Bibliographic Metadata

Title
Das immunsuppressive Zyklotid T20K als Therapie bei DSS-induzierter Kolitis
Additional Titles
The immunosuppressive cyclotide T20K for the treatment of DSS-induced colitis
AuthorPavisitz, Lea
Thesis advisorGstinig, Karin
Published2018
Date of SubmissionJune 2018
LanguageGerman
Document typeBachelor Thesis
Keywords (DE)Zyklotide / [T20K] Kalata B1 / DSS-Mausmodell / CED / Immunsuppressiva
Keywords (EN)Cyclotides / [T20K] kalata B1 / DSS mouse model / IBD / Immunosuppressants
Restriction-Information
 _
Classification
Abstract (German)

Chronische entzündliche Darmerkrankungen (CED), wie Morbus Crohn (MC) und Colitis ulcerosa (CU), nehmen weltweit täglich zu. Die Behandlungsmöglichkeiten dieser beiden Krankheiten sind zahlreich, jedoch gibt es immer noch Patienten und Patientinnen, die auf eine herkömmliche Behandlung nicht ansprechen. Das Zyklotid [T20K] Kalata B1 (T20K) ist ein ribosomal synthetisiertes zyklisches Pflanzenpeptid mit immunsuppressiven Eigenschaften. T20K inhibiert die T-Zellproliferation und könnte deshalb bei CED als Therapeutikum wirksam sein.

Das Ziel dieser Pilotstudie war es den therapeutischen Effekt von T20K in einem akuten Kolitismodell bei oraler Gabe zu testen. Hierfür wurde bei 24 C57BL/6J Mäusen eine Kolitis durch Natriumdextransulfat (DSS) induziert, mit anschließender T20K Gabe. Ein dosisabhängiger Effekt wurde ebenfalls überprüft, indem diese Mäuse in drei Gruppen eingeteilt wurden (0, 2 und 6 mg T20K/kg KG). Für die Beurteilung des Gesundheitszustandes während des Versuchsverlaufs wurde der Clinical disease activity index (CDAI) erstellt. Hier konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen den Behandlungsgruppen festgestellt werden. Der Histological disease activity index (HDAI) beschreibt den Entzündungsgrad des Kolons und des Zökums am letzten Tag des Experiments. Auch hier konnte kein Unterschied zwischen den Behandlungsgruppen erkannt werden. Die fäkalen Lipocalin-2 Werte wurden mittels ELISA quantitativ bestimmt, um den Schweregrad der Kolitis zu eruieren. Die Werte der niedrig dosiert behandelten Mäuse waren tendenziell niedriger als jene der Kontrollgruppen, ein Effekt der in den hoch dosierten Gruppen nicht zu sehen war. Das heißt, T20K beeinflusst den histologischen Entzündungsgrad nicht, aber es besteht der Trend, dass es die Entzündung auf biochemischer Ebene beeinflusst.

Für die Analyse eines immunsuppressiven Effekts wurden Lymphfollikel im Kolon und im Zökum gezählt und abgemessen. Bei den Männchen konnte tendenziell nachgewiesen werden, dass sowohl die Gesamtfläche als auch die durchschnittliche Größe der Lymphfollikel durch die Gabe von T20K dosisabhängig verringert wurde. Bei den Weibchen konnte kein Unterschied erkannt werden.

Abschließend lässt sich sagen, dass T20K die Symptome einer Kolitis nicht verbessert, aber es wirkt immunsuppressiv auf die Lymphfollikel im Kolon und im Zökum bei oraler Gabe.

Abstract (English)

Inflammatory bowel disease (IBD), such as Crohn's disease (CD) and ulcerative colitis (UC), are increasing worldwide. The therapy options for these diseases are diverse, but there are still patients, who do not respond to conventional therapy. The cyclotide [T20K] Kalata B1 (T20K) is a ribosomally synthesized cyclic peptide derived from plants with immunosuppressive properties. T20K inhibits T-cell proliferation and therefore, could be useful for the treatment of IBD.

The aim of this pilot study was to test the therapeutic effect of T20K in an acute colitis model by oral administration. For this purpose, 24 C57BL/6J mice were given dextran sulphate sodium (DSS) to induce colitis, subsequently followed by T20K treatment. A dose-dependent effect was also tested by stratifying these mice into three groups

(0, 2 and 6 mg T20K/kg BW). For the evaluation of the health status during the course of the experiment the clinical disease activity index (CDAI) was used. No significant difference could be found between the groups. The histological disease activity index (HDAI) describes the inflammation severity of the colon and the cecum on the last day of the experiment. Again, no difference could be found between the groups. The fecal lipocalin-2 values were quantified by ELISA to determine colitis severity. A trend towards lower values in the low compound group compared to the control was visible; no such effect was seen in the high compound group. To conclude, T20K does not affect the histological degree of inflammation, but there is a trend that it affects inflammation at a biochemical level.

For the evaluation of an immunosuppressive effect, lymphatic follicles in the colon and in the cecum were counted and measured. In male mice there was a dose-dependent trend for the reduction of total area and average size of the lymphatic follicles upon T20K administration. There was no difference between the female groups.

In conclusion, T20K does not improve the symptoms of colitis, but it has an immunosuppressive effect on the lymphatic follicles in the colon and cecum when applied orally.