Angiotensiinijärjestelmä kokeellisessa suolistotulehduksessa

Abstract

Tämä opinnäytetyö toteutettiin Helsingin yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan biolääketieteen laitoksessa, farmakologian oppialalla lääketieteellisen ravitsemusfysiologian tutkimusryhmässä.

Reniini-angiotensiini -järjestelmä (RAS) on keskeinen elimistön elektrolyytti- ja nestetasapainon, sekä verenpaineen säätelijä. RAS toimii myös paikallisesti, ja sen komponentteja on osoitettu useista elimistön kudoksista ja elimistä. RAS:n toiminnan laajuutta täydentävät havainnot ns. vaihtoehtoisesta, angiotensiinikonvertaasientsyymi 2:n (ACE2) katalysoimasta signalointireitistä, ja sen osallisuudesta tulehdus- ja kudosvauriossa yhdessä muiden paikallisesti toimivien RAS -komponenttien kanssa saattavat olla merkityksellisiä tulehduksellisia suolistosairauksia ajatellen.

Opinnäytetyössä tutkittiin hiirille (n=5-8) aiheutetulla kokeellisella suolitulehdusmallilla RAS-järjestelmän keskeisten entsyymien, angiotensiinikonvertaasientsyymi 1:n (ACE1) ja ACE2:n ekspressiota proteiini- ja mRNA -tasolla ohut- ja paksusuolinäytteistä. RAS-järjestelmän komponenttien lisäksi opinnäytetyössä tutkittiin kolmea muuta tekijää eks-pressiotasolla: TNFα (tuumorinekroositekijä-alfa), LRH-1 (liver receptor homolog 1) ja CYP11B1 (11β-hydroxylase).

ACE1:n ja ACE2:n proteiinipitoisuuksia määritettiin soveltamalla ja optimoimalla western blot -menetelmä. ACE1:n proteiinipitoisuutta määritettiin myös ELISA-menetelmällä. Kaikkien tutkittavien komponenttien mRNA ekspressiota mitattiin RT-qPCR-menetelmällä, jossa suunniteltiin komponenttien mRNA-sekvenssiä monistavat alukkeet, minkä jälkeen alukkeiden toimivuus testattiin ja suoritettiin varsinaiset ekspressioanalyysit.

Tulokset eivät osoittaneet tutkittujen komponenttien pitoisuuksien muuttuvan suolistossa tilastollisesti merkittävästi suoritetussa kokeellisessa suolistotulehdusmallissa.

This thesis was carried out in the Medical Nutrition Physiology research group at the Pharmacology Department of the Institute of Biomedicine in the Helsinki University Faculty of Medicine.

The renin-angiotensin system (RAS) is a key regulator in body fluid and electrolyte homeostasis as well as in blood pressure. RAS can also be expressed locally, and its components have been located in many different organs and tissue types. Understanding of the-RAS system’s possible significance in inflammation has been widened by the discovery of the alternative RAS pathway involving angiotensin converting enzyme 2 (ACE2). This alternative pathway together with the locally expressed RAS components may be significant in inflammatory bowel diseases.

In this thesis, protein and mRNA expression of the RAS system’s essential components, angiotensin-converting enzyme 1 (ACE1) and ACE2 were determined from small and large intestine samples acquired from the experimental mouse model for intestinal inflammation. In addition to the components of RAS, three other components were analyzed: Tumor necrosis factor alpha (TNFα), Liver receptor homolog 1 (LRH-1) and 11β-hydroxylase (CYP11B1).

Protein quantities of ACE1 and ACE2 were analyzed by western blot, for which purpose the method was adapted and optimized. ACE1 was also analyzed by ELISA. The mRNA expression quantities of all the components studied were assessed by RT-qPCR, to design the primers. Then, the primers were tested, and the actual expression analysis of the components was performed.

Results did not show any statistically significant change in components concentrations in the experimental intestinal inflammation model.