Dendrittiske celler og Methylococcus capsulatus (Bath) - Interaksjon og funksjonelle effekter

Abstract

Forskningsgruppen ved laboratoriet for molekylær cellebiologi (IKBM) har vist at den ikkekommensale, metanotrofe bakterien M. capsulatus (Bath) binder til humane differensierte, monocyttderiverte umodne dendrittiske celler (mDC) in vitro. Dendrittiske celler er profesjonelle antigenpresenterende celler, med en unik evne til å aktivere naive T-celler i respons på infeksjon. Deres nøkkelrolle i immunforsvaret gjør bindingen til M. capsulatus (Bath) interessant. I denne oppgaven ble det undersøkt om M.capsulatus (Bath) også binder til andre typer immunceller. Bakterien viser binding til humane celler derivert fra CD14+ monocytter og primære dendrittiske celler. Bindingsegenskapene er ikke en generell egenskap ved alle gammaproteobakterier, siden E. coli Nissle 1917 ikke viser binding til humane celler derivert fra CD14+ monocytter. Funksjonelle effekter av M. capsulatus (Bath) på mDC ble undersøkt ved å kvantitere utvalgte inflammatoriske cytokiner. M. capsulatus (Bath) induserer lav cytokinsekresjon hos mDC, sammenlignet med kontrollbakteriene E. coli Nissle 1917 og E.coli E2348/69. M. capsulatus (Bath) og kontrollbakterienes evne til å indusere modning i mDC ble vurdert ved å undersøke endringer i ekspresjon av overflatemarkørene CD80 og CD86. Bakteriene induserte lik ekspresjon av de kostimulatoriske molekylene. I tillegg ble effekten av M. capsulatus (Bath) på aktivering av transkripsjonsfaktoren NF-κB i monocyttcellelinjen U937 undersøkt. Cellelinjen er stabil transfektert med et NF-κB-luciferase reporterkonstrukt. Aktivert NF-κB regulerer uttrykk av proinflammatoriske gener, inkludert gener for cytokiner, kjemokiner og adhesjonsmolekyler som fremmer inflammatoriske responser, og kan dermed benyttes som en markør for cellulær inflammasjonsrespons. M. capsulatus (Bath) viste en positiv doserespons- effekt på aktivert NF-κB, men induserte en svakere inflammasjonsrespons enn kontrollbakteriene ved lave konsentrasjoner.

The research group at the Laboratory of Molecular Cell Biology (IKBM) has proved that the noncommensal, methanotroph bacteria Methylococcus capsulatus (Bath) binds to human differentiated monocyte derived immature dendritic cells (mDC) in vitro. Dendritic cells are professional antigen presenting cells, with a unique ability to activate naive T cells in response to infection. Their key role in the immune system makes bond to M. capsulatus (Bath) interesting. In this study, it has been investigated whether M. capsulatus (Bath) also binds to other types of immune cells. The bacteria bind to human cells derived from CD14 + monocytes, and primary dendritic cells. Binding properties are not a general feature of all Gammaproteobacteria, since E. coli Nissle 1917 not show binding to human cells derived from CD14 + monocytes. Functional effects of M. capsulatus (Bath) in mDC have been investigated by quantifying selected inflammatory cytokines. M. capsulatus (Bath) induces low cytokine secretion compared to the control bascteria E. coli Nissle 1917 and E. coli E2348/69. The ability to induce maturation in mDC by M. capsulatus (Bath) and their control bacteria were evaluated by examining changes in the expression of the surface markers CD80 and CD86. All bacteria induced equal expression of the costimulatory molecules. In addition, the effect of the M. capsulatus (Bath) on activation of the transcription factor NF-κB in the human monocyte cell line U937 was examined. The cell line is stable transfected with a NF-κB luciferase reporter construct. Activated NF-κB regulates the expression of proinflammatory genes, including genes for cytokines, chemokines and adhesion molecules that promote inflammatory responses, and can therefore be used as a marker for cellular inflammatory response. M. capsulatus (Bath) exhibited a positive dose-response effect on activated NF-κB, but induced a weaker inflammatory response than control bacteria at low concentrations.