Pobierz opis

Hamwi Rozan
Streszczenie pracy doktorskiej : Wpływ zmian w ekspresji genów TWIST1 i Id10 na
różnicowanie komórek macierzystych izolowanych z miazgi ludzkiego zęba.
Komórki macierzyste oraz możliwości ich wykorzystania w leczeniu
stanowią
przedmiot intensywnych badań. Komórki te charakteryzuje zdolność do samoodtwarzania i
przekształcania w zróżnicowane komórkidanej tkanki. Obecność komórek macierzystych w
dojrzałym organizmie (tzw somatycznych komórek macierzystych) umożliwia regenerację
tkanek. W tkankach zęba oraz tkankach okołozębowych również stwierdzono
obecność komórek macierzystych. Rezydujące tam komórki macierzyste mają wiele cech
wspólnych
z
pozostałymi
komórkami
macierzystymi
występującymi
w
organizmie.Charakteryzuje je swoista lokalizacja w tkankach, poza głównymi szlakami
migracji komórek, długi cykl komórkowy,oraz niewielkie rozmiary. W przypadku
uszkodzenia tkanek umożliwiają ich regenerację.
W embrionalnych stadiach rozwojowych zęba są obecne nabłonkowe i
mezenchymalne komórki macierzyste.Pochodzą one z tkanki neuroektodermalnej. Pierwsze
przyczyniają się do rozwoju nabłonkowych struktur zęba takich jak: zewnętrznej i
wewnętrznej warstwy komórek nabłonkowych, komórek gwiaździstych, warstwy pośredniej,
ameloblastów i szkliwa. Drugie, dają początek brodawkom zębowym, woreczkom
zawiązkowym, odontoblastom, prezębinie, cementowi, włóknom ozębnej i kości wyrostka
zębodołowego.
Komórki macierzyste izolowane z miazgi są zdolne do samoodnawiania się
po przeszczepieniu do organizmu biorcy. Reagują one na specyficzne
sygnały środowiska wybierając konkretny program różnicowania z jednoczesnym
odtwarzaniem puli komórek macierzystych. Wykazano że komórki te mogą różnicować się
nie tylko w odontoblasty, lecz także w komórki fibroblastyczne odtwarzające miazgopodobną
tkankę łączną.
O multipotencjalnym charakterze komórek macierzystych pochodzenia zębowego
świadczą badania w których udało się sprowokować różnicowanie w kierunku
adipocytów,potwierdzone obecnością dwóch specyficznych dla tych komórek markerów.
Wykazano również , że mogą one różnicować w kierunku komórek nerwowych , o czym
świadczy ekspresja na ich powierzchni specyficznych markerów neuronalnych.
Przeprowadzone badania miały na celu oznaczenie ekspresji genów TWIST1 i Id10
izolowanych z miazgi ludzkiego zęba. Wyekstrahowane tkanki miazgi zostały trawione w
kolagenazie typu I-wszego i dyspazie. Otrzymana zawiesina została przefiltrowana
całkowicie przez 40 mikro m sitko komórkowe, a zawiesina pojedynczych komórek została
wyhodowana w DPSC medium (płyn Hanksa), 100 jednostek/ml penicylina i 100 μg/ml
streptomycyna. DPSCs zostały wyhodowane w temp 37˚C przy użyciu 5% CO2. Nowe
medium było zmieniane co 2 dni i przy 100% konfluencji dla optymalnego zbioru hodowli
komórkowej.
Do zbadania ekspresji genów służy metoda RT-PCR (Reverse Transcription
Polymerase Chain Reaction)- PCR w czasie rzeczywistym. Wykorzystuje się w niej matrycę
DNA wygenerowaną z mRNA w czasie odwrotnej transkrypcji,następnie DNA namnaża się
jak w zwykłym procesie PCR. Metoda pozwala na uzyskanie sekwencji zawartej w dojrzałym
mRNA (tylko egzonów). Powstały DNA nosi nazwę cDNA-komplementarny DNA.
Wykorzystanie komórek macierzystych do regeneracji utraconych struktur kostnych i zębów
staje się z każdym dniem coraz bardziej prawdopodobne.
Optymistyczne wizje opierają się na wielu dotychczasowych osiągnięciach z
zakresu biologii molekularnej, genetyki, biotechnologii, embriologii. Postęp w dziedzinie
inżynierii tkankowej stwarza realne podstawy do zastępowania utraconych organów i struktur
nowo wytworzonymi tkankami w pełni podejmującymi ich czynność. Zrozumienie roli, jaką
odgrywają komórki macierzyste, poznanie złożonych mechanizmów oraz
interakcji
pomiędzy komórkami i tkankami, a także wpływu czynników molekularnych, których
wynikiem jest rozpoczęcie rozwoju zęba pozwala badaczom na coraz śmielsze eksperymenty
prowadzące do rekonstrukcji zęba in vitro.