Tilbake til søkeresultatene

FRIMEDBIO-Fri prosj.st. med.,helse,biol

RED FLAG. Salmonid red blood cells as sensors of stress and infection

Alternativ tittel: RED FLAG. Røde blodceller i laks som sensorer for stress og infeksjon

Tildelt: kr 11,7 mill.

Prosjektnummer:

302551

Søknadstype:

Prosjektperiode:

2020 - 2025

Samarbeidsland:

Røde blodceller (RBC) har den essensielle oppgaven å transportere oksygen til alle kroppens organer, og dermed holde oss i live. Mens humane røde blodceller mangler cellekjerne og DNA, har fisk, fugl og reptiler cellekjernen intakt i de røde blodcellene. Det gjør at de røde blodcellene kan respondere på endringer i blodets komponenter som reflekterer helsetilstand. Akvakultur med laks og ørret (salmonider) gir opphav til sunn og næringsrik mat som eksporteres til store deler av verden. Å sikre at oppdrettsfisken er av god helse og har det bra er viktig for å sikre en bærekraftig akvakulturnæring. Det mangler fremdeles gode verktøy for å måle fiskens helsetilstand, og den biologiske forståelsen av laksens helse er fremdeles mangelfull. Kombinasjonen av infeksjoner og stressende håndtering er forbundet med økt dødelighet i akvakultur. De samme utfordringene er også vist å føre til endringer i fiskens røde blodceller, noe dette prosjektet studerer både i cellemodell og i laksen. Prosjektet RED FLAG har som mål å opparbeide og dele ny kunnskap om hvordan fiskens røde blodceller responderer på "fare" som stress og infeksjon, og hvordan disse faresignalene påvirker hverandre, evnen til oksygentransport og dermed overlevelse. På de røde blodcellenes reise gjennom blodårene i fiskekroppen vil de kunne respondere på en kombinasjon av signaler om fiskens helsetilstand som kan måles gjennom deres genuttrykk og aktivitet, siden de har cellekjerne. Som en del av dette prosjektet tester vi en liten blodprøve som kilde til informasjon om helsetilstand i laks og ørret. Røde blodceller fra salmonider lar seg infisere av Piscine orthoreovirus (PRV-1), mens ingen kjente cellelinjer fra laks er mottagelige. Vi har studert transkriptomet fra de røde blodcellene i kontakt med PRV-1 i cellekultur, og sammenliknet med to cellelinjer fra laks. Vi viser at gener involvert i å regulere signalveier trigget av virus, blant annet subtyper av Ïnterferon-regulatoriske faktorer (IRF), er uttrykt svært forskjellig mellom celletypene både før og etter PRV-1 eksponering. I laksen (in vivo) ser vi på hvordan blodcelletranskriptomet reflekterer forskjellene mellom PRV-varianten som gir sykdommen hjerte- og skjelettmuskelbetennelse (HSMB) (PRV-1), en variant som ikke gir sykdom, men immunologisk kryssbeskyttelse (PRV-3), og en variant som ikke gir like effektiv replikasjon i RBC (PRV-2). Vi viser forskjeller som kan være knyttet til mekanismer for virusopptak - og som igjen kan regulere kraft og timing på antiviralresponsen. Vi har optimalisert en ex vivo modell for å studere hvordan stress og infeksjonsresponser er integrert, og viser at forskjellige stresshormoner (adrenalin/epinephrine og kortisol) påvirker cellenes antivirale respons forskjellig. I forbindelse med dette har vi identifisert spesifikke målgener for stresshormonene i røde blodceller som har potensiale som fremtidige biomarkører og kan hjelpe oss å forstå interaksjonen mellom stress og infeksjon bedre. I Juni 2023 avholdt prosjektgruppen en workshop med sine partnere fra NMBU, UBC, Canada og UMH, Spania, som inneholdt et åpent/online seminar fra RED FLAG-prosjektet. Prosjektgruppen har hatt et omfattende internasjonalt samarbeid: Vi hadde i okt-nov 2023 besøk av en postdoc forsker fra UBC som har sett på hvordan algetoksiner påvirker overlevelse og genuttrykk i laksens røde blodceller, og har siden juni 2023 hatt besøk av en utvekslings-PhD fra Universitetet i Valdivia, Chile som sammenlikner effekter av PRV-3 infeksjon i røde blodceller fra Coho-laks og Atlantisk laks. Prosjektet har også etablert transfeksjon av mRNA og siRNA i røde blodceller, og rekruttert en masterstudent fra NMBU på siRNA knockdown av gener involvert i antiviralrespons i RBC, i samarbeid med sin partner ved NMBU (E. Rimstad).

RED FLAG Salmonid red blood cells as sensors of internal health The RED FLAG project aims to clarify the ability of nucleated pluripotent red blood cells (RBCs) of salmonids to sense “danger” like stress and infection. The initial focus is on how the signals elicited by acute/chronic stress hormones and viral infections impact red blood cell fate, regulation of gas Exchange, immunological functions, and thereby fish health and survival. The project will establish and optimize red blood cell ex vivo models for mechanistic studies, and determine blood cell fate in vivo through use of cell tracers. The project covers exploration of the RBC intracellular signalling pathways and transcriptional/translational control, cell signalling crosstalk and effects on gene expression, cellular functions and differentiation potential. The new knowledge on RBC responses will be used to introduce a minimal blood sample as the source of biomarkers of previous exposure to infection and stress. RED FLAG will represent a starting point of establishing red blood cells as sensors and information providers, with the expanding potential of using RBC responses to also evaluate effects of environmental conditions, chemical treatments, and different composition of feed– i.e. fish RBCs as the source of integrated information on internal Health.

Budsjettformål:

FRIMEDBIO-Fri prosj.st. med.,helse,biol

Finansieringskilder