drICE förhindrar bakterieförmedlad inflammation i Drosophila melanogasters tarm
Pollari, Vilma (2018)
Pollari, Vilma
Åbo Akademi
2018
Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2018110747454
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2018110747454
Tiivistelmä
Redan vid födseln koloniseras människans tarmkanal av symbiotiska bakterier, även kallade för kommensala bakterier. De kommensala bakteriearterna hjälper att skydda tarmepitelet från patogena mikroorganismer. En minskad mängd av kommensala bakterier i människans tarm kan ge upphov till inflammation och utveckla tarmsjukdomar, som t.ex. Crohns sjukdom. I likhet med människan tarm, finns det kommensala bakterier i tarmen hos Drosophila melanogaster och avsaknad av kommensala bakterier i Drosophila melanogasters tarm kan förorsaka inflammation. Eftersom Drosophila melanogasters och människans tarmkanal påminner strukturellt om varandra och liknande signaleringsräckor har bevarats i människans och flugans tarmceller under evolutionens gång, utgör Drosophila en lämplig modellorganism som kan användas för att bättre förstå samverkan mellan bakterier och immunförsvaret i människans tarm.
Gramnegativa bakterier aktiverar NF-κB-förmedlad inflammationsrespons i Drosophila melanogasters tarm. Aktiveringen leder till produktion av antimikrobiella peptider, som krävs för att bekämpa bakterieinfektioner. I detta Pro gradu-projekt har jag undersökt om flugkaspaset drICE (eng. Drosophila interleukin-1-beta converting enzyme) nedreglerar NF-κB-förmedlad inflammationsrespons under basala förhållanden i tarmen och således hindrar kommensala bakterier från att aktivera en immunrespons i flugan. Detta har jag undersökt genom att utveckla en metod att odla axeniska, d.v.s. bakteriefria flugor. Jag har sedan jämfört inflammationsresponsen i bakteriefria vildtypsflugor och konventionellt uppfödda vildtypsflugor samt bakteriefria drICE-mutanta flugor och konventionellt uppfödda drICE-mutanta flugor. Undersökningarna visade att kaspaset drICE nedreglerar NF-κB-förmedlade inflammationsresponser som förorsakas av kommensala bakterier i flugans tarm. Kommensala bakterier orsakar inflammation i tarmen hos flugor som inte kan producera drICE. Already at birth, the human intestinal tract is colonized by symbiotic bacteria, also called commensal bacteria. The commensal bacterial species help protect the intestinal epithelium from pathogenic microorganisms. A reduced number of commensal bacteria in the human intestine can cause inflammation and can lead to development of various inflammatory diseases, such as Crohn's disease. As in humans, the Drosophila melanogaster intestine is colonized by commensal bacteria. Lack of commensal bacteria in the intestine of Drosophila melanogaster can similarly cause inflammation leading to an intestinal disease. The intestine of Drosophila melanogaster and humans are reminiscent of each other and similar signaling pathways have been preserved in the intestinal cells of humans and flies during evolution. Due to functional and structural similarities to the human gut, makes Drosophila melanogaster a suitable model organism that can be used to gain understanding the interaction between bacteria and the immune system in the human intestine.
Gram-negative bacteria activate a NF-κB-mediated inflammatory response in Drosophila melanogaster’s intestine. Activation leads to the production of antimicrobial peptides that are needed to fight bacterial infections. In this project, I have investigated whether the fly-caspase drICE (Drosophila Interleukin-1-beta Converting Enzyme) regulates NF-κB-mediated inflammatory response under basic intestinal conditions, thus preventing commensal bacteria from inducing an immune response in the fly. I have developed a method of cultivating axenic flies, i.e. bacteria-free flies. I have then compared the immune responses in bacteria-free wild-type flies and conventionally bred wild-type flies as well as bacteria-free drICE-mutant flies and conventionally bred drICE-mutant flies. The investigation showed that drICE caspase downregulates NF-κB mediated inflammatory responses caused by commensal bacteria in the fly gut. Commensal bacteria cause inflammation in the intestine of flies that cannot produce drICE.
Gramnegativa bakterier aktiverar NF-κB-förmedlad inflammationsrespons i Drosophila melanogasters tarm. Aktiveringen leder till produktion av antimikrobiella peptider, som krävs för att bekämpa bakterieinfektioner. I detta Pro gradu-projekt har jag undersökt om flugkaspaset drICE (eng. Drosophila interleukin-1-beta converting enzyme) nedreglerar NF-κB-förmedlad inflammationsrespons under basala förhållanden i tarmen och således hindrar kommensala bakterier från att aktivera en immunrespons i flugan. Detta har jag undersökt genom att utveckla en metod att odla axeniska, d.v.s. bakteriefria flugor. Jag har sedan jämfört inflammationsresponsen i bakteriefria vildtypsflugor och konventionellt uppfödda vildtypsflugor samt bakteriefria drICE-mutanta flugor och konventionellt uppfödda drICE-mutanta flugor. Undersökningarna visade att kaspaset drICE nedreglerar NF-κB-förmedlade inflammationsresponser som förorsakas av kommensala bakterier i flugans tarm. Kommensala bakterier orsakar inflammation i tarmen hos flugor som inte kan producera drICE.
Gram-negative bacteria activate a NF-κB-mediated inflammatory response in Drosophila melanogaster’s intestine. Activation leads to the production of antimicrobial peptides that are needed to fight bacterial infections. In this project, I have investigated whether the fly-caspase drICE (Drosophila Interleukin-1-beta Converting Enzyme) regulates NF-κB-mediated inflammatory response under basic intestinal conditions, thus preventing commensal bacteria from inducing an immune response in the fly. I have developed a method of cultivating axenic flies, i.e. bacteria-free flies. I have then compared the immune responses in bacteria-free wild-type flies and conventionally bred wild-type flies as well as bacteria-free drICE-mutant flies and conventionally bred drICE-mutant flies. The investigation showed that drICE caspase downregulates NF-κB mediated inflammatory responses caused by commensal bacteria in the fly gut. Commensal bacteria cause inflammation in the intestine of flies that cannot produce drICE.