The alpha and beta defensin copy number variation: characterization and association with epithelial barrier diseases

Kopijnummerpolymorfismen zijn naast SNPs een belangrijke vorm van genetische variatie. De α- en ß-defensinelocus op chromosoom 8p23 vertoont een dergelijke variatie. Defensines spelen een belangrijke rol in het gezond houden van de barrière functie van het epitheelweefsel. Enerzijds hebben ze een antimicrobiële werking, anderzijds zijn ze chemotactisch voor cellen van zowel het aangeboren als van het verworven immuunsysteem. Daarom hebben we de kopijnummervariatie van deze genen in kaart gebracht en de betrokkenheid van defensines onderzocht in ziekten waarbij de epitheelbarrière verstoord is zoals COPD, mucoviscidose, de ziekte van Crohn en parodontitis.Omdat er bij aanvang van deze studie geen gevalideerde test voorhanden was voor de kwantificatie van kopijnummers, hebben we zelf een kwantitatieve test ontwikkeld op basis van kwantitatieve PCR. Om een accurate test te verkrijgen, hebben we referentieconstructen aangemaakt met een gekend aantal kopijen van het herhaalde gen en 1 kopij van een referentiegen. Op deze wijze kunnen we via een standaardcurve het kopijnummer bepalen. Vervolgens hebben wij deze test gevalideerd met interfase FISH en ze gebruikt om de α- en ß-defensineregio te karakteriseren. Uit deze analyses is gebleken dat de ß-defensineregio een spreiding heeft van 2 tot 8 kopijen per diploïd genoom met een gemiddelde van 4 kopijen. Tevens bleek dat het DEFA1A3 gen 3 tot 10 keer voorkomt met een gemiddelde van 6 kopijen per diploïd genoom. Het kopijnummer van het DEFA1A3 gen bleek bovendien onafhankelijk te zijn van het kopijnummer van de ß-defensineregio.Wanneer we het aantal kopijen groepeerden volgens leeftijd en geslacht, merkten we een leeftijds- en geslachtsafhankelijke distributie van het ß-defensinekopijnummer. De distributie bleek daarenboven populatieafhankelijk te zijn. De verschillende strategieën die we tot nu toe gebruikt hebben om dit fenomeen beter te begrijpen hebben nog geen verklaring kunnen brengen. Zo is er geen variatie in het kopijnummer tussen verschillende soorten bloedcellen. Ook hebben we geen verschil in kopijnummer kunnen vaststellen tussen bloed en mondweefsel van dezelfde persoon. Verder hebben FISH-experimenten niet kunnen aantonen dat ß-defensine genen als extrachromosomaal DNA voorkomen.Na de karakterisatie van het kopijnummerpolymorfisme hebben we functionele studies uitgevoerd met oraal epitheelweefsel en aan parodontitis gerelateerde bacteriën. Het effect van twee mondpathogenen (Porphyromonas gingivalis e