Az orvosi biotechnolgiai mesterkpzs megfeleltetse az Eurpai Uni
Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító szám: TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011
Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító szám: TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 Dr. Balogh Péter és Dr. Engelmann Péter Transzdifferenciáció és regeneratív medicina – 7. előadás A VÁZIZOM REGENERÁCI ÓJA ÉS TRANSZDIFFERENCIÁL ÓDÁSA
TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 Vázizomzat regenerációját igénylő kórfolyamatok Kiterjedt izomkárosodással járó sérülés Öröklődő megbetegedések – Duchenne izomdisztrófia (DMD): • A disztrofin gén X-kromoszómához kötött mutációja • 1: 3500 fiú gyakoriság • Disztrofin génje a legnagyobb ismert emlős gén (2. 4 Mb) • A betegség lefolyása: A DMD pácienseket gyermekkorban diagnosztizálják. A súlyosbodó izomgyengeség a végtagizmokat, rekeszt és a szívizmot érinti, ami keringési-légzési elégtelenségen keresztül vezet a betegek halálához a 20 -30 éves életkor elején.
Az izom-regeneráció kísérletes modelljei TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 • Mdx egér: a disztrofin gén spontán mutációja (különböző beltenyészetekben eltérő súlyossággal) • Disztrofin/utrofin kettősen mutáns egér • Kutyák X-kromoszómához kapcsolt izomdisztrófiája (a legjobb DMD modell, de a fenotípus változékony lehet).
TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 A vázizom embrionális kialakulása DT Limb DT NT MT Pax 3/ Pax 7 SC Myo. D VLL NC Nog Wnt 11 Myf 5 Bmp 4 Nog Wnt 1/3 Myo. D Pax 3 Myf 5 Myf 6 Myo. D Myogenezis Myogn Myf 6, Myo. D Pax 3 Wnt 7 a Myf 5 Shh SC
A miogén differenciálódás transzkripcionális szabályozása Sérülés Izomszál magja Szatellita sejt (nyugvó) Fúzió Szatellita sejtek osztódása és önmegújítása Nyugalmi állapot Miogén őssejt (MSC) Differenciáció Érés Regenerálódó izomszál magja Aktiváció/Proliferáció Miogén progenitor sejt (MPC) Szatellita sejt (nyugvó) Differenciáció Mioblaszt „Transit Amplifying” sejt Cd 34 Cdh 15 Foxk 1 Met Pax 3 Pax 7 Sox 8 Sdc 4 Sox 15 Vcam 1 TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 Myf 5 Myf 6 Myo. D Des Myog Izomcső
TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 Az izom regeneráció sejtes forrásai • • • Szatellita sejtek és prekurzoraik Az embrionális végtagokhoz kapcsolódó endotél sejtek Mezangioblasztok Csontvelő-eredetű őssejtek A vázizom oldal populációban (SP) megjelenő progenitor sejtek Mdr-dependens pumpa révén a Hoechst 33342 hatékony kiválasztása a sejtekből
TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 Az izom-regeneráció szövet-forrásai Intersticiális sejtek Szatellita sejt Ér-előalakok Izomszál magja Csontvelői sejtek
TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 Izom őssejtek – szatellita sejtek • A szatellita sejtek szorosan az izomszálakhoz kapcsolódva az izom lamina basalis alatt helyezkednek el. • Egy izomszálhoz kapcsolódó sejtmaggal rendelkező sejtek 2– 7%-a. • Heterogén összetétel: fúzionáló/nem fúzionáló alcsoportok • Ontogenezis: szomitákból és perivaszkuláris sejtekből származnak a Pax 3/Pax 7 faktorok hatására • Sejtfelszíni markerek: – Egér: M-cadherin, CD 34, VCAM, CD 56, c-met (HGF-receptor) – Ember: CD 56
A vázizomzat s truktúrája és regenerációja Izomszál Nyugvó SC Pax 7+ Hemopoietikus sejtek Aktiváció Visszatérés nyugalmi állapotba Asszimmetrikus osztódás Aktivált SC Pax 7+ Myf 5+Myo. D+ Mioblaszt Pax 7 Myf 5+Myo. D+ TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 Lamina basalis Pericita Szatellita sejt (SC) Izomsejt-mag Endotélsejt Szimmetrikus osztódás Intersticiális sejt Arteriola és kapillárisok Fúzió és differenciáció Miocita Myo. D+ Izomrost
TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 Az izom helyreállítás kinetikája Érés Differenciálódás Proliferáció Aktiváció 0 1 2 5 Sérülés utáni napok 10 14
TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 A Duchenne-féle izomdisztrófia regeneratív kezelésének nehézségei • Immunszuppresszió szükséges • Az immunszuppresszív szerek további izom-károsodást okoznak • Rövid mioblaszt vándorlási távolság miatt nagymennyiségű oltásra van szükség– 100 injekció/cm 2 (összesen kb. 4000 injekció egy betegbe!)
Nem-SC sejtek szerepe az izomregenerációban Periciták Mioendotel sejtek EPCs MSCs Erek Vér Hemopoetikus őssejtek Side population CD 133+ őssejtek Vázizom SCs és alcsoportjaik MDSCs CD 133+ őssejtek Jellemzők Csontvelő Hemopoetikus őssejtek Side population Mezenhimális őssejtek Egyéb források Zsírszövet eredetű őssejtek Myo. D-konvertált sejtek TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 Bőr vagy egyéb szövet Újraprogramozás i. PS sejtek Mezenhimális differenciáció Tenyésztés Autológ transzplantáció (genetikai korrekció után) Elköteleződés (ha szükséges) Allogén transzplantáció
TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 Összefoglalás • A vázizom regenerálódásában a szatellita sejtek játszanak elsődleges szerepet, de egyéb eredetű (embrionális és nemembrionális) szintén elősegíthetik a folyamatot. • Az izom-regeneráció több folyamatból áll, melyek elsősorban (a) az érpályák helyreállítása, (b) izom-őssejtek differenciálódása és (c) egyéb sejtek lehetséges transzdifferenciálódása eseményeken keresztül járulnak hozzá a regenerációhoz.
- Slides: 14