Nova spoznanja o lastnostih in vlogi mišičnih mezenhimskih stromalnih/ matičnih celic v primerjavi z istovrstnimi kostnimi celicami pri osteoporozi in osteoartrozi
New insights into characterization and role of muscle-derived mesenchymal stromal/ stem cells in comparison to their bone-derived counterparts in osteoporosis and osteoarthritis : doktorska disertacija

angleški
slovenski

doktorska dela

2020

artroza   bolezni   diferenciacija   Disertacije   gibala   kostne mezenhimske stromalne celice   Mezenhimske matične celice   mišične mezenhimske stromalne celice   mišično-skeletni sistem   osteoporoza   proliferacija   regeneracija   staranje

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za farmacijo
(Obvezni izvod spletne publikacije)

S staranjem prebivalstva dobivajo vedno večji pomen mišično-skeletne bolezni, kot so osteoartroza (OA), osteoporoza (OP) in sarkopenija. Na kosteh in mišicah prihaja tekom življenje do mikroskopskih poškodb, vendar kljub temu telesu še naprej zagotavljajo podporo, ki je potrebna za vsakodnevne aktivnosti. Naše trenutno razumevanje je, da lahko regenerativno sposobnost mišično-skeletnega sistema pripišemo mezenhimskim stromalnim/ matičnim celicam (MSC). MSC različnim tkivom služijo kot zaloga predniških celic, iz katerih nastanejo funkcionalne celice, kot so osteoblasti, hondrociti, miociti in druge. S staranjem in pri nekaterih boleznih mišično-skeletnega sistema, pa se ta regenerativna sposobnost MSC izgubi oziroma preusmeri v razvoj drugih vrst celic, predvsem adipocitov in fibroblastov. Vedno več dokazov obstaja, da imajo tkivno specifične MSC različne lastnosti. Ni pa še pojasnjeno, kako se te lastnosti spreminjajo med staranjem in pri boleznih. Študije, v okviru katerih neposredno primerjajo MSC iz različnih tkiv mišično-skeletnega sistema pri istem bolniku so redke, prav tako pa je slabo opredeljen tudi vpliv mišično-skeletnih bolezni na same MSC je. Zato je bil cilj te doktorske naloge ovrednotiti MSC, izoliranih iz dveh vrst tkiv, in sicer iz skeletne mišice ter spongiozne kostnine bolnikov z OA ali OP. Kontrolne vzorce teh tkiv smo pridobili post mortem od oseb brez mišično-skeletnih bolezni. Izolirane MSC smo ovrednotili na nivoju njihovega fenotipa ter sposobnosti proliferacije in diferenciacije in vitro. Želeli smo odkriti funkcionalne razlike med njimi, s pomočjo katerih bi lahko pojasnili patološke spremembe pri mišično-skeletnih boleznih ter ob tem odkriti nove tarče za njihovo učinkovitejše zdravljenje in diagnosticiranje. V okviru doktorske naloge smo kot prvi podrobno ovrednotili lastnosti mišičnih MSC pri bolnikih s primarno OA in OP. Pri tem smo pokazali, da sta hitrost rasti ter čas podvojevanja mišičnih in kostnih MSC in vitro primerljiva in neodvisna od vrste bolezni. Ob tem je bila sposobnost tvorbe kolonij gojenih mišičnih MSC oziroma samoobnavljanja tako pri OA kot tudi pri OP višja od tiste, ki smo jo določili pri kostnih MSC. Dokazali smo, da je bil pri bolnikih z OP adipogeni potencial mišičnih MSC močno povečan, kar bi lahko kazalo na njihovo vlogo pri razvoju sarkopenije. Poleg tega smo kot prvi pokazali povezavo med podskupino MSC, ki izražajo gen za CD271 in stopnjo adipogenosti mišičnih MSC. Ta površinski molekulski označevalec bi morda lahko v prihodnosti predstavljal nov parameter v diagnostiki mišično-skeletnih bolezni. V 2 skeletni mišici smo potrdili tudi prisotnost MSC, ki izražajo Gremlin1 in jih pri preiskovancih z OA povezali s sposobnostjo njihoivega samopomnoževanja in vitro. Dodatno smo potrdili že znano povezavo med CD56-pozitivno podskupino mišičnih matičnih celic in njihovim miogenim potencialom. Z izsledki naših raziskav smo dokazali, da so lastnosti mišičnih MSC primerljive z lastnostmi kostnih MSC pri zdravih in pri dveh kroničnih boleznih.

12.05.2023