Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Átírás

1 Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító szám:

2 Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító szám: Dr. Balogh Péter és Dr. Engelmann Péter Transzdifferenciáció és regeneratív medicina 8. előadás MÁJ-REGENERÁCIÓ ŐSSEJTEKBŐL

3 A májlebeny szerkezete Centrális véna Bile canaliculi Centrális véna Májkapu (triádok) Szinuszoidok Májkapu Epe kivezető cső Portális véna elágazása Májartéria elágazása Limiting plate Periportális (6-8 sejt) Centrilobuláris (8-10 sejt) Glutamin szintetáz + (1-3 sejt)

4 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

5 A máj regeneráció főbb szakaszai 1. Migráció Mozgósítás SDF-1 HGF (SCF) Fizikai/kémiai/genetikai hatás MMP-9 Szervkárosodás Centrális véna Gadolinium klorid/ monocrotaline Kupffer sejtek (fagocitózis) Elpusztult sejt 3. Elhalt sejtek eltávolítása Centrális véna Őssejtek (c-kit, c-met, CXCR4) 2. Integráció Szervkárosodás VEGF HGF TGF FGF MMP-9 MMP-2 MT1-MMP 70-80%-os sejtpusztulás Monocrotaline Doxorubicin Májkárosodás VEGF Szinusz endotél permeábilitása Effektor sejtek Centrális véna Véráramlás megváltozása Gap junction-ok Változékony in vivo sejt fenotípus Immunszuppresszió Enkapszuláció Ko-transzplantáció Értágítók

6 A máj és hasnyálmirigy fejlődéstani viszonya Ovális sejt progenitor? Hasnyálmirigy progenitor(ok) Máj ovális sejt Hasnyálmirigy ovális sejt Epevezeték Májsejt Endokrin sejt Hasnyálmirigykivezető sejt Hasnyálmirigysejt

7 A hepatoblaszt differenciálódás transzkripcionális szabályozása Hepatoblaszt HGF C/EBP HNF-6 Tbx3 HNF-1 Májsejt Központi TF hálózat HNF-4 ECM HNF-4 Albumin Notch2? Jagged Wnt BMP+FGF FoxM1B ECM Epevezeték-sejt Hex HNF-6/OC-2 C/EBP TGF HNF-1 LRH-1 HNF-1 HNF-6 Foxa2 HNF-1 Parenchyma Periportális Sox9 Májköteg-érés Epevezeték-sejt érés

8 Ovális sejtek felnőtt máj őssejtek/progenitor sejtek Eredet: vitatott (prekurzoraik az epevezetékrendszerhez 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

9 A máj-regeneráció célsejtjei Hepatociták: A máj metabolikus tevékenysége Epevezeték-sejtek: Epevezetékek kialakítása Mindkettő embrionális endodermális epitélszármazék.

10 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

11 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, TGF ). Az elpusztult sejteket a Kupffer-sejtek fagocitálják.

12 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).

13 Májon kívüli sejtek a májregenerációban Autológ: Csontvelői/mezenhimális őssejtek fibroblasztos regeneráció Allogén: Embrionális májsejtek ill. embrionális őssejtből differenciált májsejtek

14 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, glikogéntárolás, urea-képzés, indukálható citokróm aktivitás

15 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 májregenerációt, de a folyamatban valószínűleg extrahepatikus sejtek is részt vesznek.