Ihmisen komplementtisysteemin eri reaktioteiden mikrobitappokinetiikka : biologisten tekijöiden ja ympäristöaltisteiden vaikutus seerumin aktivaatioteiden antimikrobiaaliseen aktiivisuuteen

Abstract

Komplementtisysteemi on yli 30:stä eri proteiinista muodostuva selkärankaisten immuunipuolustuksen liukoinen osa, joka on ensisijainen puolustuskeino mikrobi-infektioita vastaan. Sen pääasiallisia tehtäviä ovat patogeenien lyysaus, opsonisointi, immuunikompleksien hävittäminen sekä tulehdusreaktion ja hankitun immuunipuolustuksen säätely. Komplementtisysteemi jaetaan kolmeen eri reaktiotiehen: klassiseen, vaihtoehtoiseen ja lektiinireaktiotiehen.

Tutkimusryhmässämme kehitettyä Escherichia coli K-12 pEGFPluxABCDEamp kantaa on käytetty koetinsoluina komplementtisysteemin klassisen ja vaihtoehtoisen reaktiotien antimikrobiaalisen vaikutuksen mittaamisessa. Elinkelpoiset koetinsolut tuottavat bioluminesenssia, minkä avulla bakteerien kasvukinetiikkoja voidaan seurata reaaliajassa. Seerumin komplementtisysteemin tappaessa koetinsoluja, niiden tuottaman bioluminesenssisignaalin intensiteetti laskee. Menetelmällä on havaittu komplementin klassisen reaktiotien aktivoituneen sisäilmavaurioille altistuneiden seeruminäytteissä. Kyseisissä mittauksissa vaihtoehtoinen reaktiotie eristettiin Ca+2-ioneita kelatoivalla etyleeniglykoli-tetra-etaanihapolla (EGTA), joka saattaa vaikuttaa myös koetinsolujen jakaantumiseen.

Tutkielmani tavoite oli eristää komplementtisysteemin reaktiotiet käyttämällä komplementin komponenteille spesifisiä vasta-aineita. Näin vältyttäisiin EGTA:n epäspesifisyydeltä sekä saataisiin tietoa myös lektiinireaktiotien antimikrobiaalisesta vaikutuksesta, josta on edelleen vähäisesti tietoa saatavilla. Eri reaktioteiden aktiivisuutta mitattaisiin 36 sisäilmavaurioille altistuneiden potilasnäytteistä. Tavoitteena oli selvittää, korreloivatko erot reaktioteiden aktiivisuuksissa potilaiden kokemien oireiden kanssa?

Reaktioteiden erottaminen tuntui onnistuvan ja menetelmän todettiin olevan toimiva vaihtoehto muille komplementin aktiivisuutta mittaaville menetelmille. Potilasnäytteissä havaittiin merkittäviä eroja etenkin lektiinireaktiotien ja vaihtoehtoisen reaktiotien annosvasteissa. Yli puolella potilaista lektiinireaktiotie oli jopa klassista reaktiotietä aktiivisempi, kun taas vaihtoehtoinen reaktiotie oli selvästi reaktioteistä vähiten antimikrobiaalinen. Toistaiseksi ei osata sanoa ovatko nämä erot synnynnäisiä, onko niissä näkyvissä ympäristöaltisteiden vaikutusta vai voidaanko eroja selittää tutkimusmenetelmän itsensä aiheuttamiksi. Jatkotutkimuksissa tarvitaan vielä reaktioteiden kinetiikan tarkentamista, suurempaa otantaa sekä potilas- että referenssinäytteistä.