Vloga cisteinske peptidaze katepsina X pri polarizaciji celic mikroglijeVerbič, Klara (Avtor) Pišlar, Anja (Mentor) Bolčina, Lara (Komentor) mikroglijapolarizacijavnetjekatepsin Xzaviralec katepsina XCelice mikroglije so glialne celice centralnega živčnega sistema (CŽS), podobne makrofagom, ki vzdržujejo homeostazo možganov in so ene izmed najpomembnejših prirojenih celic imunskega sistema v CŽS. Pod vplivom patoloških in imunoloških dražljajev pride do polarizacije mikroglije v pro-vnetni fenotip M1, ki spodbuja procese nevrovnetja ali proti-vnetni fenotip M2, ki izkazuje zaščitno delovanje v možganih. Cisteinski katepsini, ki jih sprošča polarizirana mikroglija M1, so vse bolj prepoznani kot pomembni vnetni dejavniki, ki sprožijo signalne poti, kar vodi v poslabšanje nevrovnetja. Med njimi je cisteinska peptidaza katepsin X, ki je že bila prepoznana kot patogeni dejavnik nevrodegeneracije, povzročene z vnetjem. V okviru magistrske naloge smo želeli ovrednotiti vlogo katepsina X pri polarizaciji celic mikroglije. Najprej smo postavili celični model polarizirane mikroglije z uporabo celične linije BV2, kjer smo pokazali vpliv stimulacije z lipopolisaharidom (LPS), interferonom-γ (IFN-γ), interlevkinom-4 (IL-4) in IL-13 na usmeritev polarizacije mikroglije. Pri tem sta LPS in IFN-γ povzročila polarizacijo mikroglije v fenotip M1, kar smo pokazali s povišano ravnjo pro-vnetnih dejavnikov. Po drugi strani sta citokina IL-4 in IL-13 spodbudila polarizacijo v smeri fenotipa M2, kar smo potrdili z označevalci proti-vnetnega stanja. Nadalje smo opredelili izražanje, aktivnosti in vezikularno lokalizacijo katepsina X v stimuliranih celicah BV2. Stimulacija z LPS in IFN-γ je povišala znotrajcelično izražanje katepsina X, kar smo pokazali s pomočjo prenosa western, in hkrati znižala njegovo aktivnost zaradi sproščanja zrele oblike katepsina X iz celic mikroglije ter zmanjšala njegovo znotrajcelično lokalizacijo v lizosomih, ki smo jo določili s konfokalno mikroskopijo. Pri tem IL-4 in IL-13 na izražanje, aktivnost in lokalizacijo katepsina X nista imela vpliva. V zadnjem delu magistrske naloge smo vrednotili še vpliv ireverzibilnega zaviralca katepsina X, AMS36, na polarizacijo mikroglije. Pokazali smo, da je AMS36 z zaviranjem katepsina X po stimulaciji z LPS in IFN-γ preprečil polarizacijo mikroglije v fenotip M1, kar se je odražalo v upadu ravni pro-vnetnega dejavnika NO, medtem ko je pri stimulaciji celic BV2 z IL-4 in IL-13 spodbudil polarizacijo mikroglije v fenotip M2, kar smo pokazali s povečano aktivnostjo arginaze-1 in izražanjem označevalca CD206, ki sta značilna za polarizirano mikroglijo M2. Pridobljeni rezultati nakazujejo, da ima katepsin X pomembno vlogo pri polarizaciji mikroglije v pro-vnetni fenotip M1 oziroma proti-vnetni fenotip M2 in predstavlja potencialno terapevtsko tarčo za preprečevanje in zdravljenje nevrodegenerativnih bolezni, povezanih s prekomernim vnetjem.[K. Verbič]20222022-12-21 09:41:11Magistrsko delo/naloga143453sl