máj-regeneráció őssejtekből
DESCRIPTION
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. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetéseaz Európai Unió új társadalmi kihívásainaka Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni EgyetemenAzonosító szám: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011
MÁJ-REGENERÁCIÓ ŐSSEJTEKBŐL
Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetéseaz Európai Unió új társadalmi kihívásainaka Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni EgyetemenAzonosító szám: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011
Dr. Balogh Péter és Dr. Engelmann PéterTranszdifferenciáció és regeneratív medicina – 8. előadás
TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011
A májlebeny szerkezete
Glutamin szintetáz +(1-3 sejt)
Centrilobuláris(8-10 sejt)Limiting plate
Periportális(6-8 sejt)
Májkapu(triádok)
Centrális véna
Epe kivezetőcső
Bile canaliculi
Szinuszoidok
Portálisvéna
elágazása
Májartériaelágazása
Centrálisvéna
Májkapu
TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011
A máj-regeneráció klinikai jelentősége• Hagyományos máj-transzplantációhoz
megfelelő máj mennyisége kevés• Máj sejt transzplantáció – csak kis
mennyiségben áll rendelkezésre• Feltételezett őssejtek megválasztása –
változó mértékű siker
TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011
A máj regeneráció főbb szakaszai
Őssejtek(c-kit, c-met, CXCR4)
3. Elhalt sejtekeltávolítása
Gadolinium klorid/monocrotaline
Immunszuppresszió
EnkapszulációKo-transzplantáció
Effektor sejtek
Centrális vénaKupffer sejtek(fagocitózis)
Elpusztult sejt
Centrális vénaÉrtágítókVéráramlás megváltozása
VEGFHGFTGFFGF
MMP-9MMP-2
MT1-MMP
70-80%-os sejtpusztulás
2. Integráció
Gap junction-ok
Változékony in vivo sejt fenotípus
Szervkárosodás
Szinusz endotélpermeábilitása
Centrális vénaMMP-9SDF-1HGF(SCF)
Szervkárosodás
Mozgósítás
1. Migráció
Monocrotaline
DoxorubicinMájkárosodá
sVEGF
Fizikai/kémiai/genetikai hatás
TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011
A máj és hasnyálmirigy fejlődéstani viszonya
Ovális sejt progenitor
Máj ovális sejt
Epevezeték Májsejt
Hasnyálmirigyovális sejt
Endokrin sejt Hasnyálmirigy-sejt
Hasnyálmirigy-kivezető sejt
Hasnyálmirigyprogenitor(ok)
?
TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011A hepatoblaszt differenciálódás transzkripcionális szabályozása
Májköteg-érés
Májsejt
Központi TFhálózat
HNF-1
LRH-1
HNF-6
Foxa2
HNF-4
HNF-1
Jagged
Epevezeték-sejt
ParenchymaPeriportális
HNF-1Sox9
HNF-6/OC-2 TGF
Hex C/EBP
Hepatoblaszt
HNF-6
HNF-1
Notch2HNF-4
C/EBP
Tbx3
Albumin
HGF
Epevezeték-sejt érés
?
WntBMP+FGFFoxM1B
ECM
ECM
TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011
Ovális sejtek – felnőtt máj őssejtek/progenitor sejtek• Eredet: vitatott (prekurzoraik az epevezeték-
rendszerhez tartoznak)• Kettős differenciáció: májsejt és epevezeték-
sejt• Fenotípus: Érett hepatocita (albumin,
citokeratin 8 és 18), epevezeték-sejt (cytokeratin 7 és 19, OV-6, A6), embrionális hepatoblaszt (AFP), és hemopoetikus őssejt (Thy -1, Sca-1, c-kit) markerek expressziója
TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011
A máj-regeneráció célsejtjei
• Hepatociták: A máj metabolikus tevékenysége
• Epevezeték-sejtek: Epevezetékek kialakítása
• Mindkettő embrionális endodermális epitél-származék.
TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011
A májregeneráció szakaszai és formái
• Sebészeti részleges májeltávolítás – hepatocitákból kiinduló regeneráció (gyakran poliploid sejtek)
• Lehetséges források: hepatociták, ovális sejtek és extrahepatikus őssejtek (HSC?)
• A sejtvonal-elköteleződés meghatározása: albumin, glükóz-6-foszfát, transzferrin és transztiretin (máj eredetű).
• Fibrotikus regeneráció: fibrociták átalakulása miofibroblasztokká
• Parenhimális regeneráció: hepatociták regenerálása
TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011
A máj parenhimális regenerációja• Őssejt-vándorlás a májban a sérült parenhima felé a
károsodott sejtekből felszabaduló kemotaktikus faktorok hatására (pl. SDF-1, HGF és SCF).
• Fokozott MMP-9 expresszió következtében ECM átalakulás és fokozott ér-permeabilitás.
• A helyi mikrokörnyezet átalakulása a bejutó sejtek integrációjának és osztódásának elősegítésére, részben a helyben képzett faktorok hatására (HGF, FGF, TGFa). Az elpusztult sejteket a Kupffer-sejtek fagocitálják.
TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011
Ovális sejt-aktiváció és felszaporodás• A máj sérülése aktiválja az ovális sejteket (esetleg az
epeutak falában elhelyezkedő prekurzoraikat) ÉS egyéb sejteket (csillag-sejtek, makrofágok/Kupffer-sejtek, NK sejtek, endotél, stb.)
• Májon belüli sejt-vándorlás a sérülés helyére
• Osztódás és kétirányú differenciálódás (májsejt/epeút-sejt).
TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011
Májon kívüli sejtek a májregenerációban
Autológ: Csontvelői/mezenhimális őssejtek – fibroblasztos regeneráció
Allogén: Embrionális májsejtek ill. embrionális őssejtből differenciált májsejtek
TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011
iPS sejtek átalakítása májsejtekké•iPS sejtek kialakítása: transzkripciós faktorokkal való indukció•Embrioid test képződése•Endodermális elkötelezés kiváltása: Activin A és bFGF kezelés•Májsejt-differenciálódás: hepatocita növekedési faktor (HGF) kezelés•Értékelés: gén-expresszió, albumin termelés, glikogén-tárolás, urea-képzés, indukálható citokróm aktivitás
TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011
Összefoglalás
• A májkárosodás okától és típusától függően különböző regenerációs folyamatok zajlanak le, így (a) májsejt-vesztés esetén a regeneráció a hepatocitákból, (b) toxikus károsodás esetén máj-epeút progenitor ovális sejtekből indul ki.
• Az ovális sejtek mint felnőtt májsejt/epeútsejt progenitorok valószínűleg fakultatív őssejtként támogatják a máj-regenerációt, de a folyamatban valószínűleg extrahepatikus sejtek is részt vesznek.