Pobierz opis
Transkrypt
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.