Investigation of the role of the P2X7 receptor in inflammatory bowel disease

Freisberg, Severin (2023): Investigation of the role of the P2X7 receptor in inflammatory bowel disease. Dissertation, LMU München: Medizinische Fakultät

Abstract

Inflammatory bowel diseases (IBD) are fairly common, have a high economic importance and are associated with strong physiological and psychological strains for patients. Currently there are no specific treatments available despite the relevance of the disease. The P2X7 receptor could be a promising pharmaceutical target in order to establish a new strategy for anti-inflammatory treatment. Therefore we aimed to illuminate the role of the receptor in inflammatory processes of the bowel. In our study we focused on macrophages, since these cells play an important role in maintaining gut homeostasis and strongly express the P2X7 receptor. In order to study the properties of the receptor we compared a P2X7 knock-out (KO) and a BAC transgenic mouse model to wildtype mice. We analysed the role of the receptor on three different levels: on the cellular level, concerning cell count and inflammatory polarisation of cells, on the humoral level, concerning circulating cytokines, and on the functional level. In contrast to the vast amount of evidence concerning the role of the P2X7 receptor in IBD, we could not detect any relevant differences in immunity between our genotypes. It is up to discussion if this is due to an insuffcient experimental design or due to a minor role of the P2X7 receptor in IBD. For future experiments we suggest to repeat our immunological assays on single cells and in a colitis model that provides an inflammatory state and may unmask the properties of the P2X7 receptor.

Abstract

Chronisch entzündliche Darmerkrankungen (CED) treten häufig auf. Sie sind von großer ökonomischer Bedeutung und mit hohen physischen und psychischen Belastungen für die Patienten verbunden. Trotz der Relevanz der Erkrankung sind aktuell keine spezifischen Therapien verfügbar. Der P2X7 Rezeptor könnte ein vielversprechender pharmakologischer Angriffspunkt im Rahmen einer anti-inflammatorischen Therapie sein. Daher war es unser Ziel seine Rolle in entzündlichen Erkrankungen zu beleuchten. Unsere Forschungsar beiten konzentrierten sich auf Makrophagen, da diesen Zellen ein hoher Stellenwert in der Erhaltung der Homoöstase zukommt und sie eine hohe Dichte an P2X7 Rezeptoren aufweisen. Zur Untersuchung des Rezeptors verglichen wir ein P2X7 knock-out (KO) und ein BAC transgenes Mausmodell mit Wildtyp Mäusen. Wir untersuchten hierzu drei verschiedene Ebenen: die zelluläre, d.h. die Zellzahl und die entzündliche Polarisation der Zellen, die humorale, welche sich auf zirkulierende Zytokine konzentriert, sowie eine funk tionelle Ebene. Entgegen der zahlreichen wissenschaftlichen Belege für eine tragende Rolle des P2X7 Rezeptors bei CED konnten wir keine relevanten immunologischen Unterschiede zwischen unseren verschiedenen Genotypen erkennen. Es stellt sich die Frage, ob dies an einer unzureichenden Experimentplanung liegt oder ob der P2X7 Rezeptor bei CED nur eine geringe Rolle spielt. In zukünftigen Experimenten sollten immunologische Tests an einzelnen Zellen und in einem Colitis-Modell, welches ja einen entzündlichen Zustand bi etet, durchgeführt werden. So könnten etwaige Effekte des P2X7 Rezeptors demaskiert werden.

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Themengebiete: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften ; 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin und Gesundheit
• Fakultäten: Medizinische Fakultät
• Sprache der Hochschulschrift: Englisch
• Datum der mündlichen Prüfung: 30. März 2023
• 1. Bericht­erstatter:in: Nicke, Annette