Vis enkel innførsel

dc.contributor.authorAstrid Jullumstrø Feuerherm,nb_NO
dc.date.accessioned2014-12-19T13:11:34Z
dc.date.available2014-12-19T13:11:34Z
dc.date.created2010-01-22nb_NO
dc.date.issued2009nb_NO
dc.identifier289002nb_NO
dc.identifier.isbn978-82-471-1497-1 (printed ver.)nb_NO
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11250/244675
dc.description.abstractThis thesis is built upon some of the work that I’ve been engaged in during the last 8 years. The road from “Start” towards “Finish” has not been straightforward. The “Get-Set-Go” part of this journey started with my Master thesis on retrovirus-induced autoimmunity in a murine model for HIV. This led to studies of inflammatory mechanisms as Associate professor, MD Arild Faxvaag and PhD student Lilian Leistad welcomed me into their research group, the Rheumatology Research Lab. In the beginning in the Rheumatology Research Lab, the aim was to characterise if the chondrocytes contributed to joint destruction in typical “wear-and tear” osteoarthritis (OA) and in autoimmune, inflammatory rheumatoid arthritis (RA). Lilian Leistad had already found that the cytokine transcriptional signature of chondrocytes from RA patients differed from chondrocytes from OA patients or from nondiseased cartilage [1]. Thus, we wanted to expand on this finding to try to understand the consequences of these differences. First, we set up to investigate if inflammatory mediated bone loss in RA could be associated with the levels of the proteins osteoprotegerin (OPG) and hepatocyte growth factor (HGF) as these had already been associated with another disease characterised by secondary osteoporosis, multiple myeloma (MM) [2, 3]. Both HGF and OPG were found elevated in both serum and synovial fluid from RA patients and in other arthritides, especially seropositive RA. This suggests that the elevated levels of both proteins may reflect inflammatory mediated bone loss and that they may be synthesised as part of compensatory mechanisms to attempt repair and protection against bone degradation. We next succeeded in isolating and cultivating the chondrocytes and dived into the world of phospholipases (PLA2s). At the time, an association between RA and PLA2 were already known, as secretory PLA2-IIA was initially isolated from synovial fluid from RA patients [4]. Interestingly, we saw that the PLA2 transcriptional profile differed between RA, OA and non-diseased controls, as the enzymes sPLA2-IIA, cPLA2-IVA and sPLA2-V (mRNA only) were differentially distributed both in quantity and/or localisation, supporting the inflammatory origin of RA cartilage degradation and emphasising an important role for PLA2s in cartilage degradation. In the following, we chose to focus on OA chondrocytes and how they responded to various inflammatory mediators in terms of arachidonic acid (AA)-release, PLA2 transcriptional profiling and prostaglandin E2 (PGE2) production. We confirmed a central role for IL-1_ in cartilage; IL-1_ leads to activation and upregulation of several PLA2s and the concomitant production of PGE2, a bioactive lipid known to have anabolic effects on cartilage metabolism at normal, low concentrations and catabolic effects at high, pathological concentrations [5]. After joining Professor Berit Johansen's Lipid Signalling Group, I moved towards entirely different cell models, now using established cell lines (HaCaT, THP-1 and SW982) instead of primary cells. The focus of interest was still PLA2 in inflammation (psoriasis, atherosclerosis and synovitis, respectively). The fact that PLA2s, arachidonic acid (AA) and platelet activating factor (PAF) had all been found elevated in psoriatic skin [6-8] gained our attention and PhD student Katarina Jorgensen had shown that PAF led to activation of several PLA2 isotypes and release of AA. Following this, we therefore wanted to investigate what effect the PAF-induced AA would have on gene transcription in fully differentiated HaCaT, a cellular model of outer skin. Contrary to some findings, we found that PAF-induced AA led to the activation and proliferation of the quiescent keratinocytes. Thus, PAF may be a trigger for the autonomic production of growth factors, functioning as a dedifferentiation switch. Following this, we sought to find more details of the regulation of this response forwarding the Wnt signalling pathway as a possible mechanism in this response. Conclusive results on Wnt involvement are not yet found, but the possibility is not rejected and requires further study, preferably on the protein level. Taken together, these results suggests a more nuanced function of PLA2 than being only a propagator of inflammation – it also triggers cell activation or cell dedifferentiation in quiescent cells and may subsequently elicit migration and proliferation. These processes are closely coupled in normal physiological responses such as re-epithelialisation and angiogenesis in wound healing, but also in unwanted processes such as chronic inflammation and cancer. Thus, aberrant PLA2 activation may also be a target to investigate for therapeutic purposes even in cancer, as a function for PLA2 in controlling migration and entry into cell cycle is proposed. If this is a result of free AA as such, PAF or eicosanoid signalling or transactivation of growth factor receptors remains to be elucidated; hence the “Finish”-line is not reached by far. More work on every level encompassing the inflammasome is needed for every cell type involved in the pathological process and also for the joint actions of every cell type in the inflamed or even cancerous tissue of interest.nb_NO
dc.description.abstractDenne avhandlingen er sammensatt av noe av det jeg har arbeidet med de siste 8 arene. Veien fra “Start” til “Mal” har ikke vart rettlinjet. ”Klar-Ferdig-Ga“ delen av denne reisen startet med min masteroppgave om retrovirus-indusert autoimmunitet i en musemodell for HIV. Dette forte videre til studier av mekanismer for betennelse (inflammasjon) da forsteamanuensis, dr. med Arild Faxvaag og ph.d-student Lilian Leistad ønsket meg velkommen inn i deres forskningsgruppe, Revmatologisk Forskningslab. I starten pa Revmalab var malet a karakterisere om bruskcellene (chondrocyttene) bidro til destruksjon av leddet i typisk “slitasjegikt” osteoartritt (OA) og autoimmun, inflammatorisk revmatoid artritt (RA). Lilian Leistad hadde allerede funnet at transkripsjonell cytokinprofil var forskjellig i bruskceller fra RA pasienter, OA pasienter og frisk brusk [1]. Vi ville derfor utforske dette funnet videre for a prove a forstå konsekvensene av disse forskjellene. Forst undersokte vi om beintap som folger av inflammasjonen i RA var assosiert med nivaene av proteinene osteoprotegerin (OPG) og hepatocytt vekst faktor (HGF) ettersom disse allerede var forbundet med annen sykdom karakterisert av sekundar osteoporose, multippelt myelom (MM) [2, 3]. Bade HGF og OPG ble funnet forhoyet bade i serum og leddvaske fra RA pasienter og i andre artritter, sarlig i seropositiv RA. Dette antyder at de forhoyede nivaene av begge proteiner kan gjenspeile inflammasjonsutlost beintap og at de dannes som en del av kompensatoriske mekanismer i et forsok pa a reparere og beskytte mot beinnedbryting. Vi lyktes deretter med a isolere og dyrke bruskcellene og dykket na inn i fosfolipase A2 (PLA2) -verdenen. En forbindelse mellom RA og PLA2 var allerede kjent ettersom sekretorisk PLA2-IIA opprinnelig ble isolert fra inflammatorisk leddvaske fra RA pasienter [4]. Vi fant at transkripsjonell PLA2 profil var forskjellig i RA, OA og friske kontroller ettersom enzymene sPLA2-IIA, cPLA2-IVA and sPLA2-V (kun mRNA) var forskjellig fordelt bade i kvantitet og lokalisering, noe som stotter den inflammatoriske opprinnelsen i RA og peker pa en viktig rolle for PLA2 i brusknedbryting. Vi valgte deretter a fokusere pa OA chondrocytter og hvordan de responderte pa ulike inflammatoriske signalmolekyler med hensyn pa arakidonsyre (AA)-frigjoring, PLA2 transkripsjonell profil og prosatglandin E2 (PGE2) produksjon. Vi bekreftet at IL-1_ har en sentral rolle i brusk; IL-1_ forer til aktivering og oppregulering av flere PLA2’er og samtidig produksjon av PGE2, et bioaktivt lipid kjent for a ha anabole effekter pa bruskmetabolisme ved normale, lave konsentrasjoner og katabole effekter ved hoye, patologiske konsentrasjoner [5]. Etter at jeg begynte i professor Berit Johansens PLA2-gruppe, flyttet jeg over mot helt andre cellemodeller og benyttet na etablerte cellelinjer (HaCaT, THP-1 and SW982) i stedet for primare celler. Interessefokuset var fortsatt PLA2 i betennelse (henholdsvis psoriasis, aterosklerose og betent leddhinne / synovitt). Det faktum at PLA2, arakidonsyre (AA) og plate-aktiverende faktor (PAF) alle var funnet i forhoyede niva i psoriatisk hud [6-8] fanget var oppmerksomhet og ph.d-student Katarina Jorgensen hadde vist at PAF forte til aktivering av flere PLA2 isotyper og frigjoring av AA. Pa denne bakgrunnen ønsket vi derfor a undersoke hvilken effekt PAF-indusert AA ville ha pa gen transkripsjon i fullt differensierte HaCaT. I motsetning til noen funn fant vi at PAF-indusert AA forte til aktivering og proliferasjon av keratinocytter i hvilefase. Altsa kan PAF utlose autonom produksjon av vekstfaktorer og dermed fungere som en bryter for dedifferensiering. Vi provde deretter a finne flere detaljer for hvordan denne responsen blir regulert og lanserte Wnt signalsporet som en mulig mekanisme i denne responsen. Bekreftende resultater pa at Wnt er involvert er forelopig ikke funnet, men muligheten kan heller ikke avvises og krever videre studier, fortrinnsvis pa protein niva. Alt i alt antyder disse resultatene at PLA2 har en mer nyansert funksjon utover a bare vare en padriver for betennelse; PLA2 utloser ogsa celleaktivering eller cellededifferensiering av celler i hvilefase og kan dermed sette i gang migrasjon og proliferasjon. Disse prosessene er nart koplet i normale fysiologiske responser som re-epitelialisering og angiogenese i sarheling, men ogsa i uonskede prosesser som ved kronisk inflammasjon og kreft. Altsa kan avvikende PLA2 aktivering ogsa vare et mal a undersoke for terapeutisk nytte ogsa i kreft da det antydes at PLA2 har en funksjon med a kontrollere migrasjon og inngang i cellesyklus. Om dette skyldes fri AA som sadan, PAF eller eikosanoid signalisering eller transaktivering av vekst faktor reseptorer gjenstar a se, altsa er ”Mal”-linja langt fra nadd. Mer arbeid er nødvendig pa alle niva for a utforske inflammasomet for hver celletype som er involvert i en patologisk prosess og ogsa for de samlede effekter av alle celletypene det betente eller kreftrammede vevet av interesse.nb_NO
dc.languageengnb_NO
dc.relation.ispartofseriesDoktoravhandlinger ved NTNU, 1503-8181; 2009:61nb_NO
dc.titleElucidation of molecular mechanisms for proinflammatory phospholipase A2 in chronic diseasesnb_NO
dc.typeDoctoral thesisnb_NO
dc.contributor.departmentNorges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Fakultet for naturvitenskap og teknologi, Institutt for biologinb_NO
dc.description.degreePhD i biologinb_NO
dc.description.degreePhD in Biologyen_GB


Tilhørende fil(er)

Thumbnail

Denne innførselen finnes i følgende samling(er)

Vis enkel innførsel