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Mesenchymal stromal/stem cells (MSCs) are immature multipotent cells, which represent a rare population in the perivascular niche within nearly all tissues. The most abundant source to isolate MSCs is adipose tissue. Currently, perirenal adipose tissue is rarely described as the source of MSCs. MSCs were isolated from perirenal adipose tissue (prASCs) from patients undergoing tumor nephrectomies, cultured and characterized by flow cytometry and their differentiation potential into adipocytes, chondrocytes, osteoblasts and epithelial cells. Furthermore, prASCs were stimulated with lipopolysaccharide (LPS), lipoteichoic acid (LTA) or a mixture of cytokines (cytomix). In addition, prASC susceptibility to human cytomegalovirus (HCMV) was investigated. The expression of inflammatory readouts was estimated by qPCR and immunoassay. HCMV infection was analyzed by qPCR and immunostaining. Characterization of cultured prASCs shows the cells meet the criteria of MSCs and prASCs can undergo trilineage differentiation. Cultured prASCs can be induced to differentiate into epithelial cells, shown by cytokeratin 18 expression. Stimulation of prASCs with LPS or cytomix suggests the cells are capable of initiating an inflammation-like response upon stimulation with LPS or cytokines, whereas, LTA did not induce a significant effect on the readouts (ICAM-1, IL-6, TNFα, MCP-1 mRNA and IL-6 protein). HCMV broadly infects prASCs, showing a viral load dependent cytopathological effect (CPE). Our current study summarizes the isolation and culture of prASCs, clearly characterizes the cells, and demonstrates their immunomodulatory potential and high permissiveness for HCMV
Die Relevanz von MSC aus Fettgewebe (ASC) in der regenerativen Medizin überrascht in Anbetracht ihrer breit gefächerten Eigenschaften nicht. Neben antiinflammatorischen Eigenschaften und Hypoxieresistenz können sie in eine Vielzahl von Geweben differenzieren und in geschädigtes Gewebe migrieren, wo sie an Reperaturvorgängen beteiligt sind. Dabei stehen unterschiedliche Quellen zur Isolierung von MSC (und ASC) zur Verfügung. Um ASC therapeutisch einsetzen zu können, ist es essentiell ihre Quellen und ihr Potenzial zu erforschen. Es konnte gezeigt werden, dass perirenales Fettgewebe eine geeignete Quelle für ASC (prASC) darstellt. Der Nachweis der Oberflächenantigene CD73, CD90 und CD105 mittels Durchflusszytometrie sowie die Fähigkeit der prASC an Zellkulturplastik zu adhärieren, erlauben die Schlussfolgerung, dass es sich bei den nach einem bereits etablierten Verfahren isolierten Zellen um MSC handelt. Außerdem konnte durch eine zweiwöchige Kultivierung der prASC in supplementierten Medien die Differenzierung in Adipozyten, Chondrozyten sowie Osteozyten induziert werden. Der Nachweis erfolgte durch cytochemische Färbemethoden. In dieser Arbeit wurde die Differenzierung von prASC in Epithelzellen untersucht. Dafür wurden die Zellen in unterschiedlichen ATRA-haltigen Kulturmedien und konditioniertem Medium aus Tubulusepithelzellen kultiviert. Der Einfluss der Medien wurde mittels Western Blot, qPCR und Immunfluoreszenzfärbung nachgewiesen. Die Kultivierung mit ATRA führte zu einer signifikanten Erhöhung der Expression von CK18 und ZO-1. Dabei handelt es sich um Marker, die charakteristisch für Epithelzellen sind. Es konnte folglich gezeigt werden, dass humane prASC in vitro eindeutig in epithelialer Richtung differenzieren können. Unter dem Einfluss von ATRA-supplementierten Medien exprimierten die kultivierten Zellen Genprodukte, die Epithelzellen zuzuordnen sind.
Welche Bedeutung diese Erkenntnis hat ist noch unklar. Möglicherweise sind prASC, als Stammzellen aus Nischen mit anatomischer Nähe zu den Nieren, potente Kandidaten, um untergegangenes Nierengewebe, wie beispielsweise Tubulusepithelzellen, zu ersetzen.