Μελέτη αλληλεπιδράσεων λευχαιμικών κυττάρων στο μικρο-περιβάλλον του μυελού των οστών: μία in culture μελέτη:
Creators: name: Ξάνθη, Αθανασία Σωτηρίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2011
Subjects: Διακυτταρικές αλληλεπιδράσεις
Λευχαιμία
Μυελός των οστών
Cell cell interactions
Leukaimia
Bone marrow

description: Η αιμοποίηση είναι η διαδικασία παραγωγής όλων των κυττάρων του αίματος από αρχέγονα αιμοποιητικά βλαστικά κύτταρα (HSCs). Η άμεση επαφή των ΗSCs με τα κύτταρα του στρώματος του μυελού των οστών διαδραματίζει πρωτεύοντα ρόλο στη ρύθμιση της αυτο-ανανέωσης και της διαφοροποίησής τους. Ειδικές περιοχές, οι «φωλεές» (niches) αποτελούν το διακριτό μικροπεριβάλλον, το οποίο είναι υπεύθυνο για τη διατήρηση των ΗSCs. Οποιαδήποτε βλάβη στο μικροπεριβάλλον του μυελού των οστών μπορεί να οδηγήσει σε αποτυχία της διαδικασίας της αιμοποίησης.Τα καρκινικά κύτταρα δημιουργούν ένα ευνοϊκό μικροπεριβάλλον γύρω τους, βιοσυνθέτοντας και εκκρίνοντας αναπτυξιακούς παράγοντες που τροποποιούν το στρώμα (stroma-modulating growth factors). Το μικροπεριβάλλον επηρρεάζει τον πολλαπλασιασμό και τη μετάσταση των καρκινικών κυττάρων, αλλά ελάχιστα είναι γνωστά για τις αλλαγές που προκαλούν τα ίδια τα καρκινικά κύτταρα στο καλοήθες κυτταρικό περιβάλλον. Η παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία αποτελεί μία πειραματική προσέγγιση στις μεταβολές που προκαλούν τα ανθρώπινα ερυθρολευχαιμικά κύτταρα στο μικρο-περιβάλλον ανάπτυξής τους. Το γεγονός αυτό οφείλεται κατά βάση στην έκκριση αναπτυξιακών παράγοντων, οι οποίοι επιδρούν τόσο στα ίδια τα ερυθρολευχαιμικά κύτταρα (αυτοκρινής μηχανισμός δράσης), όσο και στα κύτταρα του περιβάλοντός τους (παρακρινής μηχανισμός δράσης). Παρατηρήθηκε ότι η καλλιέργεια των Κ-562 κυττάρων απουσία ορού, καθιστά τα κύτταρα ικανά να λειτουργήσουν υπό συνθήκες στρες, αναγκάζοντάς τα να εκκρίνουν μεγαλύτερα ποσά αναπτυξιακών παραγόντων ώστε να μπορέσουν να επιβιώσουν. Το υγρό της καλλιέργειας συλλέχθηκε και μελετήθηκε η ικανότητα αύξησης του κλωνογενετικού δυναμικού των MEL κυττάρων σε agar clots, έπειτα από προσθήκη του sfCM. Μελετήθηκε επίσης, η επίδραση του sfCM24h σε καλλιέργειες άλλων κυττάρων, αιμοποιητικής σειράς (MEL), καθώς και σε κύτταρα στρώματος (MSCs και WEHI). Συμπέρασμα: Το sfCM24h διαθέτει έναν ισχυρό συνδυασμό αναπτυξιακών παραγόντων που δρα τόσο στα ίδια τα Κ-562 κύτταρα, επιτρέποντάς τους να επιβιώσουν απουσία ορού, όσο και σε άλλες κυτταρικές σειρές. Διαθέτει παράγοντες αυτο-ανανέωσης που προσδίδουν κλωνογενετικό δυναμικό στα λευχαιμικά κύτταρα, ενώ σε συνθήκες αποστέρησης ορού μπορεί να διατηρεί ζωντανούς τους ινοβλάστες, οι οποίοι διαφορετικά δεν μπορούν να επιβιώσουν. Στα MSCs οδοντικού πολφού ωστόσο, δεν παρατηρήθηκε σημαντική διαφορά κατά την ανάπτυξή τους παρουσία ή απουσία του sfCM24h. Τέλος, μελετήθηκε η έκφραση των γονιδίων JAK2 και STAT3. Τα επίπεδα έκφρασης και των δύο γονιδίων είναι σταθερά τόσο στα MEL, όσο και στα WEHI κύτταρα, ανεξαρτήτως της παρουσίας του sfCM24h στην κυτταροκαλλιέργεια.
description: Haematopoiesis (or hematopoiesis) is the formation of blood cellular components. All cellular blood components are derived from hematopoietic stem cells (HSCs). For normal HSCs, the fundamental decision process to self-renew or to differentiate is governed by interactions between HSCs and their niche in the bone marrow. Any disorder in the bone marrow microenvironment can result in failure of hemopoiesis. Leukemic cells can modify their microenvironment by producing and secreting stroma-modulating growth factors. The microenvironment influences malignant cell proliferation and metastasis, but little is known about how tumor-induced changes in the microenvironment affect benign cellular ecosystems. The purpose of this study was an experimental approach to the changes that K-562 cells (human erythroleukemia cells) induce to their microenvironment. These changes are due to the secretion of growth factors that act on the same cells (autocrine regulation) but also on the other cells in their environment (paracrine regulation). K-562 cells were cultured under serum free conditions (stress conditions), so that they were forced to secrete greater amounts of growth factors in order to survive. Condition medium (CM) was isolated from K-562 cells and it was then studied whether it could enhance MEL’s clonogenetic ability in agar clots. Besides that, we studied whether it could affect the expansion of other cells such as hemopoietic cells (MEL cells) and stromal cells (MSCs and WEHI cells). Conclusion: The sfCM24h of K-562 cells consists of a powerful combination of growth factors which affect their own expansion, allowing them to survive in serum-free conditions, but can also affect other cell lines. It consists of self-renewal factors that enhance the clonogenetic ability of MEL cells and besides that, they enhance the expansion of MEL cells in suspension cultures. Furthermore, it is able to maintain the fibroblasts alive in serum-free conditions in culture, but it didn’t affect the expansion of MSCs of dental pulp. Finally, the expression of JAK2 and STAT3 genes was studied when sfCM24h was added in the culture, but no differences were detectected in contrast to the control sample.