Integrativní Omics přístup k alergické rýmě (IntegOmics)

Nosní hlen a nosní epitel jsou prvními obrannými bariérami proti alergenům. V nosním hlenu se nacházejí různé proteiny, které hrají roli při alergické rýmě a odrážejí imunitní odpověď na expozici alergenu. Rozdíl v proteomickém profilu pacientů s alergickou rýmou a zdravých kontrol může poskytnout pohled na to, jak reakce funguje a které proteiny mohou vést buď k zesílené imunitní reakci, nebo k obranné reakci, jako je augmentace integrity epitelu. Je také známo, že epitel dýchacích cest hraje klíčovou roli v regulaci imunitních reakcí dýchacích cest a zánětu. Profilování genové exprese se široce používá k analýze komplexních onemocnění. Pro profil genové exprese epitelu dýchacích cest v nemocném a zdravém stavu i ve výchozím a provokovaném stavu může objasnit mechanismus obranných reakcí a průběh zánětlivých procesů. Proteiny nosního hlenu jako důsledek odlišné genové exprese lze považovat za součást konečných produktů tohoto komplexního mechanismu a interakcí mezi alergeny a epitelem.

Proteiny nosního hlenu mají různý původ a produkční místa a genová exprese nemusí nutně vést k funkčním metabolitům. Cílem tohoto navrhovaného projektu je vyzkoušet a analyzovat holistickým proteomickým přístupem odpověď na alergen na genetické/genomické úrovni od nosního epitelu až po protein/proteomickou úroveň v nosním hlenu. Tato analýza nám poskytuje pohled na to, jak různé profily genové exprese vedou k expresi proteinu, a dále objasňuje, které proteiny přímo pocházejí z epitelu a které jsou výsledkem plazmatické exsudace nebo jsou základem různých regulačních procesů.

Od pacientů s alergickou rýmou a zdravých kontrol budou získány nosní hlen, nosní sliznice a sérum. Nosní hlen bude odebírán speciální odsávačkou vybavenou lapačem hlenu ze středního meatu pod endoskopickou kontrolou bez dotyku sliznice. Nosní sliznice bude získána pomocí nosních kartáčků v lokální anestezii a vložena do primární kultury. Sérum připravené ze vzorků krve. Zařazeni budou pacienti s alergií na pyly trav nebo stromů a alergický stav bude stanoven kožními prick testy a RAST (Radio-Allergo-Sorbent-test). Cílová velikost vzorku bude 15 pacientů na skupinu. Vzorky budou odebrány v pylové sezóně i mimo ni. Alergičtí pacienti vyplní skóre příznaků a vzorky budou odebrány, když jsou příznaky silné (v pylové sezóně) a vymizí (mimo pylové sezóny). U zdravých kontrol bude časový bod odběru vzorku korelován s pacienty s alergickou rýmou, aby měli podobnou expozici pylu. Nosní hlen bude odeslán na kapalinovou chromatografii Tandemovou hmotnostní spektrometrii pro proteomickou analýzu az buněk nosního epitelu bude izolována RNA a odeslána na Microarray analýzu. Integrativním omickým přístupem bude korelována genová a proteinová exprese a bude analyzována křížová komunikace mezi nosním hlenem a epitelem. Identifikace klíčových genů nebo genových shluků vede k další identifikaci klíčových proteinů nebo proteinových skupin jako biomarkerů, které by mohly sloužit pro nové terapeutické nebo diagnostické strategie u alergické rýmy. Integrativní omický přístup zmenšuje potenciální kandidáty, protože se zaměřuje na expresi epiteliálních genů a jejich proteinové produkty a vylučuje proteiny, které jsou vysoce hojné bez přímé korelace s expozicí alergenu, např. prostřednictvím exsudace plazmy. Navíc by genomická a proteomická analýza mohla podrobněji vysvětlit, jak je bariéra hlenu a epitelu ovlivněna expozicí alergenu. Srovnání se zdravými kontrolami a podélné změny v průběhu sezóny dále vrhají světlo na to, jak tito jedinci reagují na expozici alergenu a jak by to mohlo vést k prevenci senzibilizace.