Eksosomivälitteinen immunomodulaatio seeprakalamallissa

Mycobacterium tuberculosiksen aiheuttama tuberkuloosi on yksi yleisimmistä kuolemaan johtavista sairauksista kehitysmaissa. M. tuberculosis-bakteerin tiedetään kykenevän väistämään potilaan immuunipuolustusta ja hyödyntämään makrofagien sekä muiden puolustussolujen ominaisuuksia. M. tuberculosis kykenee lisääntymään makrofagien sisällä. Eksosomit ovat solunulkoisia rakkuloita, joita kaikki solut erittävät. Eksosomeilla tiedetään olevan myös immunomodulatorisia vaikutuksia. Tutkimuksen tarkoituksena oli kehittää in vivo-malli eksosomien immunomodulatoristen ominaisuuksien mallintamiseen seeprakaloissa, hyödyntämällä seeprakalojen omaa Mycobacterium marinum-patogeeniä. Tutkimuksessa käytettiin ihmisen monosyyttilinjan soluja (THP-1), lämpötapettuja M. marinum-bakteereja ja seeprakalojen poikasia. THP-1 -soluja käsiteltiin lämpötapetuilla M. marinum bakteereilla viidellä eri bakteerikonsentraatiolla. Lisäksi tutkimuksessa oli yksi bakteereilla käsittelemätön THP-1 -soluviljelmä. Kaikista THP-1 -soluviljelmistä eristettiin ultrasentrifugaatiolla kyseisten solujen tuottamia eksosomeja. Eristettyä eksosomeja mikroinjektoitiin kuorittujen seeprakalan poikasten ruskuaispussin blood circulation valley -suoneen, jotta nähtäisiin aiheuttavatko ne muutoksia kalojen tulehduksenvälittäjäaineiden geenien ilmentymisessä eli geeniekspressiossa. Noin puolen vuorokauden jälkeen kalaryhmästä poistettiin kuolleet yksilöt ja elossa olevat kerättiin talteen RNA-eristystä varten. Eristetty RNA käännettiin DNA:ksi ja reaaliaikaisella polymeraasiketjureaktiolla, qPCR:llä, mitattiin kohdegeenien ekspressioita. Tutkimuksessa havaittiin valittujen tulehdusvälittäjäaineiden geenien ilmentymisen lisääntymistä seeprakaloissa. Geenin ilmentymstaso oli sitä suurempi, mitä suuremmalle bakteerimäärälle THP-1 -solut oli altistettu ennen eksosomien eristystä. Kaikkein korkeimmat tulehdusvälittäjäaineiden geeniekspressiotasot nähtiin altistamattomien solujen eksosomeilla injektoitujen kalojen ryhmissä. Kontrolliksi valitussa geenissä ei havaittu vastaavaa geeniekspression kasvua. Näiden tutkimustulosten perusteella lämpötapetulla M. marinumilla käsiteltyjen THP-1 -solujen eksosomeilla näyttäisi olevan kyky aiheuttaa samankaltaisia muutoksia tulehdusvälittäjäaineiden geeniekspressiossa kuin seeprakalojen suoralla M. marinum infektiolla. Tulosten vahvistamiseen tarvitaan vielä lisätutkimuksia