Vliv imunizace a CpG oligodeoxynukleotidu na oxidativní vzplanutí fagocytů u myší.

Bc. Ivana Slámová

Master's thesis

The influence of immunization and CpG oligodeoxynucleotide on the oxidative burst of phagocytes in mice

Abstract:

Je prokázáno, že bakteriální DNA, typická přítomností velkého množství nemetylovaných CG dinukleotidů, patří mezi významné stimulátory imunitního systému savců. Aktivuje imunitní odpověď ve směru Th1, a to přes receptory TLR9 vyskytujících se především na dendritických buňkách, makrofázích a B lymfocytech. Syntetické ekvivalenty takovéto DNA, označované jako CpG oligodeoxynukleotidy (CpG ODN), modulační účinky na imunitní systém neztrácí. Jejich výhodou je snadná výroba, vysoká stabilita v organismu, aplikační nenáročnost a nízká toxicita pro organismus. Proto by mohly sloužit jako adjuvancia. V pokusu byly sledovány změny v počtech leukocytů a oxidativní vzplanutí fagocytů u myší BALB/c (72 myší rozdělených do 9 skupin po 8 jedincích) po aplikaci: · celobuněčného Ag (Borrelia afzelii) ve třech koncentracích: 7,5mg – 2,5mg – 0,83 mg/na dávku a zvíře · stejného Ag v týchž koncentracích spolu s CpG ODN (65,5 mg/dávku a zvíře) · pouze CpG ODN. · Sledovány byly také 2 kontrolní skupiny, z nichž jedné byl aplikován fyziologický roztok, druhé skupině byly pouze odebírány krevní vzorky. 9-týdenní experiment zahrnoval 3 imunizace, které následovaly vždy s 3-týdenním odstupem, a 5 krevních odběrů získaných z ocasní žíly (dva první odběry proběhly v prvních dvou týdnech, následující odběry vždy 2 týdny po každé imunizaci). Počet leukocytů byl stanoven počítáním v Bürkerově komůrce, oxidativní vzplanutí bylo měřeno metodou luminol dependentní chemiluminiscence (CL). Podání boreliového antigenu vedlo ke snížení CL akivity fagocytů. Přidání CpG ODN k antigenu vyvolalo zvýšení CL aktivity fagocytů. Samotné CpG (bez antigenu) indukovalo výrazný nárůst CL aktivity fagocytů 7 dnů po první imunizaci, opakovaná imunizace již však k nárůstu nevedla. U všech skupin, kterým byl injikován pouze antigen, došlo po 2. a 3. imunizaci ke zvýšení počtu leukocytů v periferii vzhledem ke kontrolním skupinám. Při imunizaci kombinací Ag + CpG ODN k tomuto zvýšení nedošlo. Injikace samotného CpG ODN nevyvolala změny v počtu leukocytů.

Abstract:

It has been proved that bacterial DNA, distinguished by its frequent unmethylated CG dinucleotides, is ranked among significant stimulators of the mammal immune system. It activates the Th1 immune response by TLR9 receptors present at dendritic cells, macrophages and B lymphocytes. Synthetic equivalents of this bacterial DNA, known as CpG oligodeoxynucleotides (CpG ODN), also have an immunomodulatory effect on the immune system. The advantage of synthetic equivalents are ease of production, high organism stability and low toxicity. For these reasons CpG ODNs could be used as adjuvants. Changes in leukocyte counts and oxidative bursts of fagocytes were monitored in our experiment with 72 mice BALB/c, divided into 9 groups, after an administration of: · inactivated antigen (Borrelia afzelii) in 3 different concentrations: 7,5mg – 2,5mg – 0,83mg per dose · a combination of the same concentrations of Ag with the addition of CpG ODN (65,5 mg per dose) · CpG ODN only · 2 control groups were monitored. Control group one was injected with a physiological solution. Blood samples only were taken from the other control group. The 9-week experiment included 3 immunizations at three week intervals and 5 blood withdrawals from the tail vein (the first two withdrawals were taken in the first two weeks, the next 2 weeks after each immunization). The leukocyte counts were determined using Bürker's watch glass, the oxidative burst of fagocytes was determined using luminol-dependent chemiluminiscence (CL). An administration of the antigen had a decreasing impact on the CL phagocyte activity. On the other hand, an addition of CpG ODN to the antigen enhanced the CL phagocyte activity. CpG ODN alone induced a considerable raise of the CL phagocyte activity within 7 days after the first immunization, repeated immunizations did not have this effect. In those groups injected with the antigen alone the number of leukocytes increased after the 2nd and 3rd immunizations in all cases. On the other hand, in groups with Ag + CpG ODN the numbers of leukocytes did not increase. An administration of CpG ODN only did not cause a raise of leukocyte counts.

Keywords

imunizace, adjuvancia, neutrofily, CpG ODN, oxidativní vzplanutí, chemiluminiscenční analýza immunization, adjuvants, neutrophils, oxidative burst, chemiluminescence

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 5. 2008

Thesis defence

• Date of defence: 12. 6. 2008
• Supervisor: MVDr. Mgr. Monika Dušková, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Upper Secondary School Teacher Training in Biology