Doktorsvörn í líf- og læknavísindum - Freyr Jóhannsson

Miðvikudaginn 26. febrúar ver Freyr Jóhannsson doktorsritgerð sína í líf- og læknavísindum við Læknadeild Háskóla Íslands. Ritgerðin ber heitið: Greining á efnaskiptaferlum blóðflagna við geymslu í blóðbanka. Systems analysis of platelet metabolism during storage of platelet concentrates.

Andmælendur eru dr. Nikolaus Sonnenschein, dósent við Danmarks Tekniske Universitet og dr. Magnús Karl Magnússon, prófessor við Læknadeild Háskóla Íslands.

Umsjónarkennari og leiðbeinandi var dr. Óttar Rolfsson, prófessor við Læknadeild, og meðleiðbeinandi var dr. Ólafur E. Sigurjónsson, prófessor. Auk þeirra sátu í doktorsnefnd þau dr. Steinn Guðmundsson, dósent, dr. Margrét Þorsteinsdóttir, prófessor og dr. Giuseppe Paglia, prófessor.

Engilbert Sigurðsson, prófessor og forseti Læknadeildar Háskóla Íslands, stjórnar athöfninni sem fer fram í Hátíðasal Háskóla Íslands og hefst kl. 13:00.

Ágrip af rannsókn

Blóðflögugjafir eru mikilvægur þáttur í nútíma læknavísindum. Blóðflögur eru geymdar í  blóðbönkum sem blóðflöguþykkni. Geymslutími blóðflöguþykknis takmarkast af aukinni smithættu og hrörnun blóðflagna sem á sér stað við geymslu. Efnaskiptaferlar eru virkir í blóðflögum við geymslu og taldir skipta sköpum þegar kemur að hrörnun þeirra. Ítarleg þekking á efnaskiptaferlunum er því nauðsynleg svo skilja megi samband þeirra við þær skaðlegu breytingar sem eiga sér stað við geymslu. Markmið verkefnisins var að rannsaka efnaskiptaferla blóðflagna við mismunandi geymsluaðstæður. Efnaskiptamengi blóðflagnanna var mælt með massagreini og niðurstöður mælinganna greindar með sértilgerðu reiknilíkani. Verkefnið skiptist í þrjá hluta. Í þeim fyrsta var reiknilíkan af blóðflöguefnaskiptum uppfært og það notað til greiningar á fyrirliggjandi gögnum um efnaskiptamengi blóðflagna við geymslu.  Með notkun reiknilíkansins var unnt að spá fyrir um virkni innanfrumu-efnaskiptaferla á heildrænan hátt, sem ekki væri mögulegt annars. Í öðrum hluta verkefnisins voru áhrif Intercept smithreinsunartækninnar á efnaskipi blóðflagna rannsökuð. Í þriðja og síðasta hluta verkefnisins voru áhrif hitastigs á efnaskiptaferla blóðflagna við geymslu rannsökuð. Reiknilíkan blóðflöguefnaskipta ásamt efnaskiptamælingum voru notuð til að rannsaka hver áhrif hitastigs eru á efnaskiptanet blóðflagna.

Abstract

Platelet transfusion is an essential part of modern medicine. Platelets are stored at blood banks as platelet concentrates. The shelf-life of platelet concentrates is limited by the increased risk of pathogen contamination and a storage-induced loss of quality. Cellular metabolism is believed to be an important factor in the progressive loss of platelet quality during storage. In order to understand the links  between  metabolism and the underlying mechanisms  behind the physiological changes observed during storage, a delineation of platelet metabolism is necessary. This thesis aimed to investigate the metabolism of stored platelets under conditions  relevant  to  transfusion  medicine  by performing metabolomics analysis of stored platelets, and by using constraint-based modeling to integrate the metabolomics data with a platelet metabolic reconstruction. The thesis is in three parts: In the first part, a platelet metabolic reconstruction was refined and used for the systems analysis of metabolomics data previously generated by members of our group. The study described the metabolism of apheresis, and buffy coat derived platelets during storage at the metabolic network level. In the second part, the effects the Intercept pathogen reduction system has on platelet metabolism were investigated. The third and final part describes the effects of temperature on platelet metabolism. Metabolic modeling was used in combination  with  metabolomics  analysis to  investigate the temperature dependence of individual pathways and reactions.  

Um doktorsefnið

Freyr Jóhannsson er fæddur árið 1983. Hann lauk BS-prófi í lífefna- og sameindalíffræði árið 2014 og sama ár hóf hann nám til meistara- og doktorsprófs í líf- og læknavísindum við Háskóla Íslands. Foreldrar Freys eru Jóhann Þór Sigurðsson og Júlíana Gunnarsdóttir. Maki Freys er Qiong Wang.