Contributor:

Łukomska, Barbara (Promotor)

Publisher:

Instytut Medycyny Dośwaidczalnej i Klinicznej im. M. Mossakowskiego PAN

Place of publishing:

Warszawa

Description:

Bibliogr. na str. 121-144 ; 144 s.: il., wykr., tabl., fotogr.; 30 cm

Degree name:

doktor

Level of degree:

2

Degree discipline :

biologia medyczna

Degree grantor:

Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej im. M. Mossakowskiego PAN

Abstract:

Terapia regeneracyjna z wykorzystaniem komórek macierzystych w celu odtworzenia uszkodzonych tkanek i narządów jest przedmiotem zainteresowania środowisk medycznych i gremiów naukowych od kilkunastu lat. Ostatnio dużym zainteresowaniem wśród naukowców i klinicystów cieszą się mezenchymalne komórki macierzyste (MSCs). Aktualnie wykorzystywane są one w próbach eksperymentalnych i klinicznych terapii chorób ośrodkowego układu nerwowego (OUN), takich jak udar mózgu, choroba Alzheimera, Huntingtona, Parkinsona oraz inne, dla których brak jest skutecznych alternatywnych metod leczenia. W dostępnych źródłach literaturowych możemy znaleźć prace pokazujące, że przeszczepiane MSCs podlegają mobilizacji do uszkodzonych tkanek w sposób aktywny, jednak mechanizm odpowiedzialny za ten proces nie został jak dotąd poznany. Ponadto, zasiedlanie rejonów uszkodzenia w tkance przez systemowo podane komórki jest dużo mniej wydajne w przypadku MSCs niż leukocytów, czego przyczyną może być brak ekspresji istotnych dla tego procesu receptorów oraz białek adhezyjnych. Zwiększenie ekspresji białek odpowiedzialnych za adhezję i migrację może mieć pozytywny wpływ na przechodzenie przeszczepianych komórek z łożyska naczyniowego i ich mobilizację do rejonu uszkodzenia. Celem moich badań było zweryfikowanie hipotezy czy zwiększenie ekspresji integryny VLA-4 w MSCs pozwoli na wzmocnienie ich właściwości adhezyjnych i transmigracyjnych po transplantacji systemowej u szczurów w modelu uszkodzenia mózgu. Komórki MSCs z nad-ekspresją VLA-4 zostały otrzymane metodą modyfikacji genetycznej z udziałem mRNA ITGA4. Wyniki badań ujawniły, że transfekcja wymienionym konstruktem powoduje, iż w komórkach pojawia ekspresja podjednostki α4 integryny VLA-4, która nie występuje w natywnych MSCs. Następnie dokonano oceny ruchu i przylegania zmodyfikowanych komórek MSCs poprzez zastosowanie zaadaptowanej do naszych celów techniki mikroprzepływów, która została wykorzystana jako model przepływu komórek przez kapilarne naczynia krwionośne. Badanie to wykazało, że podczas przepływu komórek przez komorę zarówno natywne jak i modyfikowane mRNA ITGA4 MSCs podlegają procesom toczenia i pełzania, analogicznym do etapów obserwowanych podczas diapedezy leukocytów. Okazało się także, że MSCs modyfikowane mRNA ITGA4 charakteryzują się wzmożoną aktywnością adhezyjną, co skutkuje zwiększeniem liczby komórek, które zatrzymują się podczas przepływu przez komorę mikroprzepływową. Wzrost zdolności do przylegania komórek transfekowanych mRNA ITGA4 został potwierdzony w badaniach z wykorzystaniem dwukomorowych szalek hodowlanych typu transwell. Następnie MSCs charakteryzujące się zwiększoną ekspresją podjednostki α4 integryny VLA-4 lub komórki natywne przeszczepiano dotętniczo, do tętnicy szyjnej wewnętrznej, szczurom po 48 godzinach od wykonania uszkodzenia prążkowia. Wyniki analizy MRI wykazały, że MSCs napływały do prawej uszkodzonej półkuli. Ponadto więcej MSCs z nad-ekspresją VLA-4 w stosunku do komórek natywnych niemodyfikowanych genetycznie, było widocznych w okolicy lezji. Badania immunohistochemiczne potwierdziły wyniki uzyskane w MRI. Wykazały również, że przeszczepione MSCs pozostawały w obrębie naczyń krwionośnych mózgu. Po 72 godzinach od transplantacji część komórek była widoczna w przestrzeni periwaskularnej. Badania te pokazały, że transfekcja ludzkich mezenchymalnych komórek macierzystych szpiku kostnego mRNA ITGA4 indukuje ekspresję podjednostki α4 integryny VLA-4, zwiększając zdolność adhezji zmodyfikowanych komórek zarówno w warunkach in vitro jak i in vivo. Po transplantacji komórek zwiększenie ekspresji receptora VLA-4 na powierzchni MSCs skutkuje efektywnym gromadzeniem się przeszczepianych komórek w naczyniach krwionośnych mózgu przebiegających w pobliżu lezji, tak więc indukcja nadekspresji integryny α4 może być w przyszłości wykorzysta jako potencjalna strategia zwiększająca zasiedlanie obszarów uszkodzenia mózgu przez systemowo podane komórki macierzyste.

Relation:

Prace doktorskie

Detailed Resource Type:

Praca doktorska

Format:

pdf

Resource Identifier:

oai:rcin.org.pl:151108

Source:

IMDiK PAN, sygn. ZS 391 ; click here to follow the link

Language:

pol

Rights:

Licencja Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0

Terms of use:

Zasób chroniony prawem autorskim. [CC BY 4.0 Międzynarodowe] Korzystanie dozwolone zgodnie z licencją Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0, której pełne postanowienia dostępne są pod adresem: ; -

Digitizing institution:

Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej im. M. Mossakowskiego Polskiej Akademii Nauk

Original in:

Biblioteka Instytutu Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej im. M. Mossakowskiego PAN

Projects co-financed by:

Program Operacyjny Polska Cyfrowa, lata 2014-2020, Działanie 2.3 : Cyfrowa dostępność i użyteczność sektora publicznego; środki z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego oraz współfinansowania krajowego z budżetu państwa

Access:

Otwarty