Analýza imunitních buněk v kloubních výpotcích

Bc. Ondřej JANČA

Master's thesis

Analysis of immune cells in synovial fluids

Abstract:

Osteoartróza (OA) je velmi heterogenní skupinou onemocnění. Přestože může přítomnost imunitních buněk zásadně ovlivňovat průběh patologických procesů v postiženém kloubu, imunitní prostředí kloubních výpotků je dosud málo studováno. Práce se zaměřila na studium hlavních populací imunitních buněk v kloubních výpotcích pacientů s osteoartrózou, a to zejména na populaci buněk monocyto-makrofágové linie. K tomu bylo využito metod imunofenotypizace pomocí průtokové cytometrie a imunocytochemického barvení cytospinů. Dále práce hledala podobnosti v zastoupení imunitních populací jednotlivých zkoumaných pacientů s využitím datových sítí s cílem rozlišit fenotypy pacientů pro možnost diagnostiky onemocnění a úpravy léčby pacientům na míru. Bylo zjištěno, že hlavní imunitní populace v kloubních výpotcích OA pacientů jsou lymfocyty, neutrofily a buňky monocyto-makrofágové linie. Detailní analýza buněk monocyto-makrofágové linie identifikovala její subpopulace: monocyty, makrofágy a myeloidní dendritické buňky. U těchto subpopulací byla studována exprese znaků CD64, TLR2 a TLR4 a bylo zjištěno, že většina monocytů a makrofágů a malá část myeloidních dendritických buněk je pozitivní na všechny studované znaky. Analýza podobnosti zastoupení imunitních populací pacientů rozlišila 5 fenotypů: 2 u mužů, 2 u žen a jeden charakteristický velkým zastoupením neutrofilů. Popis imunitních populací v synoviální tekutině může významně přispět k pochopení patogeneze OA, ale také návrhu léčebných a profylaktických strategií.

Abstract:

Osteoarthritis (OA) is a very heterogenous group of diseases. Although the presence of immune cells can significantly influence the progression of pathological processes in the affected joint, the actual immune environment of the synovial fluid is scarcely researched. This diploma thesis is focused on the main immune cell populations in synovial fluids of osteoarthritic patients with a special attention to the monocyte/macrophage cell lineage. The thesis utilizes the method of immunophenotyping using flow cytometry an immunocytochemical staining of cytospins. Additionally, the thesis examined the differences and correlation of the immune cell population's ratios among the studied patients utilizing data networks. The aim of this analysis was to distinguish different phenotypes of patients for use in diagnostics of OA and personalization of treatment. It was found, that main immune cell populations in the synovial fluid of OA patients are lymphocytes, neutrophils and the cells of monocyte/macrophage lineage. A thorough analysis of the monocyte/macrophage cell lineage identified its main subpopulations: monocytes, macrophages and myeloid dendritic cells (mDC). These subpopulations were examined for an expression of cell markers CD64, TLR2 and TLR4 and it was found that most of monocytes and macrophages and a small fraction of mDCs express all examined cell markers. Correlation analysis of immune cell populations' ratios distinguished 5 patient phenotypes: 2 male, 2 female and one defined by a large neutrophil population. The description of immune cell populations in the synovial fluid presented in this thesis can significantly contribute to the understanding of the pathogenesis of the OA and to the design of new treatment and prophylactic strategies.

Keywords

osteoartróza, imunitní buňky, kloubní výpotek, imunofenotypizace, cytospin, datová síť, LRNet

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 4. 2018

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Eva Kriegová, Dr.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Molecular and Cell Biology