velikost textu

Decelularizace a recelularizace tkání

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Decelularizace a recelularizace tkání
Název v angličtině:
Decellularization and recellularization of tissues
Typ:
Rigorózní práce
Autor:
Mgr. Hana Hrebíková
Vedoucí:
prof. MUDr. Jaroslav Mokrý, Ph.D.
Oponenti:
doc. MUDr. Tomáš Kučera, PhD.
doc. MUDr. Vojtěch Kamarád, DrSc.
Id práce:
221114
Fakulta:
Farmaceutická fakulta v Hradci Králové (FaF)
Pracoviště:
Katedra biochemických věd (16-16160)
Program studia:
Zdravotnická bioanalytika (N5207)
Obor studia:
Odborný pracovník v laboratorních metodách (OPLM)
Přidělovaný titul:
RNDr.
Datum obhajoby:
17. 2. 2020
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Abstrakt:
1 SOUHRN Morfologie a funkce tkání jsou předurčeny vlastnostmi extracelulární matrix produkované rezidentními buňkami. Extracelulární matrix je reprezentována komplexem proteinů, které poskytují každé tkáni specifickou strukturu a kompozici. Vzájemná interakce buněk a extracelulární matrix činí z této struktury dynamický komplex, zajišťující stálost vnitřního prostředí a také specifické prostředí pro kmenové buňky, ovlivňujícím jejich migraci, proliferaci a diferenciaci. Z těchto důvodů se tkáňové inženýrství zabývá izolací extracelulární matrix a následnému využití jejího regeneračního potenciálu. Jednou z metod přípravy je decelularizace, sloužící k eliminaci buněčného materiálu z tkání. Dostatečně efektivní decelularizační protokol dokáže mimo odstranění buněk z tkáně také zachovat původní strukturu a prostorové uspořádání beze ztrát molekul tvořících extracelulární matrix. Decelularizovaná tkáň, skafold, v kombinaci s buňkami s regeneračním a diferenciačním potenciálem společně vytváří nový biologický materiál využitelný v tkáňovém inženýrství. Těmito aspekty se zabývala moje disertační práce, především se zaměřením na tvorbu vhodného decelularizačního protokolu, který dostatečně efektivně odstraní buňky z kosterní svalové tkáně. Protokol je založený na kombinaci fyzikálních, chemických a biologických metod, jejímž výsledkem je decelularizovaná kosterní svalovina. Produkovaný skafold jsem následně hodnotila z hlediska zachování architektoniky svalové tkáně. Řada histologických metod prokázala přítomnost nejvíce zastoupených proteinů extracelulární matrix a dokázala jsem vytvořit skafold s morfologií shodnou s intaktní kosterní svalovinou. Biochemickými metodami jsem také analyzovala množství zachovaných proteinů, přičemž se mi podařilo zachovat nejvíce zastoupený protein extracelulární matrix, kolagen; také byl zachován laminin a kolagen typu IV; uspěla jsem v redukci jaderného materiálu na hodnotu, která při implantaci skafoldu nenavozuje imunologickou reakci hostitele vůči štěpu. Kultivací skafoldu s několika buněčnými liniemi myogenního charakteru (C2C12 myoblasty, kmenové buňky odvozené od kosterní svaloviny, myogenní progenitorové buňky) jsem prokázala zachování adhezivních molekul, protože došlo k přilnutí buněk na povrch, ale také k jejich migraci a osazení nitra skafoldu. Biokompatibilita in vitro byla následně ověřena i samotnou implantací skafoldu do příjemce, přičemž se potvrdil regenerační potenciál skafoldu, který dokázal přemostit chirurgicky vytvořený defekt a došlo k recelularizaci skafoldu prostřednictvím autologních buněk hostitelského organismu. Všechna tato data potvrzují, že skafold z kosterní svaloviny je vhodným biomateriálem pro náhradu poškozené kosterní svalové tkáně.
Abstract v angličtině:
1 SUMMARY Tissue morphology and function are determined with features of extracellular matrix produced by resident cells. Extracellular matrix is composed of a complex of proteins maintaining tissue specific structure and composition. Cells and extracellular matrix are in reciprocal interaction leading to dynamic complex, contributing to homeostasis and providing specific microenvironment for stem cells. These reasons determine an extracellular matrix as a desirable structure for scaffolds utilized in tissue engineering. Extracellular matrix can be prepared by decellularization of tissues or organs by removal of all cellular components. Efficient decellularization produces three-dimensional structure with preserved architecture without harsh effect to the extracellular matrix. The combination of decellularized tissue, a scaffold, with stem cells provides a promising tool for production of new biological constructs in tissue engineering. Above mentioned aspects were main aims of this thesis with major focus on establishment of suitable decellularization protocol adequately effective for cell removal from skeletal muscle tissue. This protocol is based on combination of physical, chemical and biological methods resulting in decellularized skeletal muscle. Produced scaffolds were analysed with myriad methods evaluating tissue architecture preservation with absence of skeletal muscle sarcoplasm. Maintenance of principal ECM proteins was confirmed with several histological techniques which proved conservation of basic muscle architecture in native state. Biochemical methods were used to determine quantity of collagen and DNA and confirmed successful preservation of high amount of collagen; on the other hand DNA in the scaffold was reduced to level which did not initiate immune response after implantation into the host organism. Cytocompatibility of the scaffold was determined with cultivation of the scaffold with several cell lineages (C2C12 myoblasts, muscle-derived stem cells and myogenic progenitor cells), resulted in cell adhesion to the surface of the scaffold and some cells were able to migrated into the scaffold. Further confirmation of cytocompatibility was assessed during in vivo experiments with implanted scaffolds into the mice which proved promotion of regenerative processes in damaged tissue and the ability to bridge defect in the skeletal muscle. Scaffold was also richly recellularized with autologous host cells. These data strongly indicated that skeletal muscle decellularization could be considered as a promising approach in construction of bioscaffolds suitable in treatment of volumetric muscle loss.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Hana Hrebíková 14.59 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Hana Hrebíková 27 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Hana Hrebíková 44 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. MUDr. Tomáš Kučera, PhD. 186 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. MUDr. Vojtěch Kamarád, DrSc. 150 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 139 kB