Háskóli Íslands

Rannsóknir í veiru-, ónæmis-og sameindalíffræði

Áhrif sulforaphane á mæði-visnuveirusýkingu í makrofögum
Starfslið:  Stefán R. Jónsson og Valgerður Andrésdóttir.
Samstarf:  Carlos M. C. de Noronha, Albany Medical College, NY.
Upphaf:  2015.
Sulforaphane er efni sem finnst í ýmsum káltegundum, mest í spergilkáli, og virkjar Nrf2, sem aftur stjórnar framleiðslu ýmissa andoxunarefna. Niðurstöður de Noronha og samstarfsfólks við Albany Medical College benda til þess að sulforaphane hindri HIV-1 sýkingu í makrofögum í gegnum Nrf2. Þessi áhrif sjást hins vegar ekki í T frumum. Við athuguðum áhrif sulforaphane á mæði-visnuveiru sýkingu í makrofögum, og fyrstu niðurstöður benda til að sulforaphane hindri mæði-visnuveirusýkingu í makrofögum.
-----
Hlutverk Vif í mæði-visnuveiru
Starfslið:  Stefán Ragnar Jónsson, Aðalbjörg Aðalbjörnsdóttir, Hannah Strobel og Valgerður Andrésdóttir.
Samstarf: Reuben S. Harris, University of Minnesota; Nevan Krogan og Joshua Kane, University of California, San Francisco; Ólafur S. Andrésson, Líf- og umhverfisvísindadeild Háskóla Íslands.
Upphaf:  2000.
Á síðustu árum er sífellt að koma betur í ljós að lífverur hafa komið sér upp ýmsum vörnum gegn veirusýkingum. Veirurnar hafa á hinn bóginn þróað tæki til að komast hjá þessum vörnum. Mannafrumur hafa prótein sem eyðileggja erfðaefni retróveira jafnóðum og það myndast með því að deaminera cytidine í uracil í einþátta DNA. Þessi prótein nefnast APOBEC3. Lentiveirur hafa komið sér upp mótleik við þessu, sem er próteinið Vif, sem eyðileggur þessa deaminasa. Við höfum klónað og skilgreint APOBEC3 úr kindafrumum (Jónsson et al. Nucleic Acids Res. 2006;34(19):5683-94). Í ljós kom að kinda-APOBEC3 afaminerar HIV-1 DNA og MVV sem vantar Vif próteinið. Rannsóknir okkar á Vif úr mæði-visnuveiru hafa leitt í ljós að Vif ver mæði-visnuveiru fyrir kinda-APOBEC3 á sama hátt og HIV-1 Vif. (Kristbjörnsdóttir et al. (2004) Virology, 318:350-359). Vif prótein prímata nota CBF-beta sem hjálparþátt, en nýjar niðurstöður benda til þess að Vif prótein mæði- visnuveirunnar noti cyclophilin A sem hjálparþátt. Við útbjuggum veirur með stökkbreytingum í Vif próteini sem koma í veg fyrir bindingu cyclophilin A. Þessar veirur uxu hægar í frumurækt og söfnuðu upp G-A stökkbreytingum, sem bendir til þess að Vif þurfi að bindast cyclophilin A til þess að hindra APOBEC3 (Kane et al. Cell Rep. (2015) May 26;11(8):1236-50). Rannsóknir okkar benda líka til að líklegt sé að Vif úr mæði-visnuveiru verji veirurnar einnig fyrir annarskonar innbyggðum veiruvörnum í frumunum, þ.e. hindra sem hefur tengsl við hylkisprótein veirunnar (Gudmundsson et al. (2005), Journal of Virology, 79: 15038-15042; Franzdóttir et al. Virology 2015, Nov 16;488:37-42. doi: 10.1016/j.virol.2015.10.035). Rannsóknir okkar nú beinast að því að finna þennan óþekkta hindra. Verkefnið er styrkt af Rannsóknasjóði Háskóla Íslands og Rannsóknasjóði Rannís.
-----
Hlutverk sjálfsáts í mæði-visnuveirusýkingu
Starfslið: Aðalbjörg Aðalbjörnsdóttir, Stefán R. Jónsson og Valgerður Andrésdóttir.
Samstarf: Margrét Helga Ögmundsdóttir, Læknadeild Háskóla Íslands.
Upphaf: 2015.
Sjálfsát (autophagy) er mikilvægt ferli í ónæmissvari og hefur stýring á sjálfsáti verið tengd við ýmsar veirusýkingar þar á meðal í HIV. Við lituðum fyrir LC3, sem er merkiprótein fyrir sjálfsát, í kinda-makrófögum sýktum með mæði - visnuveiru (MVV). Niðurstöðurnar benda til að slík stýring sé líka til staðar í mæði-visnuveiru. Kinda-makrófagar sýktir með MVV sýna að í upphafi sýkingar verður aukning á sjálfsáti, en á þriðja degi sýkingar verður tímabundin hindrun. Þessi hindrun er Vif háð þar sem veira án Vif sýnir ekki sömu hindrun. Þessar niðurstöður benda til áður óþekktrar virkni Vif, sem við munum rannsaka frekar.
------
Rannsóknir á arfgengri heilablæðingu
Starfslið: Birkir Þór Bragason, Gyða Ósk Bergsdóttir, Ásbjörg Ósk Snorradóttir og Ástríður Pálsdóttir.
Samstarf: Elías Ólafsson og Helgi J. Ísaksson, LSH; Hákon Hákonarson, Center For Applied Genomics, Children´s Hospital of Philadelphia; Sævar Ingþórsson, Lífvísindasetur HÍ.
Upphaf: 2004.
Arfgeng heilablæðing er sjaldgæfur séríslenskur erfðasjúkdómur í mönnum sem erfist ríkjandi á ókynbundin hátt og stafar af stökkbreytingu í cystatin C geninu, CST3. Sjúkdómurinn telst til mýlildissjúkdóma þar sem stökkbreytt cystatin C prótín myndar mýlildi í ýmsum vefjum, en aðallega í slagæðaveggjum heilans þar sem uppsöfnunin veldur banvænum heilablæðingum, yfirleitt í ungu fólki. Undanfarin ár hefur verið unnið að rannsóknum á þessum sjúkdómi á Keldum með það markmið að auka skilning á sjúkdómnum og þeim ferlum sem liggja til grundvallar meinafræði hans. Á árinu 2015 var leyfi til rannsókna á arfgengri heilablæðingu frá Vísindasiðanefnd endurnýjað, leyfi nr. 15-060-S1.
Rannsóknirnar hafa frá upphafi beinst að 3 þáttum, þ.e. frumulíffræði, vefjameinafræði og faraldsfræði. Hluti verkefnisins er doktorsverkefni Ásbjargar Óskar Snorradóttur og var mastersverkefni Gyðu Óskar Bergsdóttur. Gyða Ósk kláraði meistararitgerð sína og varði hana vorið 2015.
Frumulíffræði. Markmið þessa hluta rannsóknaverkefnisins er að nota frumur m.a. húðfíbróblasta og lymphoblastoid frumur, sem ræktaðar eru úr húð- og blóðsýnum arfbera og viðmiða til rannsókna á frumuferlum sem eru frábrugðnir í arfberum og viðmiðum og geta þannig aukið skilning á meinferli sjúkdómsins. Seint á árinu 2014 greindist „ný“ fjölskylda með stökkbreytinguna sem liggur til grundvallar arfgengri heilablæðingu. Fjölskyldan var stór og m.a. var talsvert um svokallaða „langlífa“ arfbera, þ.e.a.s. arfbera án einkenna sem voru 49 ára eða eldri. Þetta vakti von um að sýni úr slíkum arfberum, til viðbótar við sýni úr langlífum arfberum sem þegar voru til, gætu gagnast við að greina þætti sem liggja til grundvallar lengri lifun sumra arfbera. Snemma árs 2015 hófust sýnatökur úr meðlimum fjölskyldunnar, bæði arfberum og heilbrigðum. Tekin voru húðsýni til ræktunar húðfíbróblasta og blóðsýni til einangrunar hnattkjarna fruma úr blóði (e.peripheral blood mononuclear cells). Alls voru tekin slík sýni úr 13 einstaklingum. Ræktaðir voru fíbróblastar úr húðsýnunum á Keldum og einangrað úr þeim RNA. Til viðbótar var einangrað RNA úr öllum fíbróblöstum sem til voru úr arfberum arfgengrar heilablæðingar á Keldum, sem og þeim viðbótarviðmiðum sem til voru. Með sýnunum úr nýju fjölskyldunni var því alls einangrað RNA úr fíbróblöstum 18 arfbera og 14 viðmiða. Þetta RNA, ásamt hnattkjarna frumunum úr blóðinu, var sent til Hákons Hákonarsonar læknis, samstarfsaðila okkar og forstöðumanns Center for Applied Genomics við Children´s Hospital of Philadelphia í Bandaríkjunum. Á rannsóknarstofnun hans voru ræktaðar lymphoblastoid frumulínur úr frumunum sem voru einangraðar úr blóðinu og RNA sýnin fóru í raðgreiningu, þ.e. RNA sequencing. Þessar RNA raðgreiningar voru langt komnar við lok árs 2015.
Vefjameinafræði. Markmiðið þessa verkþáttar er að skilgreina meinafræði sjúkdómsins með ónæmislitunum á heilavef og öðrum vefjum. Á árinu 2014 var unnið að því að vinna úr gögnum um dreifingu mýlildis innan heilans og því hvernig ónæmiskerfið bregst við því. Þessi gögn voru tekin saman í handrit að grein, sem m.a. lýsir í fyrsta skipti að í arfgengri heilablæðingu finnast mýlildis-skellur (e. focal deposits) ekki ósvipaðar því sem sést m.a. í Alzheimer´s sjúkdómi. Lögð var lokahönd á þessa grein í ársbyrjun 2015 og var hún birt í alþjóðlegu ritrýndu tímariti, Brain Research, í október 2015. Á árinu var hafist handa við kerfisbundna skoðun á húðbíopsíum úr arfberum og viðmiðum til að gá hvort slík sýni geti gefið upplýsingar um snemmbúna atburði í meinferli sjúkdómsins, en sjúkdómurinn er alla jafna mjög langt genginn í heilasýnum og þau henta því ekki til slíkrar gagnaöflunar. Athugun á húðbíopsíum arfberanna sýndi að meinferlið í þeim er skemmra á veg komið en í heilanum, og einkennist af útfellingum cystatin C ásamt próteininu COLIV. Þetta er í samræmi við það sem við höfum greint í heilaæðum og lýstum í grein árið 2013. Húðsýnin voru ónæmislitið með flúrmerktum mótefnum og rannsökuð í nýrri confocal smásjá hjá Lífvísindasetri HÍ. Þessar athuganir leiddu í ljós sterk tengsl milli cystatin C og COLIV útfellinga við fíbróblasta í húðsýnunum. Undir lok árs 2015 var byrjað að taka niðurstöðurnar saman í handrit og gert er ráð fyrir að þeirri vinnu verði lokið fyrri hluta árs 2016.
Faraldsfræði. Á undanförnum árum hefur verið unnið að gerð gagnagrunns yfir allar fjölskyldur á Íslandi sem hafa einstaklinga með stökkbreytt cystatin C gen. Þessi gagnagrunnur er í stöðugri endurskoðun eftir því sem ný og betri gögn fást. Á árinu 2015 var unnið við að afla gagna til að tengja „nýju“ ættina, sem fannst undir lok árs 2014, við aðrar þekktar ættir með stökkbreytingu arfgengrar heilablæðingar.
Í gegnum árin þá hafa rannsóknirnar verið styrktar af Heilavernd, Rannsóknasjóði Háskólans, RANNÍS, Minningarsjóði Helgu Jónsdóttur og Sigurliða Kristjánssonar og nýdoktorastyrk Rannsóknasjóðs Háskóla Íslands.
------
Rannsóknir á herpesveirusýkingum í hestum
Starfslið: Vilhjálmur Svansson, Sigurbjörg Þorsteinsdóttir, Lilja Þorsteinsdóttir, Sara Björk Stefánsdóttir, Sigríður Jónsdóttir og Kristín Þórhallsdóttir.
Samstarf: Einar G. Torfason, Rannsóknastofu í veirufræði, Landspítala háskóla-
sjúkrahúsi.
Upphaf: 1999. Lok: Óviss.
Þekktar eru 5 herpesveirusýkingar í hrossum þ.e. alfaherpesveirurnar equine herpesvirus type 1 (EHV-1), EHV-3 og EHV-4, og gammaherpesveirurnar EHV-2 og EHV-5. Frumsýkingar með EHV-1 og EHV-4 eiga sér stað um öndunarveg en auk þess að valda öndunarfærasýkingum veldur EHV-1 einnig fósturláti og lömunum og telst með alvarlegri veirusýkingum í hrossum. Sýkingar með EHV-1 hafa ekki greinst hérlendis. EHV-3 veiran smitast við kynmök og veldur útbrotum á kynfærum. Sýkingar með EHV-2 og EHV-5 eru vanalegast einkennalausar öndunarfærasýkingar en væg einkenni kvefs og hvarmabólgu geta sést hjá folöldum. Ekki er vitað hvenær þær 4 herpesveirugerðir sem hér er að finna í hrossum bárust til lands. Í ljósi þess hvernig herpesveirur viðhaldast í stofnum með dulsýkingum má að ætla að allar veirugerðirnar hafa borist með hrossum sem voru flutt til Íslands í upphafi byggðar.
Núverandi rannsóknir beinast að því að setja upp ýmsar aðferðir til greininga á sýkingum með veirum auk þess að skoða faraldsfræði veiranna, sýkingaferla og ónæmisviðbrögð. Einnig hefur verið unnið að þróun á EHV-2 sem vektors til bólusetninga við ofnæmi.
Verkefnið er styrkt af Rannsóknasjóði Rannís, Rannsóknasjóði Háskóla Íslands, Stofnverndarsjóði íslenska hestsins, Þróunarfjárnefnd hrossaræktarinnar og Framleiðnisjóði landbúnaðarins.
-----
Rannsóknir á riðu í sauðfé
Starfslið: Stefanía Þorgeirsdóttir, Ásthildur Erlingsdóttir, Jóna Aðalheiður Aðólfsdóttir og Ástríður Pálsdóttir.
Samstarf: Matvælastofnun.
Upphaf: 1995.
Sauðfjárriða flokkast undir príonsjúkdóma, ásamt kúariðu og skyldum sjúkdómum í minkum og hjartardýrum. Sambærilegir mannasjúkdómar eru t.d. Kuru og Creutzfeldt-Jakob sjúkdómur. Þessir sjúkdómar draga nafn sitt af príonpróteini, sem finnst á eðlilegu formi í öllum spendýrum en á umbreyttu formi getur það orðið smitandi og þolið gagnvart niðurbroti. Keðjuverkun veldur uppsöfnun á óeðlilegu príonpróteini í heila, þar sem sjúkdómseinkenni koma fram, enda sjúkdómurinn einnig nefndur smitandi heilahrörnun.
Frá 1978 hefur skipulega verið reynt að útrýma riðu hér á landi, fyrst með niðurskurði á fé og síðar sótthreinsun útihúsa. Tilfellum hefur fækkað mikið frá því sem áður var, en erfitt virðist að uppræta sjúkdóminn með öllu. Það hafa komið ár þar sem engin riða hefur greinst, en oftast greinast nokkur tilfelli á ári en stundum er um að ræða óhefðbundið afbrigði riðu; Nor98, sem margt bendir til að sé sjálfsprottinn sjúkdómur án utanaðkomandi smits. Þetta riðuafbrigði hefur önnur einkenni en hin hefðbundna riða, annars konar dreifingu vefjaskemmda og smitefnis í heila og þekktir áhættuþættir riðu virðast ekki eiga við um Nor98. Frá 2012 hefur ekki verið skorið niður ef Nor98 tilfelli greinist eins og gert er ef hefðbundin riða greinist. Alls hafa sjö Nor98 tilfelli greinst á Íslandi, það síðasta í nóvember 2015. Á því ári greindust einnig þrjú tilfelli af hefðbundinni riðu, sjá nánar í kafla um þjónusturannsóknir.
Árið 1995 hófum við að rannsaka samband arfgerða príongensins við riðusmit í sauðfé en þetta verkefni felur í sér vöktun á arfgerðum príongensins í kindum sem greinast með riðu, en auk jákvæðra kinda eru prófaðar til samanburðar einkennalausar kindur frá sömu bæjum. Náttúrulegur breytileiki í príongeninu er mikilvægur fyrir næmi kinda fyrir riðu. Mismunandi samsætur (táknar 136, 154 og 171) tengjast áhættu (VRQ) og vernd (AHQ) fyrir hefðbundinni riðu í íslensku fé en áhætta tengd erfðum snýst hins vegar við hjá Nor98 í samanburði við hefðbundna riðu.
-----
Sumarexem í hrossum: Þróun ónæmismeðferðar
Starfslið: Sigurbjörg Þorsteinsdóttir, Vilhjálmur Svansson, Sigríður Jónsdóttir, Lilja Þorsteinsdóttir, Sara Björk Stefánsdóttir, Sæmundur Bjarni Kristínarson, Ólöf Sigurðardóttir og Einar Jörundsson.
Samstarf: Eliane Marti, Dýrasjúkdómadeild Háskólans í Bern, Sviss; Bettina Wagner Dýrasjúkdómadeild Háskólans í Cornell, Íþöku, USA; Sigríður Björnsdóttir Matvælastofnun; Einar Mäntylä, Jón Már Björnsson og Arna Rúnarsdóttir ORF Líftækni; Sveinn Steinarsson formaður Félags Hrossabænda.
Upphaf: 2000.
Sumarexemverkefnið er samvinnuverkefni milli Keldna og Dýrasjúkdómadeildar háskólans í Bern í Sviss og er markmið þess þríþætt: I. Finna og greina próteinin sem valda ofnæminu. II. Rannsaka ónæmissvarið og feril sjúkdómsins. III. Þróa ónæmismeðferð, bólusetningu eða afnæmingu. Nánar um verkefnið, tildrög, fræðilegan bakgrunn, útskrifaða nema og birtar greinar má finna á heimasíðu Keldna http://keldur.is/sumarexemsrannsoknir_0
Undir lið III, Þróun ónæmismeðferðar, er unnið eftir þremur leiðum: 1) Bólusetja/afnæma með hreinum ofnæmisvökum í Th1 stýrandi ónæmisglæði. 2) Bólusetja/afnæma með genum ofnæmisvaka á veiruferju, sjá kafla um gammaherpesveirur í hestum. 3) Bólusetja/afnæma um slímhúð munns með byggi sem tjáir ofnæmisvaka. 1) og 3) eru doktorsverkefni Sigríðar Jónsdóttur og 2) doktorsverkefni Lilju Þorsteinsdóttur.
Gerðar hafa verið tvær bólusetningartilraunir undir lið 1). Bólusett var með fjórum ofnæmisvökum án glæðis og bornir saman glæðar, einnig voru bornar saman sprautunaraðferðir í húð og í eitla. Gerð voru ónæmis- og ofnæmispróf til að meta svörun. Hestarnir fengu ekki aukaverkanir af glæðunum og mun betri ónæmisvörun fékkst með glæðum en án þeirra. Þeir glæðar sem prófaðir voru virkjuðu öflugt ónæmissvar en orsökuðu ekki ofnæmisviðbrögð. Sprautun í eitla gaf eilítið sterkari svörun en í húð. Grein um fyrri bólusetningatilraunina er birt í Veterinary immunology and immunopathology (Jonsdottir et al. 166:8-21) og grein um seinni bólusetninguna er í endurskoðun til birtingar í sama blaði.
Þróuð hefur verið aðferð til að meðhöndla hesta um munn með byggi sem tjáir ofnæmisvaka og mynduðu hestarnir sérvirkt mótefnasvar í kjölfar meðferðarinnar. Grein um þennan þátt er í handriti. Undirbúningur er hafinn að afnæmingu hesta með þessari aðferð í samvinnu við Bettinu Wagner, Cornell Háskóla. Í þessu sambandi er verið að rannsaka ónæmisvef í munnslímhúð hrossa. Kortlagning á eitilvef í munnholi hesta var lokaverkefni Lauren S. Tryggvason í dýralækningum við Dýralæknaháskólann í London, sem skilað var í júní. Í kjölfarið er verið að skima mótefni til að greina angafrumur og aðrar ónæmisfrumur í slímhúðinni.
Unnið er að magnframleiðslu og hreinsun á völdum ofnæmisvökum úr skordýrafrumum og uppsetningu á ónæmisprófum til þess að nota við prófanir á bólusettum hestum. Einnig er verið að bera saman mismunandi tjáningarkerfi fyrir ofnæmisvaka. Sara Björk Stefánsdóttir lauk meistarprófi undir þessum lið í maí sjá: http://hdl.handle.net/1946/21603 og Sæmundur Bjarni Kristínarsonar hóf meistaranám í september.
Verkefnið er styrkt af Rannís, Eimskipafélagssjóði Háskóla Íslands, Framleiðnisjóði landbúnaðarins, Rannsóknasjóði Háskóla Íslands og Þróunarfjárframlagi hrossaræktarinnar.
-----
Sumarexem í hrossum: Áhrif móður á þróun sumarexems hjá afkvæmi
Starfslið: Dr. Bettina Wagner prófessor við Dýrasjúkdómadeild Cornell háskóla Íþöku, Bandaríkjunum, stýrir þessu verkefni sem unnið er í samstarfi
við Keldur og Matvælastofnun
Upphaf: 2010.
Tíðni sumarexems er mun hærra í útfluttum hestum en íslenskum hestum fæddum erlendis. Umhverfisáhrif í móðurkviði og frumbernsku eru talin skipta sköpum fyrir hættuna á ofnæmi síðar á ævinni. Sumarexem í íslenskum hestum er kjörið til að bera saman dýr af sama erfðauppruna, útsett fyrir ofnæmisvökum á mismunandi þroskaskeiðum.
Rannsaka á hvort sérvirk mótefni í broddmjólk hryssna sem bitnar hafa verið af smámýi veiti folöldum þeirra vörn gegn sumarexemi. Bornir eru saman þrír hópar sem eru; 1) útsettir fyrir smámýi eftir að ónæmiskerfið er þroskað, 2) útsettir frá köstun án þess að fá smámýssérvirk mótefni með broddmjólk, 3) útsettir frá köstun en fá smámýssérvirk mótefni með broddmjólk. Um er að ræða þrjá árganga folalda undan 15 merum og einum stóðhesti. Sjá nánar um verkefnið á heimasíðu Keldna undir: http://keldur.is/rannsoknir_a_sumarexemi_modurahrif
 
 
Þú ert að nota: brimir.rhi.hi.is