Object

Abstract:

Rak pęcherza moczowego jest jednym z najczęstszych nowotworów u ludzi. W Polsce czestość zachorowania na ten typ nowotowru wynosi średnio 13,1 na 100 tys osób, w tym odpowiednio 22,9 dla męższczyzn i 5,9 dla kobiet. Głównymi czynnikami ryzyka jest podłoże genetyczne, palenie tytoniu, nawyki żywieniowe, narażenie na związki chemiczne pochodzenia środowiskowego oraz czynniki biologiczne. Istotnym elementem predysponującym do rozwoju większości nowotworów jest przewlekły, miejscowy stan zapalny. Nawracające zapalenia układu moczowego Escherichia coli, poprzez jej ingerencje biochemiczne oraz indukcje zmian genetycznych może predysponować do rozwoju transformacji nowotworowej. Badania z wykorzystaniem technik mikrobiologicznych wykrywają tylko bakterie w moczu, które są poddatne na działanie stosowanych rutynowo antybiotykoterapii. Niestety szczepy E. coli UPEC są w stanie wytworzyć specyficzne agregaty bakteryjne wewnątrz komórek baldaszkowatych komórek nabłonka dróg moczowych, co zmniejsza efektywność antybiotykoterapii oraz zwiększa miejscowy stan zapalny. W celu wykrycia obecności UPEC opracowano, zarówno jakościowy jak i ilościowy test oparty o metodykę PCR z wykorzystaniem izolatów DNA i RNA z badanego materiału. Dodatkowo opracowano wzór matematyczny pozwalający na oszacowanie liczby komórek UPEC papI+ w tkance raka pęcherza moczowego. Sporządzoną metodykę zaimplementowano do przebadania 29 pacjentów z rozpoznanym rakiem pęcherza moczowego. Analizy przeprowadzone na izolatach DNA z fragmentów guzów pęcherza moczowego wykazały obecność papI w 23/29 przypadków (79 %), z których w 19 przypadkach wynik był zbieżny (83 %) z obecnością papI w wymazach z cewki moczowej. Oszacowano liczbę jednostek koloniotwórczych UPEC papI+ w izolatach DNA z tkanki nowotworu pęcherza moczowego (8 mm3) na poziomie 101 - 106. Badanie ekspresji genu papI przeprowadzono metodą RT-qPCR, gdzie ACTB wykorzystano jako gen referencyjny. We wszystkich badanych próbkach fragmentów raka pęcherza moczowego stwierdzono ekspresję genu ACTB, natomiast papI w 10/29 pacjentów (34%) Analiza mająca na celu sprawdzenie zmiany ekspresji genów linii komórkowej pęcherza moczowego zainfekowanej UPEC z wykorzystaniem mikromacierzy dwukolorowej wykazała, iż zwiększenie poziomu ekspresji zależny od UPEC stwierdzono głównie w genach kodujących białka zaangażowane w transport błonowy oraz szlaki metaboliczne takie jak synteza polisacharydów, utlenianie związków organicznym i heterocyklicznych. Dodatkowo zaobserwowano zmiejszenie ekspresji genów związanych z regulacją czynników transkrypcyjnych, co może świadczyć o braku wpływu zakażenia UPEC na wzmożoną aktywność proliferacyjną komórek raka pęcherza moczowego. Stałe i nawracające zakażenia UPEC prawdopodobnie mogą przyczyniać się do zmian biochemicznych oraz genetycznych zainfekowanych komórek pęcharza moczowego oraz przyczyniać się do zwiększonego ryzyka rozwoju nowotworu pęcherza moczowego.

Bladder cancer is one of the most common human cancers. In Poland, the average incidence of this type of cancer is 13.1 per 100,000 people, including 22.9 for men and 5.9 for women. The main risk factors are genetic background, smoking, dietary habits, exposure to environmental chemicals, and biological factors. An important element predisposing to the development of most cancers is chronic local inflammation. Recurrent inflammation of the urinary tract with Escherichia coli, through its biochemical interference and induction of genetic changes, can predispose to the development of neoplastic transformation. Tests using microbiological techniques detect only bacteria in the urine that are susceptible to antibiotic stows. Unfortunately, E. coli UPEC is able to cultivate a specific bacterial aggregate inside the balky cells of urinary tract epithelial cells, which reduces the effectiveness of antibiotic therapy and increases local inflammation. In order to detect the presence of UPEC, both a qualitative and quantitative test based on PCR methodology was developed using DNA and RNA isolates from the test material. In addition, it developed a mathematical formula to estimate the number of UPEC papI+ cells in bladder cancer tissue. The developed methodology was implemented to study 29 patients diagnosed with bladder cancer. Analyses performed on DNA isolates from bladder tumor fragments showed the presence of papI in 23/29 cases (79%), of which in 19 cases the result was consistent (83%) with the presence of papI in urethral swabs. The number of UPEC papI+ colony-forming units in DNA isolates from bladder cancer tissue (8 mm3) was estimated to be 101 - 106. The papI gene expression study was carried out by RT-qPCR, where ACTB was used as a reference gene. ACTB gene expression was found in all bladder cancer specimens, while papI gene expression was found in 10/29 patients (34%). Analysis to check the change in gene expression of the UPEC infected bladder cell line using two-color microarrays showed that increased UPEC dependent expression levels were found mainly in genes encoding proteins involved in membrane transport and metabolic pathways such as polysaccharide synthesis, oxidation of organic and heterocyclic compounds. In addition, decreased expression of genes related to the regulation of transcription factors was observed, which may indicate that UPEC infection has no effect on the increased proliferative activity of bladder cancer cells. Persistent and recurrent UPEC infections are likely to contribute to biochemical and genetic changes in infected bladder cells and contribute to an increased risk of bladder cancer.

Additional notes:

Zawiera bibliografię ; Streszcz. ang.

Identifier:

oai:bibliotekacyfrowa.ujk.edu.pl:10763

Computer catalogue:

click here to follow the link

Language:

pol

Degree name:

doktor

Date obtained:

13.12.2023

Degree grantor:

Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach

Supervisor:

Arabski, Michał (1978- )

Reviewer:

Gamian, Andrzej ; Śliwiński, Tomasz

Field:

Dziedzina nauk ścisłych i przyrodniczych

Scientific disciplines:

Nauki biologiczne

Faculty:

Wydział Nauk Ścisłych i Przyrodniczych

Type:

rozprawa doktorska

Access rights:

tylko w Oddziale Informacji Naukowej

Publication status:

niepublikowana