Ανάλυση ρυθμιστικών μορίων miRNAs που εμπεριέχονται στα εξωσώματα υγιών και μολυσμένων με λεϊσμάνια σκύλων
Analysis of regulatory miRNA molecules contained in the exosomes of healthy and Leismania infected dogs
Λέξεις-κλειδιά
Λεϊσμανίαση ; Leishmania infantum ; Εξωσώματα ; Ανάλυση διαφορικής έκφρασης ; DESeq2 ; Αλληλούχιση νέας γενιάς ; NGS ; MiRNA ; R ; MiRdeep2Περίληψη
Η πτυχιακή αυτή εργασία επικεντρώνεται στη μελέτη των miRNA ως βασικών
ρυθμιστικών μορίων στις κυτταρικές λειτουργίες και την εμπλοκή τους στη λοίμωξη
από το παράσιτο λεϊσμάνια. Οι διάφορες μορφές της λεϊσμανίασης επηρεάζουν
ανθρώπους και ζώα, με την Canine Leishmaniasis (CanL) να αποτελεί σοβαρό
κτηνιατρικό και ανθρώπινο ζήτημα στις χώρες της λεκάνης της Μεσογείου. Οι
περίπλοκοι μοριακοί μηχανισμοί παθογένεσης και οι δυσκολίες στη θεραπεία, όπως
για παράδειγμα η ανάπτυξη ανθεκτικών στελεχών και η έλλειψη αποτελεσματικών
εμβολίων, υπογραμμίζουν την ανάγκη εκτεταμένης έρευνας για την αντιμετώπισή
της.
Τα miRNA, μέσω της αλληλεπίδρασής τους με mRNA, ρυθμίζουν τη γονιδιακή
έκφραση και εμπλέκονται στην ανοσολογική απόκριση, ενώ τα εξωσώματα
αποτελούν φορείς που μεταφέρουν miRNA και άλλα βιοδραστικά μόρια, τα οποία
εμπλέκονται σε διάφορες βιολογικές διαδικασίες, όπως η ανοσολογική απόκριση και
η πορεία της λοίμωξης.
Η ανάλυση της διαφορικής έκφρασης των μορίων miRNA στην εργασία αυτή,
βασίστηκε σε τεχνολογίες αλληλούχισης επόμενης γενιάς (NGS) για την ταυτοποίηση
των miRNA στα εξωσώματα ορού υγιών και μολυσμένων σκύλων, με τη χρήση
εργαλείων όπως το MiRDeep2 και τη στατιστική ανάλυση μέσω της γλώσσας R. Η
μελέτη αποκάλυψε διαφορές στην έκφραση τους, που πιθανώς οφείλονται στη
μόλυνση και ανέδειξε τη σημασία των miRNA ως βιοδεικτών για τη διάγνωση και την
κατανόηση της παθογένειας της λεϊσμανίασης.
Μεταξύ των πιο ανωρρυθμισμένων miRNAs σε μολυσμένα σκυλιά ήταν τα cfa-miR-
222, cfa-miR-92b, cfa-miR-29b, cfa-miR-129 και cfa-miR-486, τα οποία σχετίζονται με
τη σηματοδότηση του ανοσοποιητικού και τις φλεγμονώδεις αποκρίσεις. Αντίθετα,
βασικά κατωρρυθμισμένα miRNAs περιλάμβαναν τα cfa-miR-30b, cfa-miR-30c, cfamiR-107, cfa-miR-374b και cfa-miR-301a, πολλά από τα οποία εμπλέκονται στην
ενεργοποίηση των μακροφάγων και στις Th1 ανοσολογικές αποκρίσεις.Η εργασία
ενισχύει την κατανόηση της μοριακής αλληλεπίδρασης παρασίτου-ξενιστή και
προσφέρει στοιχεία που θα μπορούσαν να συμβάλουν στην ανάπτυξη νέων
θεραπευτικών προσεγγίσεων ή ακόμα και στη βελτίωση των εμβολίων για την
πρόληψη της λεϊσμανίασης, ως μέρος μιας συνολικής προσπάθειας για την
αντιμετώπιση μιας παραμελημένης τροπικής ασθένειας.
Περίληψη
Leishmaniasis, caused by Leishmania parasites, is a signifiant anthropozoonoti
disease affctig both humans and animals. Canine leishmaniasis (CanL) is of major
importance in Mediterranean region, because of the adverse effcts on the health of
the affcted animals and its role in parasite transmission.
miRNAs are post-transcriptinal gene regulators that are involved in immune
responses and disease progression. Exosomes, small extracellular vesicles, facilitate
miRNA transport, inflencing immune modulatin and host-pathogen interactins.
This study investiates the diffrentil expression of miRNAs in exosomes derived from
the serum of healthy and Leishmania-infected dogs. Through next-generatin
sequencing (NGS) and diffrentil expression analysis using DESeq2 in R, several
miRNAs were found to be signifiantly dysregulated. Among the most upregulated
miRNAs in infected dogs, were cfa-miR-222, cfa-miR-92b, cfa-miR-29b, cfa-miR-129,
and cfa-miR-486, which are associated with immune signaling and inflmmatory
responses. Conversely, key downregulated miRNAs included cfa-miR-30b, cfa-miR-30c,
cfa-miR-107, cfa-miR-374b, and cfa-miR-301a, many of which are implicated in
macrophage actiatin and Th1 immune responses.
These results indicate that exosomal miRNAs may contribute to the Leishmania
infectin of the host through the modulatin of immune responses, which may involve
the suppression of inflmmatory pathways to avoid immune recognitin. The current
study shows the possibility of using exosomal miRNAs as biomarkers for the diagnosis
and monitoring of canine leishmaniasis. The functins of these exosomal miRNAs in
host-pathogen interactin may be helpful for the development of new diagnosti and
therapeuti methods of this disease.