Avhandlingar och publikationer

Laboratory methods for investigation of the immunological orchestra in response to pathogens

Publicerad 5 juni 2024

Sammanfattning:

Laboratoriemetoder som används för att undersöka immunsvar innefattar bland annat analys av immunologiska markörer såsom cytokiner, kemokiner och komplementfaktorer i olika blodkomponenter, genererade från patogenstimulering av helblod eller från perifert blod eller isolerade mononukleära celler (PBMC). Metoder som tillämpas för mätning av cytokiner, kemokiner och komplementfaktorer är bland annat enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), som mäter en markör i taget eller multiplexa analyser som mäter flera markörer (upp till drygt 3000) på en gång exempelvis x-Unknown, multi-analyte profiling (xMAP) och proximity extension assay PEA. Att analysera en markör i taget är tidskrävande, kostsamt och beroende av stor provmängd för att möjliggöra upprepade mätningar av olika markörer. Multiplexa analyser kan tilllämpas för att genomföra mätning av flera analyter i en mindre mängd prov mer tids- och kostnadseffektivt.

Syftet med detta avhandlingsarbete var att tillämpa multiplexa laboratoriemetoder för undersökning av den immunologiska orkesterns svar vid Borreliainfektion och influensavaccination och om möjligt karaktärisera individer som haft olika kliniska symtom respektive antikroppssvar därav.

I våra Borrelia-studier inkluderades 1113 blodgivare, av vilka vi kunde identifiera 66 individer som haft en subklinisk borrelios (definierad som närvaro av Borrelia-specifika antikroppar, men utan minne av symtom förenliga med tidigare Borreliainfektion). Av de 66 individerna med subkliniska symtom var 60 tillgängliga för vidare studier. Vi inkluderade även 22 patienter som tidigare diagnostiserats med neuroborrelios (LNB). I vår influensavaccinationsstudie inkluderades totalt 73 individer bestående av sjukvårdspersonal och patienter som vaccinerades mot säsongsinfluensa. På de insamlade proverna från studiedeltagarna utfördes sedan stimuleringar av helblod, plasma och monocyter (PBMC) med bland annat borreliabakterier och influensavaccin. Vi analyserade sedan mängden av ett eller flera cytokiner, kemokiner eller komplementfaktorer med ELISA, xMAP och PEA.

Våra resultat visade att individer som haft en subklinisk borrelios har följande mönster; de är unga män med låg mängd interleukin (IL)-17, CCL20, högre mängd IL-10 utsöndrat av PBMC stimulerade med Borrelia garinii i tre dagar i jämförelse med patienter med tidigare neuroborrelios. Individer med subkliniska symtom har även en högre komplementaktivering än patienter med LNB i respons till Borrelia afzelii.

För att vidare karaktärisera våra individer med tidigare subklinisk borrelios jämfört med neuroborrelios-patienter analyserade vi mängden av flera komplementfaktorer med xMAP teknik, men våra resultat var inte överensstämmande med referensvärden uppmätta med andra standardiserade metoder. Dessa resultat belyser vikten av att alltid utföra en rimlighetsbedömning av sina analysresultat.

För att undersöka immunsvar efter influensavaccination och vidare karaktärisera individer som får ett antikroppssvar (responders) efter vaccination jämfört med de som inte får ett antikroppssvar (non-responders) så utfördes mätning av influensaspecifika antikroppar och totalmängd antikroppar i serum, influensa-specifika mukosala, nässlemhinne-IgA samt cellmedierat immunsvar i ovan nämnda lösningar från PBMC stimulerade med influensavaccin med hjälp av PEA. Vi fann att responders karaktäriseras av lägre nivå av total IgM, granzym B och IL-12 samt högre nivå av CXCL13 jämfört med non-responders.

Vi kan konkludera att xMAP och PEA tillsammans med statistiska multivariatmetoder är bra metoder för att undersöka immunsvar med ett vidare perspektiv av den immunologiska orkesterns sammansättning efter Borreliainfektion eller influensavaccination.

Ingående arbeten

I Carlsson H, Ekerfelt C, Henningsson A J, Brudin L, Tjernberg I, Subclinical Lyme borreliosis is common in south-eastern Sweden and may be distinguished from Lyme neuroborreliosis by sex, age and specific immune marker patterns. Ticks and Tickborne diseases, 2018, vol 9, s.742–748

II Carlsson H, Sandholm K, Woldu Haddish H, Brudin L, Nilsson Ekdahl K, Tjernberg I, Complement activation in individuals with previous subclinical Lyme borreliosis and patients with Lyme neuroborreliosis. European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases, 2019, vol.39, s. 855–862

III Sandholm K, Carlsson H, Persson B, Skattum L, Tjernberg I, Nilsson B, Nilsson Ekdahl K, Discrepancies in plasma levels of complement components measured by a newly introduced commercially available magnetic bead technique compared to presently available clinical reference intervals. Scandinavian Journal of Immunology, 2020, vol.91, Letter to the editor

IV Carlsson H, Hinkula J, Brudin L, Serrander L, Tjernberg I, Cell mediated proteomics, serological and mucosal humoral immune responses after seasonal influenza immunisation- characterisation of serological responders and non-responders. Manuscript

Kort om mig

Med en tidigare examen i biomedicin började jag som biomedicinsk analytiker på Klinisk kemi och transfusionsmedicin i Kalmar 2009. I början arbetade jag huvudsakligen med att ta hand om blodgivare, men när min huvudhandledare annonserade att han behövde hjälp med ett forskningsprojekt så var jag inte sen att anmäla mig då forskning alltid har intresserat mig. Därefter tog det inte lång tid innan vi utökade arbetet med fler projekt som sedermera blev till en avhandling. Det som jag tycker är roligast med forskning är att man aldrig vet vad svaret blir, att lära sig nya saker, koppla ihop laboratoriemetoder med klinik och att man får vara problemlösare. Privat spenderar jag all min tid på vår lilla gård utanför Kalmar med familjen, våra två hästar och tre katter.