Ossejtek

1
Ossejtek
Készítette Hajdu Csilla
2
trofektoderma
belso sejtcsomó sejtjei
totipotens
pluripotens
multipotens
unipotens
3
Fogalmak

• totipotens sejtek - az embrionális fejlodés során
  szükséges minden információt tartalmazó sejtek. A
  megtermékenyített petesejt, a zigóta elso
  leánysejtjei totipotens ossejtek, belolük intra-
  és extraembrionális szövetek (embriótest és
  embrionális burkok) egyaránt kialakulhatnak. 8
  sejtig
• pluripotens sejtek - az embrionális fejlodéshez
  szükséges, majdnem minden információt tartalmazó
  sejtek, amelyek már nem képesek extraembrionális
  szövetek kialakítására, de még mindhárom
  csíralemez kialakulhat belolük, és ivarsejtek
  képzésére is képesek.
• trofoblaszt eredetu (Trophoblast Stem - TS)
  sejtvonalak - a trofektoderma sejtekbol
  létrehozott sejtvonalak.
• trofoblaszt, trofektoderma - az embrió
  korlátozott fejlodési képességu sejtjei, a külso
  magzatburkokat és a méhlepényt hozzák létre.
• multipotens sejtek olyan ossejtek, amelyek csak
  közeli rokonságban álló sejttípussá képes
  differenciálódni pl. (e.g. vérképzo ossejtek
  vörös, fehérvérsejtekké, vérlemezkékké
  alakulhatnak).
• unipotens sejtek önmegújító képességük (azt
  jelenti, hogy képes osztódni diff nélkül) megvan,
  de más sejttípussá nem képesek alakulni pl.
  izomsejtek

4
Ossejtek tulajdonságai

• képesek folyamatosan osztódni differenciálódás
  nélkül
• stabil, diploid kromoszómakészletük van
• külso hatásokra differenciálódhatnak és képesek
  transzdifferenciálódni is, ez azt jelenti, hogy
  például a vérképzo ossejtek képesek más ekto vagy
  endodermális sejttípussá alakulni, vagyis akár
  pluripotens is lehet
• telomeráz enzim megakadályozza a rövidülést
  képes megnyújtani a kromoszómák végét ennek az
  enzimnek az aktivitás az ossejtekben az idovel
  csökken, és az osztódással is
• majdnem halhatatlanok az oxidatív folyamatok,
  genomiális DNS halmozódó mutációi, helyreállító
  mechanizmusok károsodása miatt ok is öregszenek

5
Honnan kaphatunk ossejteket?

• In vitro megtermékenyítés után fel nem használt
  embriók akár totipotens
• Elvetélt magzatokból ivarmirigyekbol
• Szövetekbol korlátozott differenciálódási
  képességuek
• vérképzo ossejtek - csontveloben találhatóak,
  felszíni markereik alapján megtalálhatóak és
  izolálhatóak
• idegi ossejtek - az agykamrákat bélelo
  hámrétegben található
• izom ossejteket - valószínuleg az izomrostokhoz
  szorosan kötodo ún. kíséro (szatellita) sejtek
  között
• Alig jelölodnek meg Hoechst 33342-es nevu
  fluoreszcens festékkel
• Áramlási citométer segítségével izolálhatóak

6
Ossejtek feladata, életpályája

• Folyamatosan megújúló szövetek létrehozása
  megváltozott mikrokörnyezet hatására -
  differenciálódás
• vér - stresszhelyzetek fertozés, sérülés,
  tartós oxigénhiány, ezért a vérképzo ossejtbol
  van a legtöbb
• Néhány hal és kétéltu izomrostjaik
  dedifferenciálódik ? csontok, erek, idegek
• Bor - égési sérülések, sebek hegesednek ? nem
  teljes
• leggyorsabbak a vérképzo leglassabbak az idegi
  ossejtek

7
Ossejtek speciális genetikai programja, a
differenciálódás

• differenciálódás szabályozása alap spirál hurok
  spirál (bHLH) típusú transzkripciós faktort
  kódoló mester szabályozó gén ? mRNS-ek
  szintézise
• egyidejuleg más-más fejlodési irány
  meghatározására képesek többféle
  mester-szabályozó gén expresszálásával
• mégsem differenciálódik ? mert nem éri el a
  transzkriptum (mRNS) a kritikus mennyiséget
• döntés mikrokörnyezet, morfogének, növekedési
  faktorok függvénye

8
Transzdifferenciálódás - elméletek

• átszennyezés nem ismerjük a szöveti ossejtek
  mobilitását, és igen keveset tudunk titkos
  "búvóhelyeikrol" is, foleg a HSC-eredetueknél
  fordul elo
• sejtfúzió adott szomatikus progenitor sejt és
  egy, a pluripotenciát kölcsönzo embrionális
  ossejt
• chiaroscuro modell az ossejtek és progenitor
  sejtek hierarchiáján alapul, az ossejt és az
  egyes progenitor sejtek átalakulása, egyre
  fokozódó elkötelezodése nem szigorúan egyirányú,
  a környezeti hatásoktól függoen, a szervezet
  igényeinek megfeleloen a "valódi" ossejt és az
  "egyre elkötelezettebb" progenitor állapotok
  között fluktuálhat

9
Ossejtek alkalmazása - lehetoségek

• Sejt-transzplantáció
• Klónozás bizonyos génszakasz ossejtbe
  juttatása, majd megfelelo körülményekkel
  differenciáltatás
• Embrionális fejlodés és genetikai mutáció okozta
  betegségek tanulmányozása
• Betegségek kialakulásának tanulmányozása
  (diabétesz, Parkinson-kór, autoimmun betegségek)
• Hatóanyagok tesztelése

10
Ossejtek alkalmazása sejt-transzplantáció

• Egy sejttípus/sejtvonal funkcionális kiesésébol
  adódó betegségek
• A csontvelo átültetés évtizedes gyakorlat
• Parkinson-kór dopamin eloállításáért felelos
  sejtek, lehetséges embrionális és szöveti
  ossejtbol is
• IDDM inzulin dependens diabétesz
  hasnyálmirigy vagy máj eredetu sejtek in vitro
  inzulintermelo sejtekké differenciálódnak
• Méhen belüli transzplantáció anyaméhben
  diagnosztizált betegségek esetében, elonye
  fejletlen immunrendszer, legoptimálisabb
  körülmények még csak állatkísérletek

11
Ossejtek alkalmazása sejt-transzplantáció

• Ideális sejtforrás
• Frissen izolált embrionális ossejt
• In vitro indukált felnott szöveti ossejt aktív
  regenerációra képes szövet
• Optimális donor optimális környezet a
  recipiensben
• Betegség oka? 1. Beteg ossejt
• 2. Károsodott ossejt
• 3. Ossejtekre ható tényezok (pl. autoimmun
  betegség) ebben az esetben a hatást is ki kell
  iktatni

12
Ossejtek alkalmazása sejt-transzplantáció
korlátai

• Immunrendszer válasza - szervezet nem tolerálja
  az idegen szöveteket
• Totipotens sejt nagyobb, pluripotens sejt kisebb
  eséllyel, de rákos sejtté alakulhat, ennek esélye
  a tárolással no
• Mutáció kialakulásának célsejtjei hosszabb
  életuek, mint a többi testi sejt ? hosszabb
  expozíció, már korlátlan osztódásra képes
  hasonlóság a rákos sejtekkel

13
Ossejtek alkalmazása immunrendszer válaszának
megakadályozása

• sejtmag átvitel terápiás klónozás a fogadó
  szervezet érett petesejtjébol eltávolítják a
  sejtmagot és donor ossejt magjával helyettesítik
• a donor szöveti sejtjeinek felismero molekuláit
  inaktiválják, így a fogadó szervezet T-limfocitái
  nem ismerik fel, de a természetes ölosejtek még
  felismerik, és kiesik az immunrendszer
  ellenorzése alól (tumor, vírus bújhat meg itt)
• donorszövetre specifikus aktív immuntolerancia
  kialakítása donor-szövet bemutatása
  vértranszfúzióval, tímuszba oltással, lokális
  kiméra állapot létrehozása
• donorszervezetbol származó vérképzo ossejttel is
  elérheto a kiméra állapot

14
In vitro szerveloállítás

• Speciális bioreaktorokban ossejteket, vagy
  irányított differenciálódással kialakított
  specifikus sejteket tenyésztenek, a bioreaktor
  lehet
• Háromdimenziós, szervezetben lebomló,
  immunológiai szempontból semleges struktúrákon
  növeszteni
• Hibrid struktúra mechanikai vagy elektronikai
  szerkezet ossejtekbol származó szövet,
• Sertésben eloállított teljes szerv emberi
  ossejt beültetése méhen belüli embrióba, majd
  kifejlett állatból eltávolítható

15
Ossejt kutatással foglalkozó magyar intézmények

• Mezogazdasági Biotechnológiai Kutatóközpont
  Állatbiológiai Intézet, Gödöllo
• Országos Gyógyintézeti Központ, Haematológiai és
  Immunológiai Intézet, Budapest
• SZTE Orvosi Mikrobiológiai és Immunbiológiai
  Intézet és MTA SZBK, Szeged
• Debreceni Egyetem Orvos- és Egészségtudományi
  Centrum Általános Orvostudományi Kar Immunológiai
  Intézet
• Semmelweis Egyetem