Role ketogeneze v imunitní odpovědi Drosophila melanogaster

Bc. Diana NOVOTNÁ

Master's thesis

Abstract:

Cílem této diplomové práce je přispět k pochopení role ketogeneze v imunitní odpovědi proti bakteriální infekci u octomilky (Drosophila melanogaster). Ketogeneze může sloužit jako proces mobilizace energie pro orgány a tkáně, které jsou zodpovědné za udržování životních procesů. Význam tohoto procesu tkví v tom, že preferenčně může nutričně suplementovat životně důležité orgány i v době systemické insulinové rezistence, kdy tyto tkáně nemohou využívat karbohydráty a tuky. Význam ketogeneze během bakteriální infekce však nebyl doposud dostatečně osvětlen. V této práci využívám velmi dobře zavedeného modelu streptokokální infekce (Streptococcus pneumoniae) u octomilky. Tento model mi umožnil identifikovat tkáně a orgány zodpovědné za produkci ketonů během bakteriální infekce a experimentálně ověřit důležitost tohoto procesu v boji s infekcí. V této práci jsem ukázala, že tukové těleso a makrofágy společně přispívají ke zvýšení cirkulujících ketonů během bakteriální infekce. Dále jsem ukázala, že ačkoli není ketogeneze nutnou adaptací k boji s patogenem, je potřebná k rezistenci bakteriální infekce a je tedy pravděpodobně spojena s nutriční podporou fyziologických procesů, které nejsou přímo spjaty s funkcí imunitního systému.

Abstract:

The aim of this thesis is to contribute to the understanding of the role of ketogenesis in the immune response to antibacterial infection in the fruit fly Drosophila melanogaster. Ketogenesis may serve as an energy mobilization process for organs and tissues that are responsible for maintaining life processes. The importance of this process lies in the fact that it can preferentially provide nutritional supplementation to vital organs even in times of systemic insulin resistance when these tissues cannot utilize carbohydrates and fats. However, the importance of ketogenesis during bacterial infection has not yet been sufficiently elucidated. In this work, I use a very well-established model of streptococcal infection (Streptococcus pneumoniae) in the fruit fly. This model has allowed me to identify the tissues and organs responsible for ketone production during bacterial infection and experimentally verify the importance of this process in fighting infection. In this work, I showed that the fat body and macrophages together contribute to the increase of circulating ketones during bacterial infection. I further showed that although ketogenesis is not a necessary adaptation to fight the pathogen, it is required for resistance to bacterial infection and is thus likely linked to nutritional support of physiological processes not directly related to immune system function.

Keywords

imunitní odpověď, metabolismus, ketony, drozofila, bakteriální infekce, Hmgs, Hmgcl

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 4. 2024

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Adam Bajgar, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Experimental Biology