Επίδραση επιγενετικών παραγόντων στη διαφοροποίηση των μεσεγχυματικών κυττάρων του μυελού των οστών:
Creators: name: Ζαχαράκη, Δήμητρα Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2009
Subjects: Μεσεγχυματικά κύτταρα μυελού των οστών
Διαφοροποίηση
Πειραματική αυτοάνοσα εγκεφαλομυελίτιδα
Bone marrow mesenchymal stromal cells
Differentation
Experimental autoimmune encephalomyelitis

description: Τα μεσεγχυματικά κύτταρα του μυελού των οστών (BMSCs) συνιστούν έναν πληθυσμό μη αιμοποιητικών, προγονικών κυττάρων με μεγάλο εύρος διαφοροποίησης. Πέρα από τη διαφοροποίηση προς κύτταρα μεσοδερμικής προέλευσης (π.χ. λίπη, οστά, χόνδροι), έχει βρεθεί ότι μπορούν να δώσουν γένεση σε κύτταρα και των τριών δερμάτων, και πιο ειδικά, προς κύτταρα που εκφράζουν δείκτες νευρικών και γλοιικών σειρών. Επιπλέον, υπάρχει πληθώρα αναφορών σχετικά με την ανοσοτροποιητική δράση των BMSCs και την ικανότητά τους να κινητοποιούν προγονικά κύτταρα στα όργανα που μεταμοσχεύονται. Για τους λόγους αυτούς τα BMSCs έχουν βρει εφαρμογή στην κλινική πράξη σε αρκετές ασθένειες και αποτελούν επίδοξες κυτταρικές θεραπείες για νευροεκφυλιστικές ασθένειες, όπως η πολλαπλή σκλήρυνση. Βάσει του ότι έχει προταθεί η χρήση αυτόλογων BMSCs (o ίδιος ο ασθενής είναι δότης των κυττάρων) για τη θεραπεία νευροεκφυλιστικών και άλλων νόσων, διερευνήθηκε αν τα BMSCs που απομονώνονται από πειραματόζωα με την παθολογία της Πειραματικής Αυτοάνοσης Εγκεφαλομυελίτιδας (μοντέλο της πολλαπλής σκλήρυνσης) (BMSCs-EAE) και καλλιεργούνται in vitro διατηρούν τις ιδιότητες των BMSCs που απομονώνονται από υγιείς δότες (BMSCs-control). Χρησιμοποιήθηκαν κυτταρικές και μοριακές τεχνικές (κυτταρομετρία ροής, ανοσοκυτταροχημεία, αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης σε πραγματικό χρόνο και άλλες) και ταυτοποιήθηκε η μεσεγχυματική προέλευση και το δυναμικό διαφοροποίησης των κυττάρων υπό μελέτη. Διαπιστώθηκαν αξιοσημείωτες διαφορές στη μορφολογία των BMSCs-EAE σε σχέση με τα BMSCs-control και διαφοροποιημένη έκφραση δεικτών χαρακτηρισμού των μεσεγχυματικών κυττάρων, δεικτών πολλαπλασιασμού/απόπτωσης, δεικτών προγονικών και ώριμων κυττάρων του ΚΝΣ. Παράλληλα, για πρώτη φορά εξετάστηκε το μεταγραφικό πρότυπο έκφρασης γονιδίων τροποποίησης της χρωματίνης, όπως είναι οι ακετυλοτρανσφεράσες και οι αποακετυλάσες των ιστονών, στα BMSCs και των δύο ομάδων. Δεδομένου ότι τα ένζυμα αυτά συμμετέχουν σε σημαντικές διαδικασίες μεταξύ των οποίων η ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου και η διαφοροποίηση είναι εξαιρετικά ενδιαφέρον ότι παρουσιάστηκαν σημαντικές διαφορές στην έκφρασή τους μεταξύ των BMSCs-EAE και BMSCs-control. Συνεπώς, οι διαφορές που βρέθηκαν μεταξύ των δύο κυτταρικών πληθυσμών αποτελούν σοβαρή ένδειξη ότι το περιβάλλον φλεγμονής στο οποίο έχουν εκτεθεί τα κύτταρα που απομονώνονται από μη υγιείς δότες επιδρά στη μορφολογία, την ανάπτυξη και τη διαφοροποίηση αυτών και αυτά τα αποτελέσματα πιθανότατα συσχετίζονται με επιγενετικές διαφορές. Επομένως, κρίνεται απαραίτητη η διενέργεια περαιτέρω βασικής έρευνας πάνω στα αυτόλογα BMSCs ασθενών πριν την αξιοποίησή τους για τους σκοπούς της κυτταρικής θεραπείας νευροεκφυλιστικών νόσων.
description: Bone marrow mesenchymal stromal cells (BMSCs) are non-hematopoietic progenitor cells possessing a wide differentiation potential. Beyond their ability to differentiate towards cells of mesodermal origin (such as adipocytes, osteoblasts, chondrocytes) they can give rise to cells belonging to all three germs. More specifically, it has been shown that BMSCs can transdifferentiate into neural-like and glial-like cells. Moreover, BMSCs can exert immunomodulatory functions and stimulate endogenous stem cells at the sites of transplantation. Based on these data, BMSCs have found their way to the clinic in several diseases and hold promise for cell therapy in neurodegenerative diseases, such as multiple sclerosis. In these cases, autologous BMSCs (with the patient being the donor) are suggested to be the ideal source for transplantation. It was examined whether BMSCs isolated from mice induced with Experimental Autoimmune Encephalomyelitis-EAE (BMSCs-EAE), which is the animal model of multiple sclerosis, and cultured in vitro preserve the properties pertained by BMSCs isolated from healthy donors. The mesenchymal origin and differentiation potential of both groups of BMSCs was verified implying cellular and molecular techniques (flow cytometry, immunocytochemistry, real-time PCR and others). Distinct morphology of BMSCs-EAE compared to BMSCs-control was reported as well as differential expression of stromal markers, markers of proliferation and apoptosis, and markers of progenitor and mature neuronal and glial cells. Furthermore, the transcriptional profile of expression of 6 chromatin modifier genes (histone acetyltransferases and histone deacetylases) was studied for the first time in BMSCs-EAE and BMSCs-control. These genes play key roles in the regulation of cell cycle and differentiation amongst other processes and as a consequence their differential expression by BMSCs-EAE and BMSCs-control is of extreme interest. It is speculated that the differences in the morphology, proliferation and differentiation potential exhibited by the two cellular groups are attributed to the inflammatory environment where BMSCs-EAE originated from and these outcome could possibly correlate with the implication of epigenetic mechanisms. It is therefore necessary to conduct further basic research on autologous BMSCs before they can be exploited in the field of cell therapy for neurodegenerative diseases.