Aktivering av inflammasomet ved hypoksi og samtidige infeksjoner
I dette prosjektet ønsker vi å undersøke immunsystemet sin rolle inkludert inflammasomet, immunceller og inflammasjonscytokiner i sykdommen pulmonal hypertensjon, forårsaket av hypoksi (lav oksygentilførsel til kroppens vev) ved samtidige infeksjoner. Immuncellenes spesifikke rolle undersøkes ved benmargstransplantasjon. Hypoksieksponering vil gi dyrene pulmonal hypertensjon og eventuelt påfølgende hjertesvikt. Stimulering med lipopolysakkarid (LPS) vil gi en inflammasjonstilstand som etterligner infeksjon. Ved LPS forsøk og hypoksi bruker man fysiologiske stimuli, som imiterer en forbigående infeksjon, det å leve i høyden, eller å leve med en kronisk lungesykdom med hypoksi. LPS aktiverer inflammasomet med produksjon av IL-1beta og IL-18 som medierer feber. Vi kan observere at musene er mindre aktive og spiser mindre, som kan være symptomer på infeksjon. Vår erfaring med å gi LPS opptil 10 mg/kg, er at disse symptomene er forbigående (varer ca i 4 timer). Verken LPS eller hypoksi er forbundet med smerte hos mus eller menneske (med infeksjon).
I forsøkene våre vil man undersøke om hypoksiresponsen med inflammasjonsreaksjon i lungene, utvikling av pulmonal hypertensjon og hjertesvikt forverres av samtidig introduksjon av inflammatoriske protein (LPS). Det er kjent at pasienter med kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS) har økte nivåer av IL-18 protein i serum og at nivået er korrelert med sykdommens alvorlighetsgrad. Pasienter med alvorlig KOLS har respirasjonssvikt med alveolær hypoksi og hypoksemi, og KOLS er den hyppigste årsaken til kronisk hypoksi i Norge. Pasienter med KOLS har ofte infeksjoner i forbindelse med en KOLS-forverring.
Bakgrunnen for prosjektet vårt bygger på tidligere forsøk ved vårt institutt som har vist økte IL-18 nivåer i serum hos mus med alveolær hypoksi etter opphold i hypoksikammer. Pro-IL-18 omdannes til aktiv IL-18 ved hjelp av enzymet caspase-1.
Vi har en pågående avl for caspase-1 knock-out mus (ID 15668), hvor vi undersøker hvilke inflammatoriske effekter hypoksi utøver gjennom inflammasomet. Vi ønsker nå i tillegg å undersøke om inflammasomet aktiveres ytterligere ved stimulering med LPS. Dette er høyst relevant da pasienter med KOLS, under forverringsfaser, ofte har infeksjoner i tillegg til hypoksi.
Denne modellen med mus i hypoksi har vist seg velegnet, da vi ved tidligere forsøk har sett at hypoksi fører til betennelse i lungene med influx av leukocytter og utvikling av pulmonal hypertensjon.
Vi ønsker å benytte genmodifiserte C57Bl/6 mus som mangler genet for caspase-1, samt C57Bl/6 littermates. Til forsøket vil vi benytte 672 hanner i alderen 8-12 uker, pr muselinje. Til avl og tilbakekrysningsavl x 2 i løpet av de neste 4 år vil det også bli benyttet 450 dyr pr muselinje. Det vil også benyttes 136 mus til beinmargstransplantasjon. Vi bruker så få dyr som mulig i forsøkene våre. Vi har allerede fått erfaring med antall dyr vi behøver for å få signifikante verdier og bruker derfor det minimale antallet som trenges for å få valide data. Vi har tidligere erfaring med de aktuelle modellene. Hemodynamiske målinger er blitt raffinert, og alle hemodynamiske målinger og operasjoner foretas i narkose (etter induksjon i isofluran 5%).
I forsøkene våre vil man undersøke om hypoksiresponsen med inflammasjonsreaksjon i lungene, utvikling av pulmonal hypertensjon og hjertesvikt forverres av samtidig introduksjon av inflammatoriske protein (LPS). Det er kjent at pasienter med kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS) har økte nivåer av IL-18 protein i serum og at nivået er korrelert med sykdommens alvorlighetsgrad. Pasienter med alvorlig KOLS har respirasjonssvikt med alveolær hypoksi og hypoksemi, og KOLS er den hyppigste årsaken til kronisk hypoksi i Norge. Pasienter med KOLS har ofte infeksjoner i forbindelse med en KOLS-forverring.
Bakgrunnen for prosjektet vårt bygger på tidligere forsøk ved vårt institutt som har vist økte IL-18 nivåer i serum hos mus med alveolær hypoksi etter opphold i hypoksikammer. Pro-IL-18 omdannes til aktiv IL-18 ved hjelp av enzymet caspase-1.
Vi har en pågående avl for caspase-1 knock-out mus (ID 15668), hvor vi undersøker hvilke inflammatoriske effekter hypoksi utøver gjennom inflammasomet. Vi ønsker nå i tillegg å undersøke om inflammasomet aktiveres ytterligere ved stimulering med LPS. Dette er høyst relevant da pasienter med KOLS, under forverringsfaser, ofte har infeksjoner i tillegg til hypoksi.
Denne modellen med mus i hypoksi har vist seg velegnet, da vi ved tidligere forsøk har sett at hypoksi fører til betennelse i lungene med influx av leukocytter og utvikling av pulmonal hypertensjon.
Vi ønsker å benytte genmodifiserte C57Bl/6 mus som mangler genet for caspase-1, samt C57Bl/6 littermates. Til forsøket vil vi benytte 672 hanner i alderen 8-12 uker, pr muselinje. Til avl og tilbakekrysningsavl x 2 i løpet av de neste 4 år vil det også bli benyttet 450 dyr pr muselinje. Det vil også benyttes 136 mus til beinmargstransplantasjon. Vi bruker så få dyr som mulig i forsøkene våre. Vi har allerede fått erfaring med antall dyr vi behøver for å få signifikante verdier og bruker derfor det minimale antallet som trenges for å få valide data. Vi har tidligere erfaring med de aktuelle modellene. Hemodynamiske målinger er blitt raffinert, og alle hemodynamiske målinger og operasjoner foretas i narkose (etter induksjon i isofluran 5%).