The role of glycoprotein 2 in an enteric Salmonella infection model
(2024) MOBN03 20232Degree Projects in Molecular Biology
- Abstract
- Glycoprotein 2 (GP2) is a glycosylphosphatidylinositol (GPI)-anchored protein primarily produced by pancreatic acinar cells. It is expressed on M cells and can interact with the type 1 fimbrial adhesin (FimH), a component of type 1 pili found in gram-negative bacteria e.g Salmonella. It shares homology to Tamm-Horsfall protein (THP) which has been shown to have antibacterial effects and can also interact with FimH. Salmonella enterica Serotype Typhimurium (S. Tm) has been shown to cause non-lethal colitis in mice susceptible to the strain S. Tm BRD509-2W1S. The role of GP2 in enteric infection is not as well studied as THP. We hope to get a better understanding of it by making use of a murine Salmonella model with mice that are Gp2... (More)
- Glycoprotein 2 (GP2) is a glycosylphosphatidylinositol (GPI)-anchored protein primarily produced by pancreatic acinar cells. It is expressed on M cells and can interact with the type 1 fimbrial adhesin (FimH), a component of type 1 pili found in gram-negative bacteria e.g Salmonella. It shares homology to Tamm-Horsfall protein (THP) which has been shown to have antibacterial effects and can also interact with FimH. Salmonella enterica Serotype Typhimurium (S. Tm) has been shown to cause non-lethal colitis in mice susceptible to the strain S. Tm BRD509-2W1S. The role of GP2 in enteric infection is not as well studied as THP. We hope to get a better understanding of it by making use of a murine Salmonella model with mice that are Gp2 sufficient and deficient. Our hypothesis is that lack of Gp2 will impact the immune response and contribute to altered pathology. Mice infected with S. Tm started losing weight within the first few days, more noticeably in KO than WT. Faecal and blood samples were used to measure total and S. Tm specific antibodies, however, no differences caused by the lack of Gp2 were detected. CFUs were determined in faecal samples and Peyer’s patches (PP), mesenteric lymph nodes (MLNs) and spleen which did not indicate any alterations caused by lack of Gp2. Cell suspensions from small intestine, colon, MLN and PP were stained and analysed by flow cytometry. There were no differences in innate immune response except for cDC1 in the colon. There were instances where T and B cell responses were either higher or lower in infected Gp2 KO. We concluded that lack of Gp2 results in increased pathology in the early stage of infection, however, whether it influences the immune response is not clear, our data suggests that there is a trend, but more data is needed. (Less)
- Popular Abstract (Swedish)
- Glykoprotein 2 – att skydda eller inte skydda, det är frågan.
Glykoprotein 2 (GP2) är ett medfött protein som huvudsakligen produceras i bukspottkörteln och även finns på specialiserade tarm-epitelceller. Det delar likheter med ett annat protein som kallas för Tamm-Horsfalls protein (THP). Båda kan interagera med bakteriella fimbrier tex E. coli och Salmonella. THP kan därmed förhindra att E. coli fäster vid celler i urinvägarna och därmed förebygga infektioner. Till skillnad från THP har funktionen av GP2 i tarmen inte studerats i lika stor utsträckning. En viktig faktor som reglerar värd-tarm-homeostas är immunoglobulin A (IgA), som produceras av det adaptiva immunsystemet. Medan IgA funktion har studerats ingående, är GP2 roll i... (More) - Glykoprotein 2 – att skydda eller inte skydda, det är frågan.
Glykoprotein 2 (GP2) är ett medfött protein som huvudsakligen produceras i bukspottkörteln och även finns på specialiserade tarm-epitelceller. Det delar likheter med ett annat protein som kallas för Tamm-Horsfalls protein (THP). Båda kan interagera med bakteriella fimbrier tex E. coli och Salmonella. THP kan därmed förhindra att E. coli fäster vid celler i urinvägarna och därmed förebygga infektioner. Till skillnad från THP har funktionen av GP2 i tarmen inte studerats i lika stor utsträckning. En viktig faktor som reglerar värd-tarm-homeostas är immunoglobulin A (IgA), som produceras av det adaptiva immunsystemet. Medan IgA funktion har studerats ingående, är GP2 roll i tarminfektioner ännu okänd. Nya upptäckter tyder GP2 kan spela en roll i att reglera immunsvar och balansera mikrobiotan. Detta väcker frågan om vilken roll GP2 har vid tarminfektioner.
Vad gjorde vi?
För att besvara denna fråga använde vi genetiskt modifierade möss med och utan GP2. Dessa möss infekterades med en speciell Salmonella typhimurium-stam (S. Tm) som har nedsatt förmåga att replikera men som ändå orsakar enterokolit. För att säkerställa att S. Tm skulle överleva bland mikrobiotan och orsaka infektion gav vi mössen antibiotika dagen innan, vilket skapade en nisch för S. Tm. Från detta experiment samlade vi in organ samt avförings- och blodprover. Genom att använda flödescytometri, ELISAs och CFU- kunde vi samla in data för den bakteriella belastningen och spridningen, samt läsa av medfödda och adaptiva immunsvar.
Vad lärde vi oss?
Våra data visade att brist på GP2 resulterade i viktförlust hos infekterade möss, men denna ökade viktförlust motsvarade inte högre mängder bakterier i avföringen. Vi fann inga bevis för att brist på GP2 var associerat med ökad patologi. Även om vi inte observerade starka skillnader i det medfödda immunsystemet mellan GP2-genotyperna, kan brist på GP2 ha orsakat förändringar i det adaptiva immunsvaret, inklusive T- och B-celler. För båda dessa grupper såg vi trender och skillnader som kan tyda på att brist på GP2 kan påverka immunsvar. Efter att ha undersökt antikroppssvaret från blod och avföring såg vi specifika antikroppar genererade mot S. Tm. Dock verkade bristen på GP2 inte ha någon inverkan. Svaret på frågan om GP2 skyddar eller inte förblir därför osäkert, och mer data behövs för att testa vår hypotes.
Vad är detta bra för?
Att studera GP2 är viktigt eftersom det bidrar till en djupare förståelse för hur det medfödda och adaptiva immunsystemet tillsammans kontrollerar bakterierna i vår tarm, särskilt i sammanhanget av infektion och inflammation. Baserat på opublicerade data verkar GP2 spela en nyckelroll i att hjälpa värdens immunsystem att kontrollera bakterier och upprätthålla en hälsosam balans av mikrober i tarmen, vilket är avgörande för tarmhälsan. Att undersöka hur GP2 påverkar bakterier och immunsvaret under infektion kan potentiellt hjälpa till att upptäcka nya sätt att behandla eller hantera patienter som lider av sjukdomar orsakade av till exempel Salmonella.
Masterexamen i Molekylärbiologi 60 hp 2024
Biologiska institutionen, Lunds universitet
Handledare: Johanna Kabbert and William Agace
The Section of Mucosal Immunology Department of Medicine (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9177207
- author
- Fadhel Hamid, Ara
- supervisor
-
- Johanna Kabbert LU
- William Agace LU
- organization
- course
- MOBN03 20232
- year
- 2024
- type
- H2 - Master's Degree (Two Years)
- subject
- language
- English
- id
- 9177207
- date added to LUP
- 2024-10-30 13:59:10
- date last changed
- 2024-10-30 13:59:10
@misc{9177207,
abstract = {{Glycoprotein 2 (GP2) is a glycosylphosphatidylinositol (GPI)-anchored protein primarily produced by pancreatic acinar cells. It is expressed on M cells and can interact with the type 1 fimbrial adhesin (FimH), a component of type 1 pili found in gram-negative bacteria e.g Salmonella. It shares homology to Tamm-Horsfall protein (THP) which has been shown to have antibacterial effects and can also interact with FimH. Salmonella enterica Serotype Typhimurium (S. Tm) has been shown to cause non-lethal colitis in mice susceptible to the strain S. Tm BRD509-2W1S. The role of GP2 in enteric infection is not as well studied as THP. We hope to get a better understanding of it by making use of a murine Salmonella model with mice that are Gp2 sufficient and deficient. Our hypothesis is that lack of Gp2 will impact the immune response and contribute to altered pathology. Mice infected with S. Tm started losing weight within the first few days, more noticeably in KO than WT. Faecal and blood samples were used to measure total and S. Tm specific antibodies, however, no differences caused by the lack of Gp2 were detected. CFUs were determined in faecal samples and Peyer’s patches (PP), mesenteric lymph nodes (MLNs) and spleen which did not indicate any alterations caused by lack of Gp2. Cell suspensions from small intestine, colon, MLN and PP were stained and analysed by flow cytometry. There were no differences in innate immune response except for cDC1 in the colon. There were instances where T and B cell responses were either higher or lower in infected Gp2 KO. We concluded that lack of Gp2 results in increased pathology in the early stage of infection, however, whether it influences the immune response is not clear, our data suggests that there is a trend, but more data is needed.}},
author = {{Fadhel Hamid, Ara}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
title = {{The role of glycoprotein 2 in an enteric Salmonella infection model}},
year = {{2024}},
}