Charakteristika imunitních buněk a solubilních biomarkerů v kolenních výpotcích pacientů s OA a jejich sledování v čase

Bc. Martin MOKRÝ

Diplomová práce

Characteristics of immune cells and soluble biomarkers in the knee effusions of patients with osteoarthritis and their monitoring over time

Anotace:

Osteoartróza (OA) je kloubní onemocnění charakterizované poruchou metabolismu kloubní chrupavky, sklerotizací a tvorbou osteofytů na subchondrální kosti, či zánětem synoviální membrány. Příčinou onemocnění může být poranění kloubu, degradující procesy zahrnující nadměrnou zátěž a opotřebování kloubní chrupavky nebo genetická predispozice. Cílem diplomové práce je sledování změn fenotypu imunitních buněk a solubilních biomarkerů kloubního výpotku OA pacientů v čase a propojení získaných dat s klinickými parametry. Fenotyp imunitních buněk výpotku OA pacientů byl určen pomocí průtokového cytometru BDFACS Aria Fusion. Solubilní biomarkery byly analyzovány v bezbuněčném supernatantu pomocí ELISA metod nebo měření solubilních proteinů komerčním kitem LegendPlex. V rámci několika let bylo sledováno celkem šest pacientů- 3 pacienti s určeným OA stupněm II/III a 3 pacienti již po totální endoprotéze kolene (TEP). Zastoupení hlavních imunitních buněčných populací ve výpotcích se mezi odběry měnilo, střídala se především prevalence lymfocytární a monocyto-makrofágové linie. Procento neutrofilů - spojené se zánětem se mezi odběry měnilo minimálně a očekávaně pozitivně korelovalo s množstvím CRP. V rámci jednoho pacienta došlo ke změnám v poměru hlavních buněčných populací v kolenním výpotku. Tyto změny byly korelovány se zastoupením dalších solubilních proteinů výpotku a klinickými daty. U odběrů pacientů se zvýšenými markery zánětu a TEP byla pozorována vyšší hladina proteinu BDNF, oproti OA odběrům i zánětlivým OA odběrům. S negativním výsledkem byl testován vliv tohoto proteinu na množství aktinu u buněčné linie SW982. Dále byl testován vliv tohoto proteinu na přítomnost reaktivních kyslíkových radikálů (ROS) u buněčné linie SW982.

Abstract:

Osteoarthritis (OA) is a joint disease characterized by a metabolic disorder of articular cartilage, sclerotization, formation of osteophytes on subchondral bone and inflammation of the synovial membrane. The cause of the disease can be a joint injury, degrading processes involving excessive load and wear or a genetic predisposition. The aim of this diploma thesis is to monitor the changes in the phenotype of immune cells and soluble biomarkers of the synovial fluid of OA patients over time and to link the obtained data with clinical parameters. Immune cell phenotype of OA patient synovial fluid was determined using a BDFACS Aria Fusion flow cytometer. Soluble biomarkers were analyzed in the cell-free supernatant using ELISA methods or measured with a commercial LegendPlex kit. A total of six patients were monitored over several years - 3 patients with determined OA grade of II/III and 3 patients already after total knee arthroplasty (TEP). The representation of the main immune cell populations in the synovial fluid changed between samplings, mainly the prevalence of the lymphocytic and monocyte-macrophage lines alternated. The percentage of neutrophils - associated with inflammation - changed minimally between samplings and as expected positively correlated with the amount of CRP. One patient demonstrated a change in the ratio of the main cell populations in the knee effusion. These changes were correlated with other soluble proteins of synovial fluid and clinical data. A higher level of BDNF protein was observed in samples from patients with elevated markers of inflammation and TEP, compared to OA samples and inflammatory OA samples. The effect of this protein on the thickness of actin filaments in the SW982 cell line was not found convincing. Furthermore, the effect of this protein within presence of reactive oxygen species (ROS) in the SW982 cell line was also tested.

Klíčová slova

osteoartróza, výpotek, TEP, BDNF, ROS, SW982

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 5. 5. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. Markéta Trajerová

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Biologie / Experimentální biologie