasındaki ilişki araştırılırken; doğuştan kazanılmış bağışıklık sisteminin çok iyi korunan molekülü olan alfa-2 makroglobulin(A2M)' e özgül monoklonal antikor A2M10 ve poliklonal antikorlar elde edildi. Bu elde edilen mAb kandida ile reaksiyon verirken 2B7 mAb'u da insan A2M proteini ile reaksiyon verdi. Böylece kandida ve A2M mannoz yapısı arasında çapraz reaksiyon olduğu da ilk defa bu çalışmada gösterildi.

Sonuç olarak, Candida türleri ile doğada ve insan florasında sürekli ilişki içerisinde bulunmamız nedeniyle bu mikroorganizmanın antijenik yapılarının tanımlanması ve bunların immün sistem üzerine olan etkilerinin ortaya konulması son derece önemlidir. Patojenite mekanizmaları aydınlatılırsa yeni anti-fungal ilaçların ve immünoterapötik yöntemlerin geliştirilmesi kaçınılmazdır.

Abstract:
Candida albicans is a polymorphic fungus that may be present in both commensal and opportunistic pathogen in humans. One of the main components of the Candida cell wall is mannan structure. The ability to switch from yeast to hyphae form of microorganism is very important in development of C.albicans infection. Hyphal form has several antigenic properties not found in yeast form. The structural changes occur in the yeast cell wall in a transition from the yeast form to the hyphal form and there are currently not enough information about this transition. The aim of this thesis is to investigate the configuration alter and expression of mannan structure which is present in cell-wall components of C.albicans by using monoclonal and polyclonal antibodies and to identificate of their interaction with the immune system in a transition from the yeast form to hyphal form.

According to the evaluation of studies and findings; the high specific murine monoclonal antibody (Clone 2B7) class IgM against to C.albicans cell wall was obtained. 2B7 mAb cross-reacted with Salmonella choleraesuis (211) and Salmonella infantis bacteria which cell wall structure are similar to the C.albicans. The existance of mannan β-1,2 bonds on the surface of C.albicans yeast form was confirmed with ACMK-1 mAb. Besides that, ACMK-1 mAb gave high positive result with C.albicans yeast form but also did not give with hyphal form to fluorescence detection. The mannan β-1,2 bonds are found either little or nothing on the fungal hyphal wall was obtained for the first time with this study. Although ACMK-1 and 2B7 mAb define mannan structure, 2B7 mAb reacted with S.choleraesuis (211), however ACMK-1 mAb did not react with the similar microorganism due to the different epitope specificity between ACMK-1 and 2B7. While investigating the relationship between C.albicans and the immune system, the high specific monoclonal antibody (Clone A2M10) against to A2M which is very well protected molecule of innate immune system and polyclonal antibodies were obtained. This obtained antibody reacted with Candida, however 2B7 mAb reacted also with human protein A2M. Thus, this data that is cross-reacted between Candida and A2M mannose structures was shown in this study for the first time.

Consequently, to identification of antigenic structures of this microorganism because of we always contact with Candida species and to present their effects on the immune system are extremely important. If the mechanisms of pathogenicity are illuminated, the development of new anti fungal drugs and immunotherapeutic procedures are inevitable.