Immunogenicity of neutrophil extracellular traps: plasmacytoid dendritic cells activation by DNA isolated from neutrophil extracellular traps

Neutrophiles are being perceived as a crucial element of immune system engaged in infection, damage and development of illness in general. That’s why this type of immune cells represent vast majority of the leukocytes which can be found inside the human body. Neutophiles specialize in combating pathogens which manage to get into host body therefore they are being recruited in the first instance to the place of infection. Depending on the factor releasing innate immunity neutrophils can act in different manner. They can use various forms of defence strategy: phagocytosis, degranulation with release of antibacterial factors, Reactive Oxygen Forms (ROS) production or formation of so called Neutrophil Extracellular Traps (NETs).First publications concerning and characterizing NETs were published in 2004. Despite many ongoing research regarding this topic, still many features remain unclarified. NETs comprise mostly of DNA which play as a negatively charged scaffold for the cationic proteins of nuclear origin and for the neutrophil granules. This proteins have antibacterial properties and can act in the direct or indirect manner. Such construction formed outside the cell binds bacteria in the place allowing the immune system components to act.Nowadays it is known that qualitative and quantitative characterization of NETs differs depending on the factor causing NETs formation. Undoubtedly reactive oxygen species play an important part in NETs formation, and their origin differs leaning on the induction factor. There can be distinguished two major mechanisms of NETs generation. First, called depended on NADPH oxygenase and second independent on NADPH oxygenase, which can be induced by usage of PMA and calcimycin respectively.Foregoing research mostly focus on characterisation of complete structure composed of the genetic material and proteins. Exclusive analysis of DNA isolated from NETs in terms of immunological properties and molecule modification enable greater understanding of the process responsible for NETs generation.This thesis analyse immunogenic impact of isolated DNA from NETs on the plasmocytoidal dendritic cells (pDC) with regard of various mechanisms of NETs generation.

Neutrofile są uznawane za kluczowy element układu immunologicznego, zaangażowany w proces infekcji, uszkodzenia oraz stany chorobowe, dlatego reprezentują pulę leukocytów najliczniej odnajdowanych w organizmie człowieka. Specjalizują się w zwalczaniu patogenów wnikających to organizmu gospodarza z tego względu są rekrutowane w pierwszej kolejności do miejsca infekcji. W zależności od czynnika indukującego odpowiedz wrodzoną, neutrofile uruchamiają jeden z mechanizmów obronnych tj.: fagocytoza, degranulacja, produkcja reaktywnych form tlenu (ROS) oraz wyrzut neutrofilowych sieci zewnątrzkomórkowych (NETs). Pierwsze prace naukowe definiujące i opisujące wytwarzane neutrofilowe sieci zewnątrzkomórkowe pojawiły się dopiero w 2004 roku. Pomimo, że z biegiem lat przybywa publikacji skupiających się na tych strukturach, to wiele informacji pozostaje ciągle niewyjaśnione. Podstawowym elementem budującym NETs jest DNA, stanowiące negatywnie naładowane rusztowanie dla wiążących się kationowych białek pochodzących z jądra i ziarnistości neutrofili. Bezpośrednio oraz pośrednio wykazują właściwości bakteriobójcze oraz bakteriostatyczne. Utworzona zewnątrzkomórkowa sieć immobilizuje drobnoustroje w miejscu działania elementów układu immunologicznego, natomiast rezerwuar białek o różnorodnych właściwościach enzymatycznych doprowadzają do eliminacji zagrożenia. Obecnie wiadomo, że jakościowa oraz ilościowa charakterystyka NETs różni się w zależności od czynnika indukującego produkcję sieci. Niewątpliwym jest, że reaktywne formy tlenu (ROS) są istotnym elementem w generowaniu NETs, a ich źródło różni się w zależności od czynnika indukującego. Wyróżnia się dwa alternatywne mechanizmy doprowadzające do utworzenia sieci tzw. szlak zależny oraz niezależny od oksydazy NADPH. W warunkach in vitro możliwa jest indukcja sieci przy użyciu PMA czy kalcymycyny, co może uruchamiać wybiórczo mechanizm zależny lub niezależny od oksydazy NADPH. Dotychczasowe prace naukowe głównie skupiają się na charakterystyce całego kompleksu utworzonego z materiału genetycznego oraz białek. Wyłączna analiza DNA izolowanego z NETs pod względem właściwości immunologicznych oraz modyfikacji cząsteczkowych dostarczy nowych informacji na temat procesów prowadzących do wyrzutu sieci.Praca poddaje analizie DNA wyizolowane z neutrofilowych sieci zewnątrzkomórkowych pod względem właściwości immunogennych, wywieranych na plazmocytoidalne komórki dendrytyczne (pDC) z uwzględnieniem różnych mechanizmów generowania NETs.