Farmaceutski-biokemijski fakultet

Sveučilište u Zagrebu
Farmaceutsko-biokemijski fakultet
od 1882. godine

Uloga stresnog proteina Hsp70 u imunosno-upalnom odgovoru kod kronične opstrukcijske plućne bolesti

 

Ovaj istraživački projekt financira Hrvatska zaklada za znanost 

Naziv projekta: Uloga stresnog proteina Hsp70 u imunosno-upalnom odgovoru kod kronične opstrukcijske plućne bolesti

Akronim projekta: Hsp70COPD

Broj projekta: IP-2014-09-1247

Trajanje projekta: 01.12.2015. - 30.11.2019. godine

Voditelj projekta: dr. sc. Lada Rumora, red. prof.

 

Suradne ustanove:

Farmaceutsko-biokemijski fakultet, Sveučilište u Zagrebu, Zagreb, Hrvatska

Klinika za plućne bolesti Jordanovac, KBC Zagreb, Zagreb, Hrvatska

Fidelta d.o.o., Zagreb, Hrvatska

University Medical Center Groningen, University of Groningen, Groningen, Nizozemska

 

Suradnici na projektu:

dr. sc. Ivana Čepelak, prof. emerita

dr. sc. Tihana Žanić Grubišić, prof. emerita

dr. sc. Marija Grdić Rajković, doc.

dr. sc. Anita Somborac Bačura

dr. sc. Daniela Jakšić

dr. sc. Andrea Hulina Tomašković

Iva Hlapčić, mag. med. biochem. – doktorandica primljena na „Projektu razvoja karijera mladih istraživača – izobrazba novih doktora znanosti“ (DOK-2018-01-7947)

 

 

Klinika za plućne bolesti Jordanovac

akademik dr. sc. Miroslav Samaržija, red. prof.

dr. sc. Sanja Popović-Grle, izv. prof.

dr. sc. Andrea Vukić Dugac

 

Fidelta d.o.o.

dr. sc. Martina Bosnar

dr. sc. Dubravko Jelić, doc.

 

University Medical Center Groningen, Nizozemska

dr. sc. Irene H. Heijink, red. prof.

 

Sažetak projekta:

Kronična opstrukcijska plućna bolest (KOPB) karakterizirana je stalnim ograničenjem protoka zraka povezanim s pojačanom kroničnom upalom. Pušenje cigareta jedan je od glavnih čimbenika rizika za razvoj KOPB-a, ali samo 15-20% pušača razvije bolest, što ukazuje na važnost i genskih čimbenika. Unutarstanični stresni protein Hsp70 djeluje kao molekulski šaperon i protuupalno, dok izvanstanični Hsp70 (eHsp70) može djelovati kao „signal za opasnost” za imunosni sustav inducirajući sintezu i otpuštanje citokina, čime se neprekidno pogoršava upalno stanje opaženo u KOPB-u.

Glavna hipoteza ovog istraživanja je da je pojačan imunosno-upalni odgovor posljedica povišenih koncentracija eHsp70 u bolesnika s KOPB-om.

Cilj in vitro istraživanja ispitati je mehanizam djelovanja eHsp70 na plućnim i krvnim stanicama. TLR receptori i NLRP3 inflamasom imaju važnu ulogu u fiziološkim i patološkim procesima. Pratit će se aktivacija TLR2 i TLR4 receptora te NLRP3 inflamasoma na način da ćemo detektirati signalne molekule NF-kappaB i MAPK kinaze, kao i mjerenjem koncentracije upalnih citokina TNFalpha, IL-6 i IL-1. Kako bi se razjasnilo funkcionalno značenje aktivacije MAPK i NF-kappaB signalnih putova koristit će se specifični agonisti, antagonisti i inhibitori. Također će se istraživati citotoksičnost eHsp70 te će se proučiti apoptozni, nekroptozni i piroptozni načini umiranja stanica mjerenjem koncentracije ATP-a i aktivnosti RIPK i MLKL kinaza te kaspaza-1, -3, -8 i -9.

Cilj ex vivo istraživanja ispitati je povezanost eHsp70 i drugih upalnih parametara s klinički značajnim ishodima KOPB-a. Predloženo istraživanje longitudinalno je praćenje sistemskih upalnih biomarkera u skupinama bolesnika u stabilnoj fazi KOPB-a te zdravih ispitanika (pušača i nepušača). Spirometrijska mjerenja vršit će se jednom godišnje tijekom tri godine, a krv će se vaditi na početku istraživanja i nakon godine dana. Genska komponenta bolesti istražit će se ispitivanjem ekspresije (RT-qPCR) i polimorfizama (PCR-RFLP) gena za hsp70, tlr2 i tlr4. Sistemska upala ispitat će se određivanjem upalnih DAMP molekula (engl. damage-associated molecular patterns): eHsp70, eATP, IL-1alpha; upalnih citokina TNFalpha, IL-6, IL-1beta; te općih upalnih biomarkera: leukociti, CRP, fibrinogen.

Integrirat ćemo rezultate in vitro i ex vivo istraživanja kako bismo procijenili primjenjivost eHsp70 kao mogućeg farmaceutskog i/ili dijagnostičkog biomarkera u KOPB-u.

Smatramo da će rezultati ovog istraživanja doprinijeti boljem razumijevanju sistemskog upalnog fenotipa u KOPB-u te da će pomoći individualizaciji terapijskog pristupa kao i poboljšanju kliničkih ishoda KOPB-a.

Projektne aktivnosti - događanja, znanstveni skupovi, publikacije

2016. godina

1. Postersko priopćenje na kongresu Hrvatskog društva za biokemiju i molekularnu biologiju HDBMB 2016, Split, 1. – 4. lipanj 2016.:
Andrea Hulina, Olga Gornik, Marija Grdić Rajković, Anita Somborac Bačura, Dubravko Jelić, Lada Rumora;
Inflammatory effects of TLR2/4 receptor agonists in THP-1 monocytic cell line.

2. Predavanje na simpoziju studenata farmacije i medicinske biokemije FARMEBS 2016, Zagreb, 4. lipanj 2016.:
Lucija Sladoljev, Lada Rumora;
Utjecaj agonista TLR receptora na vijabilnost NCI-H292 epitelnih stanica.

3. Andrea Hulina, mag. med. biochem, dobila je Erasmus 2-mjesečnu stipendiju te prestižnu European Respiratory Society (ERS) 3-mjesečnu stipendiju;
ove su stipendije, uz potporu Hrvatske zaklade za znanost, omogućile odlazak naše mlade suradnice na 5 mjeseci u laboratorij prof. Irene Heijink u Groningen u Nizozemskoj (Experimental Pulmology and Inflammation Research (EXPIRE), University Medical Center Groningen, Pathology and Medical Biology Department), od 1.6.2016. do 4.11.2016.

4. Studentica Dora Radić obranila je 1. srpnja 2016. diplomski rad pod naslovom "Optimiranje uvjeta za određivanje signalnih molekula ERK i p38 MAPK Western blot metodom";
ovaj diplomski rad izrađen je pod mentorstvom prof. dr. sc. Lade Rumora, a financirala ga je Hrvatska zaklada za znanost projektom IP-2014-09-1247.

5. Andrea Hulina, mag. med. biochem, održala je 25.10.2016. predavanje „The role of stress protein Hsp70 and cigarette smoke in the inflammatory response in chronic obstructive pulmonary disease“ na Experimental Pulmology and Inflammation Research (EXPIRE), University Medical Center Groningen, Pathology and Medical Biology Department;
izloženi su rezultati dobiveni tijekom 5 mjeseci boravka u toj ustanovi te je prezentiran naš projekt.

2017. godina

1. Andrea Hulina, mag. med. biochem, održala je 12. siječnja 2017. predavanje „Uloga stresnog proteina Hsp70 i dima cigareta u upalnom odgovoru u kroničnoj opstrukcijskoj plućnoj bolesti“studentima medicinske biokemije i farmacije u sklopu kolegija Biološke membrane i stanična signalizacija;
na ovaj smo način upoznali studente Farmaceutsko-biokemijskog fakulteta s istraživanjima koja provodimo u sklopu projekta IP-2014-09-1247.

2. Studentica Ana Dojder obranila je 20. travnja 2017. diplomski rad pod naslovom "Određivanje upalnih citokina izlučenih iz THP-1 i NCI-H292 stanica nakon tretiranja izvanstaničnim Hsp70 proteinom";
ovaj diplomski rad izrađen je pod mentorstvom prof. dr. sc. Lade Rumora, a financirala ga je Hrvatska zaklada za znanost projektom IP-2014-09-1247.

3. Postersko priopćenje na 7. Kongresu Hrvatskog torakalnog društva TORAKS 2017, Zagreb, Hrvatska,26. – 29. travnja 2017.:
Andrea Hulina, Marija Grdić Rajković, Sanja Popović-Grle, Andrea Vukić Dugac, Miroslav Samaržija, Lada Rumora;
Combined effect of extracellular Hsp70 and lypopolysacharide or lypoteichoic acid on cytokine secretion in cellular models of COPD.
Dobili smo nagradu za najbolji znanstveni rad.

4. Postersko priopćenje na East-Central European Conference of Pulmology, Pécs, Mađarska, 12. – 13. svibnja 2017.:
Andrea Hulina, Marija Grdić Rajković, Sanja Popović-Grle, Andrea Vukić Dugac, Miroslav Samaržija, Lada Rumora;
Inflammatory effects of extracellular Hsp70 in human bronchial epithelial NCI-H292 cell line.

5. Postersko priopćenje na 6. Simpoziju studenata farmacije i medicinske biokemije FARMEBS 2017, Zagreb, Hrvatska, 27. svibnja 2017.:
Ana Dojder, Andrea Hulina, Marija Grdić Rajković, Mirna Sučić, Lada Rumora;
Measurement of cytokines from THP-1 and NCI-H292 cells after treatment with extracellular Hsp70.
Dobili smo nagradu za najbolji rad.

6. Postersko priopćenje na 6. Simpoziju studenata farmacije i medicinske biokemije FARMEBS 2017, Zagreb, Hrvatska, 27. svibnja 2017.:
Andrea Hulina, Marija Grdić Rajković, Mirna Sučić, Lada Rumora;
Aktivnost apoptoznih i upalnih kaspaza u NCI-H292 stanicama tretiranim izvanstaničnim Hsp70.

7. Studentica Tina Smoljanović obranila je 7. srpnja 2017. diplomski rad pod naslovom "Utjecaj agonista TLR receptora na vijabilnost THP-1 humanih monocitnih stanica";
ovaj diplomski rad izrađen je pod mentorstvom prof. dr. sc. Lade Rumora, a financirala ga je Hrvatska zaklada za znanost projektom IP-2014-09-1247.

8. Lara Milevoj Kopčinović obranila je 21. srpnja 2017. doktorski rad pod naslovom "Sistemski biljezi oksidacijskih i upalnih promjena u kroničnoj opstrukcijskoj plućnoj bolesti";
ovaj doktorski rad izrađen je pod mentorstvom prof. dr. sc. Lade Rumora, a sufinancirala ga je Hrvatska zaklada za znanost projektom IP-2014-09-1247.

9. Postersko priopćenje na ERS (European Respiratory Society) International Congress, Milano, Italija, 9. – 13. rujna 2017.:
Andrea Hulina, Martina Bosnar, Marija Grdić Rajković, Dubravko Jelić, Daniela Belamarić, Lada Rumora;
Activity of apoptotic and inflammatory caspases in THP-1 cells treated with extracellular Hsp70.
Andrea Hulina je odabrana za ERS Silver Sponsorship koji joj je omogućio sudjelovanje na ovom kongresu.

10. Predavanje na 28. simpoziju Hrvatskog društva za medicinsku biokemiju i laboratorijsku medicinu, Zagreb, Hrvatska, 30. rujna 2017.:
Lada Rumora;
Izvanstanični Hsp70 – od mehanizma djelovanja do potencijalnog dijagnostičkog biljega.

11. Znanstveni članak s rezultatima proizašlim iz istraživačkog projekta Hrvatske zaklade za znanost IP-2014-09-1247:
Hulina A, Grdić Rajković M, Jakšić Despot D, Jelić D, Dojder A, Čepelak I, Rumora L. Extracellular Hsp70 induces inflammation and modulates LPS/LTA-stimulated inflammatory response in THP-1 cells.
Cell Stress Chaperones 2018;23:373-384; doi: 10.1007/s12192-017-0847-0;
navedeni znanstveni članak se može pogledati na:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5904080/

2018. godina

1. Postersko priopćenje na 9. kongresu Hrvatskog društva za medicinsku biokemiju i laboratorijsku medicinu (HDMBLM) s međunarodnim sudjelovanjem, Zagreb, Hrvatska, 9. – 12. svibnja 2018.; Biochem Med 2018;28 (Suppl. 1):S118-S119:
Andrea Hulina, Marija Grdić Rajković, Dunja Rogić, Sanja Popović-Grle, Lada Rumora;
Association of lipid profile with the severity of the disease in chronic obstructive pulmonary disease.

2. Postersko priopćenje na 9. kongresu Hrvatskog društva za medicinsku biokemiju i laboratorijsku medicinu (HDMBLM) s međunarodnim sudjelovanjem, Zagreb, Hrvatska, 9. – 12. svibnja 2018.; Biochem Med 2018;28 (Suppl. 1): S124:
Ivana Rako, Margareta Radić Antolic, Dunja Rogić, Andrea Hulina, Andrea Vukić Dugac, Sanja Popović-Grle, Miroslav Samaržija, Lada Rumora;
Neuthrophil to lymphocyte ratio as a biomarker of inflammation in chronic obstructive pulmonary disease.

3. Postersko priopćenje na 9. kongresu Hrvatskog društva za medicinsku biokemiju i laboratorijsku medicinu (HDMBLM) s međunarodnim sudjelovanjem, Zagreb, Hrvatska, 9. – 12. svibnja 2018.; Biochem Med 2018;28 (Suppl. 1): S125-S126:
Anita Somborac Bačura, Marija Grdić Rajković, Dunja Rogić, Andrea Vukić Dugac, Lada Rumora;
Uric acid/creatinine ratio as a biomarker of severity of chronic obstructive pulmonary disease.

4. Postersko priopćenje na 9. kongresu Hrvatskog društva za medicinsku biokemiju i laboratorijsku medicinu (HDMBLM) s međunarodnim sudjelovanjem, Zagreb, Hrvatska, 9. – 12. svibnja 2018.; Biochem Med 2018;28 (Suppl. 1): S118-S119:
Melani Đuraković, Lada Rumora, Ivana Ćelap, Maja Šutić, Marija Grdić Rajković;
Utjecaj broja leukocita na koncentraciju i čistoću izolirane DNA.

5. Postersko priopćenje na 7. Simpoziju studenata farmacije i medicinske biokemije FARMEBS 2018, Zagreb, Hrvatska, 2. lipnja 2018.:
Lucija Franin, Andrea Hulina, Mirna Sučić, Iva Hlapčić, Lada Rumora;
Djelovanje izvanstaničnog Hsp70 na aktivaciju upalnih i apoptoznih kaspaza.
Dobili smo nagradu za najbolje postersko priopćenje prema mišljenju Znanstvenog odbora.

6. Usmeno priopćenje na 7. Simpoziju studenata farmacije i medicinske biokemije FARMEBS 2018, Zagreb, Hrvatska, 2. lipnja 2018.:
Mihael Selar, Andrea Hulina, Anita Somborac Bačura, Mirna Sučić, Lada Rumora;
Utjecaj dima cigareta na koncentraciju ATP-a u NCI-H292 staničnoj liniji.

7. Postersko priopćenje na ERS (European Respiratory Society) International Congress, Pariz, Francuska, 15. – 19. rujna 2018.:
Andrea Hulina, Lada Rumora, Miroslav Samaržija, Marnix Jonker, Irene Heijink;
Extracellular Hsp70 modulates inflammatory response in PBEC cells from COPD patients.

8. Postersko priopćenje na ERS (European Respiratory Society) International Congress, Pariz, Francuska, 15. – 19. rujna 2018.:
Anita Somborac Bačura, Andrea Hulina, Marija Grdić Rajković, Andrea Čeri, Sanja Popović-Grle, Lada Rumora;
Activation of MAPKs in bronchial-epithelial NCI-H292 cells co-treated with extracellular Hsp70 and bacterial components or cigarette smoke extract.

9. Postersko priopćenje na ERS (European Respiratory Society) International Congress, Pariz, Francuska, 15. – 19. rujna 2018.:
Marija Grdić Rajković, Andrea Hulina, Anita Somborac Bačura, Dubravko Jelić, Andrea Vukić Dugac, Lada Rumora;
Combined effect of extracellular Hsp70 and cigarette smoke extract on cytokine secretion from bronchial-epithelial NCI-H292 cell line.

10. Postersko priopćenje na ERS (European Respiratory Society) International Congress, Pariz, Francuska, 15. – 19. rujna 2018.:
Lada Rumora, Andrea Hulina, Lucija Franin, Martina Bosnar, Irene Heijink;
Extracellular Hsp70 alters cigarette smoke-induced pro-inflammatory responses in human macrophages.

11. Postersko priopćenje na 2nd Joint GlycoCom 2018 and 1st Human Glycome Project Meeting, Dubrovnik, Hrvatska, 3. - 6. listopada 2018.;
Tamara Pavić, Dario Dilber, Domagoj Kifer, Najda Selak, Toma Keser, Đivo Ljubičić, Andrea Vukić Dugac, Gordan Lauc, Lada Rumora, Olga Gornik;
N-glycosilation patterns of plasma proteins and immunoglobulin G in chronic obstructive pulmonary diseases.

12. Pozvano predavanje na 9. kongresu Hrvatskog društva za medicinsku biokemiju i laboratorijsku medicinu (HDMBLM) s međunarodnim sudjelovanjem, Zagreb, Hrvatska, 9. – 12. svibnja 2018.:
Marija Grdić Rajković;
Polimorfizmi PON1 u kroničnoj opstrukcijskoj plućnoj bolesti.

13. Andrea Hulina Tomašković obranila je 12. siječnja 2018. doktorski rad pod naslovom "Uloga izvanstaničnog proteina Hsp70 i njegovih receptora u kroničnoj opstrukcijskoj plućnoj bolesti";
ovaj doktorski rad izrađen je pod mentorstvom prof. dr. sc. Lade Rumora, a sufinancirala ga je Hrvatska zaklada za znanost projektom IP-2014-09-1247.

14. Studentica Lucija Franin obranila je 6. lipnja 2018. diplomski rad pod naslovom "Određivanje aktivnosti upalnih i apoptoznih kaspaza u THP-1 stanicama i monocitima";
ovaj diplomski rad izrađen je pod mentorstvom prof. dr. sc. Lade Rumora, a financirala ga je Hrvatska zaklada za znanost projektom IP-2014-09-1247.

15. Studentica Melani Đuraković obranila je 6. srpnja 2018. diplomski rad pod naslovom "Utjecaj broja leukocita na koncentraciju i čistoću izolirane DNA ";
ovaj diplomski rad izrađen je pod mentorstvom doc. dr. sc. Marije Grdić Rajković, a financirala ga je Hrvatska zaklada za znanost projektom IP-2014-09-1247.

16. Student Mihael Selar obranio je 10. srpnja 2018. diplomski rad pod naslovom "Utjecaj ekstrakta dima cigareta na koncentraciju ATP-a u THP-1 i NCI-H292 staničnim linijama";
ovaj diplomski rad izrađen je pod mentorstvom prof. dr. sc. Lade Rumora, a financirala ga je Hrvatska zaklada za znanost projektom IP-2014-09-1247.

17. Znanstveni članak s rezultatima proizašlim iz istraživačkog projekta Hrvatske zaklade za znanost IP-2014-09-1247:
Hulina-Tomašković A, Heijink IH, Jonker MR, Somborac-Bačura A, Grdić Rajković M, Rumora L.
Pro-inflammatory effects of extracellular Hsp70 and cigarette smoke in primary airway epithelial cells from COPD patients.
Biochimie 2018; 156:47-58; doi: 10.1016/j.biochi.2018.09.010;
navedeni znanstveni članak se može pogledati na:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0300908418302700?via%3Dihub

18. Znanstveni članak s rezultatima proizašlim iz istraživačkog projekta Hrvatske zaklade za znanost IP-2014-09-1247:
Grdić Rajković M, Popović-Grle S, Vukić Dugac A, Rogić D, Rako I, Radić Antolic M, Beriša M, Rumora L.
PON1 gene polymorphisms in patients with chronic obstructive pulmonary disease.
J Clin Pathol 2018; 71:963-970; doi: 10.1136/jclinpath-2018-205194;
navedeni znanstveni članak se može pogledati na:
https://jcp.bmj.com/content/71/11/963.long

19. Znanstveni članak s rezultatima proizašlim iz istraživačkog projekta Hrvatske zaklade za znanost IP-2014-09-1247:
Somborac-Bačura A, Rumora L, Novak R, Rašić D, Dumić J, Čepelak I, Žanić-Grubišić T.
Differential expression of HSPs and activation of MAPKs in A549 alveolar epithelial cells exposed to cigarette smoke extract.
Exp Physiol 2018 (Sep 22); doi: 10.1113/EP087038;
navedeni znanstveni članak se može pogledati na:
https://physoc.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1113/EP087038

20. Znanstveni članak s rezultatima proizašlim iz istraživačkog projekta Hrvatske zaklade za znanost IP-2014-09-1247:
Hulina-Tomašković A, Grdić Rajković M, Somborac-Bačura A, Čeri A, Dabelić S, Rumora L.
Extracellular Hsp70 modulates the inflammatory response of CSE in NCI-H292 cells.
Exp Physiol 2018 (Oct 9); doi: 10.1113/EP087180;
navedeni znanstveni članak se može pogledati na:
https://physoc.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1113/EP087180

21. Sudjelovanje u emisiji Hrvatske radiotelevizije „Znanstveni krugovi“ na temu uloge stresnog proteina Hsp70 u imunosno-upalnom odgovoru kod kronične opstrukcijske plućne bolesti; prikazano 6. studenog 2018. na HRT1