Tilbake til søkeresultatene

FRIBIO2-FRIPRO forskerprosjekt, biologi

Novel mechanisms for cell-to-cell communication in fish

Alternativ tittel: Studier av særegen form for cellekommunikasjon hos fisk

Tildelt: kr 12,0 mill.

Oppdrett av laks er blitt en av gorges viktigste næringer, med årlig produksjon på over 1.4 mill tonn. Produksjon lider av relativt stor dødelighet (opp mot 20%) forårsaket av miljøfaktorer, stress og infeksjonssykdommer. Det er relativt store kunnskapshull når det gjelder hvordan fiskeceller responderer på f.eks mikroplast og andre stressfaktorer som kan indusere særegne responser. En slik respons er overføring av mitokondrier mellom celler. Det er kjent at døende celler kan få friske mitokondrier fra naboceller via ulike mekanismer. Det er relativt lite kjent hvordan dette oppstår, man antar at sekresjon av og opptak vesikler som inneholder mitokondrier, samt dannelse av tuneller mellom celler - hvor mitokondrier kan vandre fra den ene til den andre er bidragsyterne . Prosjektet vil i hovedsak benytte hudceller fra laks for å studere hvorvidt mitokondrier kan overføres fra en celle til en annen, som respons på stress. Mitokondrier er ikke bare cellenes kraftverk, men også viktig i antibakterielt og antiviralt forsvar. Dersom syke celler får tilskudd av mitokondrier fra friske celler vil dette kunne redde og opprettholde metabolisme- og forsvarsfunksjonen til de syke. På denne måten vil ødelagt vev kunne bli regenerert, noe man har satt f.eks etter hjertelidelser hos høyere vertebrater. Prosjektet har som målsetting å studere hvilke faktorer som induserer overføring av mitokondrier mellom celler, studere mekanismene ved bruk av høyoppløselige mikroskoper (nanoskopi), studere responser på molekylært nivå (proteomics og transcriptomics). Prosjektet ønsker også å validere at mitokondrieutveksling også skjer in vivo, da med bruk av sebrafisk som modell. Kunnskapen vil bli bidra til forståelse av hvordan dette blir indusert, hvilke implikasjoner dette har på fiskens velferd som igjen kan bli brukt innen fiskehelse for å bedre vilkår hos oppdrettsfisk.

Salmon farming in Norway has grown dramatically over the last two decades – to 1.4 mill metric tons in 2019 (https://www.ssb.no/fiskeoppdrett). Despite this considerable progress, farmed salmon experience close to 20% mortality during the grow-out period in seawater. Fish suffer significantly from pathogens infections, physical insults and stressors contributing to approx. 20% overall mortality during the production. To re-establish homeostasis after infection and insults, tissue regeneration occurs. There is a major gap that the research on fish immunity needs to bridge for achieving the target of better fish health. This is to reach the same knowledge level as the mammalian systems about the role, criticality, and opportunities of exploiting the innate immune mechanisms of fishes. Research on innate immunity in higher vertebrates is continuously revealing multiple and highly conserved host–defense mechanisms. One of these is cell-to-cell communication (CCC) systems, wherein cell communicate with each other by virtue of receptor-ligand interaction and likely by exchanging organelles - such as mitochondrial exchange for rescuing and communication purpose. The current project aims to describe the phenomenon of mitochondrial exchange in salmon - how this occur, analysis of transcriptomic and proteomic responses during mitochondrial exchange, and examine this phenomenon in vivo in a zebrafish model system. Lack of resolution (in microscopy) is lack of knowledge. With this mission, the last decade has witnessed momentous progress in advanced microscopy. UiT has a unique position, where different advanced microscopy methods are brought together complemented by a strong research and development team. With the use of advanced microscopical methods we will examine the process of mitochondrial exchange at cell and tissue level.

Budsjettformål:

FRIBIO2-FRIPRO forskerprosjekt, biologi

Finansieringskilder