Immunológiai Témacsoport

Kutatás

Az immunrendszer feladata, hogy megvédje szervezetünket a parazitákkal, patogénekkel és egyéb káros hatásokkal szemben. Az ecetmuslica (Drosophila melanogaster) mintegy 60 éve szolgál modellszervezetként az immunitás és a vérsejt differenciálódás tanulmányozásához. Bár jelenlegi tudásunk szerint az ecetmuslica nem rendelkezik adaptív immunitással, immunsejtjei (hemocitái) az emlősök mieloid sejteihez hasonló feladatokat (fagocitózis, tokképzés és koaguláció) látnak el. A hemociták differenciálódását evolúciósan konzervált jelátviteli útvonalak, transzkripciós- és epigenetikai faktorok szabályozzák. A gerincesek vérsejtjeihez hasonlóan a hemociták is több hullámban, térben elhatárolt vérsejtképző kompartmentumokban differenciálódnak. Ezen hasonlóságok teszik az ecetmuslicát kiváló modellszervezetté ahhoz, hogy az őssejtek állapotának hematopoietikus niche-ben történő szabályozását, illetve a szabályozás sérülése nyomán bekövetkező tumorképződést tanulmányozzuk.

1. Az ecetmuslica vérsejtjeinek transzdifferenciálódása

A transzdifferenciálódás folyamata során egy már differenciálódott sejt alakul egy másik funkcionális sejttípussá. A folyamat nem igényel őssejteket, illetve dedikált prekurzorokat. Korábbi in vivo sejtvonaljelölés alkalmazásával végzett kísérleteink rávilágítottak, hogy az ecetmuslica lárvájának fagocitáló plazmatocitái immunindukció hatására tokképző lamellocitákká képesek alakulni. Ezen konverzió során a plazmatociták drasztikus morfológiai- és génkifejeződési változáson esnek át. A transzdifferenciálódás szabályozásának tanulmányozására ex vivo vérsejt tenyésztő és differenciálódási módszert állítottunk be. A módszer segítségével lehetővé vált a vérsejtek differenciálódásának részletes és nagy áteresztő képességű videó-mikroszkópiás morfológiai vizsgálata. A vérsejtek differenciálódásáról készült felvételeket gépi tanulás segítségével elemezzük. A vizsgálat célja, hogy a vérsejtek morfológiai és transzkriptomikai adatainak összevetésével pontosabb ismereteket szerezzünk a transzdifferenciálódás folyamatáról.

2. A Headcase szerepe a vérsejt előalakok fenntartásának szabályozásában

A Headcase fehérje - a humán HECA tumorszuppresszor Drosophila homológja - fontos szerepet tölt be a lárva központi nyirokszervében differenciálódó vérsejtek sorsának kialakításában. Korábbi eredményeink szerint a Headcase a központi nyirokszerv vérsejtképző niche-ében a Hedgehog, a Decapentaplegic és a JAK/STAT jelátviteli útvonalak szabályozásán keresztül fejti ki vérsejt előalak fenntartó hatását. Vizsgálataink célja, hogy azonosítsuk a Headcase fehérje funkcionális doménjeit és együttműködő partnereit, ezáltal pontosabban megismerjük a vérsejtek differenciálódásában betöltött szabályozó szerepét.

Referenciák:

Csordás, G., Gábor, E., Honti, V., 2020. There and back again: The mechanisms of differentiation and transdifferentiation in Drosophila blood cells. Dev. Biol. (beküldve)

Varga, G.I.B., Csordás, G., Cinege, G., Jankovics, F., Sinka, R., Kurucz, É., Andó, I., Honti, V., 2019. Headcase is a Repressor of Lamellocyte Fate in Drosophila melanogaster. Genes 10. https://doi.org/10.3390/genes10030173

Honti, V., Csordás, G., Kurucz, É., Márkus, R., Andó, I., 2014. The cell-mediated immunity of Drosophila melanogaster: hemocyte lineages, immune compartments, microanatomy and regulation. Dev. Comp. Immunol. 42, 47–56. https://doi.org/10.1016/j.dci.2013.06.005

Honti, V., Csordás, G., Márkus, R., Kurucz, E., Jankovics, F., Andó, I., 2010. Cell lineage tracing reveals the plasticity of the hemocyte lineages and of the hematopoietic compartments in Drosophila melanogaster. Mol. Immunol. 47, 1997–2004. https://doi.org/10.1016/j.molimm.2010.04.017

Honti, V., Kurucz, E., Csordás, G., Laurinyecz, B., Márkus, R., Andó, I., 2009. In vivo detection of lamellocytes in Drosophila melanogaster. Immunol. Lett. 126, 83–84. https://doi.org/10.1016/j.imlet.2009.08.004