Rola antybakteryjnego białka chemeryny w patofizjologii naskórka

Bakterie zasiedlające skórę (tzw. mikroflora skóry) wpływają na fizjologię tego organu oraz uczestniczą w patogenezie wielu chorób skóry. Jest wysoce prawdopodobne, że ważny wpływ na te bakterie mają występujące w skórze czynniki antybakteryjne, takie jak białko chemeryna, której właściwości bakteriobójcze niedawno zidentyfikowaliśmy. Pomimo tego, że duże ilości chemeryny wykrywa się w zdrowym naskórku i że poziom chemeryny drastycznie spada w naskórku w trakcie niektórych chorób skóry, rola chemeryny w tej tkance pozostaje niewyjaśniona. W niniejszym projekcie proponujemy przetestowanie hipotezy badawczej, która zakłada, że chemeryna pełni w skórze rolę czynnika chroniącego tę naturalną barierę ciała przed atakiem mikroorganizmów poprzez: i/ bezpośrednie hamowanie wzrostu bakterii, ii/ regulację funkcji keratynocytów, które stanowią komórki budulcowe naskórka i które wg naszej hipotezy, pod wpływem chemeryny zapobiegają rozprzestrzenianiu się mikroorganizmów w głąb tkanek.

Przewidywana struktura chemeryny z zaznaczonym na czerwono fragmentem (V66-P85) o aktywności antybakteryjnej. (Szczegóły w Banas M, et al., PLoS One. 2013, and Zabel BA, et al, Am J Clin Exp Immunol. 2014).

Aby zbadać ochronną rolę chemeryny proponujemy interdyscyplinarne badania, łączące dwa obszary nauki – biologię i chemię fizyczną. W badaniach będzie uczestniczyło konsorcjum złożone z trzech grup badawczych: Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ (lider konsorcjum), Instytutu Chemii Fizycznej PAN oraz Wydziału Biologii i Nauk o Ziemi UJ, jak również partnera z USA - Palo Alto Veterans Institute of Research. Podczas gdy metody wykorzystywane w biochemii czy biologii molekularnej będą kluczowe do zdefiniowania roli chemeryny w naskórku, typowo fizyczna technika mikrokropel dostarczy możliwości badań wpływu chemeryny na bakterie „na dużą skalę”, jak również umożliwi lepsze zrozumienie dynamiki odpowiedzi wielokulturowej populacji bakterii na chemerynę. Sukces badań zatem ściśle zależy od połączenia dwóch dyscyplin, biologii i chemii fizycznej.

Ze względu na kluczowy wpływ zarówno bakterii komensalnych jak i chorobotwórczych na nasz organizm, uzyskane wyniki mogą w znaczący sposób przyczynić się do zrozumienia znaczenia chemeryny w kształtowaniu mikroflory bakteryjnej, a zarazem wyjaśnić, w jaki sposób to wielofunkcyjne białko, jako czynnik antybakteryjny, wpływa na fizjologię oraz na skórne i systemowe procesy chorobowe.

Prof. dr hab. Joanna Cichy

Uzyskała tytuł dr i prof. na Wydziale Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii (WBBiB) UJ odpowiednio w 1995 i 2014 roku. Od 2011 roku kieruje Zakładem Immunologii WBBiB UJ, z którym jest związana od początku swojej kariery naukowej. Odbyła kilka staży naukowych w USA i Niemczech (między innymi jako PostDoc w Instytucie Wistara w Filadelfii, oraz jako visiting scientist na Uniwersytecie Stanforda). Jest laureatką prestiżowych nagród, takich jak Fulbright Award czy FIRCA (Fogarty International Research Collaboration Award). Jej główne zainteresowania badawcze dotyczą roli enzymów proteolitycznych w regulacji odpowiedzi immunologicznej.

Data publikacji: 13.08.2014