Az
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 42

Szöveti regeneráció (3) PowerPoint PPT Presentation


  • 50 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

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.

Download Presentation

Szöveti regeneráció (3)

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Sz veti regener ci 3

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetéseaz Európai Unió új társadalmi kihívásainaka Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Azonosító szám: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011


Sz veti regener ci 3

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetéseaz Európai Unió új társadalmi kihívásainaka Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Azonosító szám: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Dr. Pongrácz Judit

Háromdimenziós szövettenyésztés és „tissueengineering” – 19. Előadás

Szöveti regeneráció (3)


Sz vel gtelens g

Szívelégtelenség

Az egyik leggyakoribb betegség

Nagy morbiditás és mortalitási ok a fejlett országokban

Okok:

Veleszületett rendellenességek

Magas vérnyomás

Szívinfarktus

Mérgek, toxinok

Fertőzések


Sz vizom regener ci s ter pi k

Szívizom regenerációs terápiák

A szívizom regenerációját célzó terápiák a kutatások fókuszában vannak:

A szívelégtelenség előfordulása egyre gyakoribb az életkor előrehaladásával

A fejlett országokban a populáció egyre inkább öregszik

A szívinfarktust túlélő betegek száma növekszik

A legtöbb MI túlélő szívelégtelenségben szenved


Sz veti regener ci 3

LVAD

  • A bal kamra pumpafunkcióját segíti

  • Pulzálás vagy

  • Folyamatos pumpálás

  • 7 év az LVAD-al viselési rekord


Bal kamra kiseg t eszk z k

Bal kamra kisegítő eszközök

Szívtranszplantációra váró betegekben:

A megfelelő donor megtalálásáig életben tartja a szívelégtelenségben szenvedő beteget

A kezelés maga is segíti a sérült szívizom regenerációját

Javítja az életminőséget

Transzplantációra alkalmatlan betegeknél:

Palliatív terápia

Javítja az életminőséget

Szövődmények lehetnek:

Infekció veszélye

Alvadási rendellenességek veszélye

Embolizáció veszélye


Csontvel i sejtek a sz vizom regener ci ban

Csontvelő

Mesenchimális őssejtek

Hemopoetikus őssejtek

Sidepopulation sejtek

Csontvelői sejtek a szívizom regenerációban

Vázizom

Szatellita sejtek

Sidepopulation sejtek

Vérerek

Endotélprogenitor sejtek (hemangioblasztok)

Szív

Sidepopulation sejtek

Kit+ sejtek

Sca-1+ sejtek

Fúziós és nem-fúziós

differenciációs út


Sejtes ter pi s lehet s gek a sz vizom regener ci ban i

Sejtes terápiás lehetőségek a szívizom-regenerációban I.

Csontvelői sejtek (BMC)

Hemopoetikusőssejtek részt vehetnek a szívizom regenerációjában

Intenzíven tanulmányozott terület állatkísérletes modellekben különböző módon jelölt BMC-kkel

Eltérő nemű donortől származó graftok betegekben

Sérülés után BMC homing tapasztalható a sérült területre

GCSF moblizáció nem reprodukálja a BMC helyi injektálásának eredményeit


Sejtes ter pi s lehet s gek a sz vizom regener ci ban i i

Sejtes terápiás lehetőségek a szívizom-regenerációban II.

Intravenás infúzió

Szelectívintrakoronáriásinfusion

Direkt intramiocardiális injekció

Fúzió a residenskardiomiocitákkal

Differenciáció a szívre jellemző fenotípussá

Parakrin faktorok szekréciója

Differenciáció érfal komponensekké

Perivaskulárisinkorporáció

↓Kardiomiocitaapoptosis

Rezidens őssejtek toborzása

Kardiomiocitaproliferáció

Matrix:

Hegszövet kompozíció

Granulációs szövet

Pro-angiogéncytokinek

Angiogénligandok

↑Funkcionális kardiomiociták száma

↑Perfúzió

↑Szív teljesítménye


Sejtes ter pi s lehet s gek a sz vizom regener ci ban iii

Sejtes terápiás lehetőségek a szívizom-regenerációban III.

BMC transzdifferenciációjára szívizomsejtekké nincs direkt bizonyíték

Ha egyáltalán előfordul, nagyon ritka esemény

Talán az egyetlen nyilvánvaló terápiás előny a sérült szívizomszövet megnövekedett vaszkularizációja, amely a saját regenerációs kapacitást növeli.


Sejtes ter pi s lehet s gek a sz vizom regener ci ban iv

Sejtes terápiás lehetőségek a szívizom-regenerációban IV.

A szívizomsejtek megtartott osztódási képessége bizonyított tény

Többfajta őssejt-markereket (Sca-1, CD31) és szívizom-markereket expresszáló, proliferáló sejttípus mutatható ki a szívizomban 5-azacitidin-indukálta sérülés után

Rágcsálókban és emberekben is kimutatható

Jó proliferációs képesség


Sz vizom sejtes ter pi ja

Szívizom sejtes terápiája

  • Szívizomsejt

  • Egy sejtmag (centrális)

  • Gapjunction (+)

  • Cx43 expresszió (+)

  • Vázizomrost

  • Sokmagvú (perifériás)

  • Gapjunction (-)

  • Cx43 expresszió (-)

???

  • Myotubulus

  • Sokmagvú

  • Gapjunction (-)

  • Cx43 expresszió (-)

  • Myoblaszt

  • (szatellita sejt)

  • Egy sejtmag

  • Gapjunction (+)

  • Cx43 expresszió (+)

  • Proliferáció (+)

Fúzió és differenciáció


V zizom myoblasztok

Vázizom myoblasztok

Biopsziából származó vázizom mioblasztokat alkalmaztak korai stádiumú klinikai kipróbálás során

Szívizom teljesítmény és életminőség növekszik:

Csökken a NO szükséglet

Javul az NYHA besorolás

Javul a fizikai terhelhetőség

A betegeknél kamrai aritmiák fordultak elő

Néha ICD beültetése vált szükségessé

A vizsgálatokban részt vett betegek száma alacsony volt

Nem volt kezeletlen kontroll csoport ezekben a vizsgálatokban


Embrion lis ssejtek

Embrionális őssejtek

  • A szívizommá differenciálódási képesség bizonyított

  • hESC-eket beültetés előtt differenciáltatni szükséges

  • A sérülés önmagában nem indukálja a hESC növekedését és a szívizommá való differenciációt, sőt, gyulladásos citokinek károsíthatják a beültetett sejteket

  • Gyulladáscsökkentő és más védő anyagok alkalmazása szükséges a grafttámogatásához (IGF-1, pán-kaszpáz inhibitorok és NO blokkolók)

  • A differenciálódott szívizomsejtek immunválaszt váltanak ki immunkompetens egerekben.

  • Teratoma kialakulása is kockázatot jelent. Jelenleg kérdéses a klinikai alkalmazás jövője.


Tissue engineering megold sok fogp tl sban

Tissue engineering megoldások fogpótlásban

A fogazat nagyon fontos a gerincesek táplálkozásában

A fogzási rendellenességek vagy a hiányos szájhigiéné nem életet veszélyeztető kondíció a fejlett országokban

Ennek ellenére a fogazat károsodása és betegségei jelentősen csökkentik az életminőséget


Fogfejl d s

Fogfejlődés

  • Kölcsönös jelátviteli események az epitéliumés az alatta lévő mesenchyma között

  • Amorfogenezis és a végleges differenciáció megkezdődése

  • Csíra szakasz

  • Epitéliálissapka szakasz (körbeveszi a mesenchymát)

  • Harang szakasz

  • Koronai szakasz

Fogkorona

Dentin

Odontoblaszt

Zománc

Pulpaüreg

Cement

Fogíny rost

Periodontális

membrán

Sharpeyrost

Fogágy

csont

Foggyökér

Vérér

Idegrost


Fogb l eredet ssejtek dpsc

Fogbél eredetű őssejtek (DPSC)

A DPSC-kmultipotens sejtek a fogbélben (pulpadentis)

Fontos szerep a dentin sérülés utáni regenerációjában

Odontoblasztok jelennek meg a sérülés helyén

Differenciálatlan mezenchymális sejtek folyamatosan vándorolnak a mélyebb rétegekből a dentin felé és odontoblaszt irányú differenciáció figyelhető meg

Kísérleti bizonyítékok utalnak arra, hogy a migráló sejtek a DPSC-k.


A dpsc k differenci ci s k pess ge

A DPSC-kdifferenciációs képessége

Emberi DPSC-k tenyésztése mineralizációt serkentő körülmények között

A sejtek odontoblaszt-szerű sejtekké differenciálódnak, dentint termelnek és nestin-pozitívak

A DPSC-kfenotípusosanaz MSC-kre emlékeztetnek, de a dentin-termelő képességük egyedi


Tissue engineering a fogp tl sban

Tissueengineering a fogpótlásban

Fogképző sejtek

screenelése

Sejt ko-kultúra

3D körülmények között

Fogcsíra szövetkonstrukció

transzplantációja

Epitéliális

sejtek

Fogcsíra

szövetkonstrukció

Betegből izolált

őssejtek

Mezenchymális

sejtek

A transzplantált

szövetkonstrukció

foggá fejlődik

In vitro tenyésztett

fogkonstrukció

Transzplantáció


Fog el ll t sa mesters ges k r lm nyek k z tt i

Fog előállítása mesterséges körülmények között I.

Scaffold-alapú foggyökér:

Biokompatibilis anyagból készült gyökér-implantátum, amelyre mesterséges (pl. porcelán) koronát rögzítenek

A sejtek belenőnek a scaffold anyagába, így biztosítják a rögzítést

Sertés állatmodellen végzett kísérletek bizonyítják a megvalósíthatóságot


Fog el ll t sa mesters ges k r lm nyek k z tt ii

Fog előállítása mesterséges körülmények között II.

Az embrionális fogfejlődés mesterséges reprodukálása:

Az embrionális fogfejlődés tökéletesen azonos funkciójú fogat eredményez

A foggyökér és a korona is kifejlődik

Rágcsáló kísérletek sikeresek voltak

Nem csak embrionális, hanem újszülött vagy felnőtt eredetű sejtek is képesek voltak a fog kinövesztésére

Scaffoldalapú és scaffoldmentes rendszerek is kipróbálásra kerültek


Sz veti regener ci 4

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetéseaz Európai Unió új társadalmi kihívásainaka Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Azonosító szám: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Dr. Pongrácz Judit

Háromdimenziós szövettenyésztés és „tissueengineering” – 20. Előadás

Szöveti regeneráció (4)


H gyivari szervek s r l s nek okai

Húgyivari szervek sérülésének okai

Húgyivari szervek sérülései vagy funkcióvesztése:

Fejlődési rendellenességek

Trauma

Fertőzés, gyulladás

Orvosi beavatkozás mellékhatása (iatrogén ok)


Megold sok a h gyivari szervek sz veti regener ci j ban

Megoldások a húgyivari szervek szöveti regenerációjában

  • Saját nem-húgyivari eredetű szövetek:

    • Bőr

    • Gasztrointeszinális eredetű szövetek

    • Más szervekből kivett nyálkahártya

  • Allogén eredetű szövetek:

    • Kadáver vagy élődonoros eredetű vesegraft

    • Kadáver eredetű fascia

  • Xenogén anyagok:

    • Szarvasmarha kollagén

  • Mesterséges anyagok:

    • Szilikon

    • Polyuretán

    • Teflon


Sejtek izol l sa sz veti regener ci c lj ra

Sejtek izolálása szöveti regeneráció céljára

Autológ vagy allogén

Végstádiumú szervelégtelenség gyakran behatárolja a szöveti regenerációra alkalmas sejtek mennyiségét

In vitro tenyésztési eredmények különbözőek:

In vitro tenyészett hólyag simaizomsejtek: alacsony kontraktilitás

Alacsony sejtszám behatárolja a regenerációs lehetőségeket

Őssejtek jelenthetik a megoldást

Terápiás klónozás is megoldást jelenthet


Bioanyagok a h gyivari szervek rekonstrukci j ban i

Bioanyagok a húgyivari szervek rekonstrukciójában I.

Mesterséges anyagok

ECM funkciók pótlása:

3D struktúra kialakítása a szövet kialakulásának támogatására

Sejtdifferenciáció szabályozása és serkentése bioaktív molekulák tárolása és leadása útján

Sejtek injektálása a megfelelő scaffold támogatása nélkül nem eléggé hatékony


Bioanyagok a h gyivari szervek rekonstrukci j ban ii

Bioanyagok a húgyivari szervek rekonstrukciójában II.

Természetes eredetű bioanyagok

Kollagén

Alginát

Sejtmentes szöveti alapanyagok:

Hólyagi submucosa

Vékonybél submucosa (SIS)

Szintetikus polimerek

PLA, PGA, PLGA


Urothelium k l nleges funkci k

Urothelium – különleges funkciók

Kiválasztó, nem felszívó funkció

Jelenlegi sebészeti rekonstrukciós megoldások a gasztrointesztinálisautograftokat részesítik előnyben a húgycső, húgyvezeték vagy a hólyag sérüléseinek a rekonstrukciójában

Az intesztinális hám és az urothelium különböző szerkezete és funkciója gyakran okoz mellékhatásokat, amelyeknek súlyos következményeik is lehetnek


H gycs rekonstrukci i

Húgycső rekonstrukció I.

Szűkületek, sérülések, trauma, fejlődési rendellenességek (pl. hypospadiasis)

Leggyakrabban a bukkális nyálkahártyát használják graftként a rekonstrukciós sebészetben:

A graftot a pofa vagy az ajkak belső felszínéről veszik

A hám vastag és a nyálkahártya erezete gazdag

Emiatt a graft ellenálló a fertőzésekkel szemben


H gycs rekonstrukci ii

Húgycső rekonstrukció II.

Hólyag-eredetű urotélium:

Megfelelőnek bizonyult a rekonstrukcióban nyulakban

Klinikai kipróbálás eddig nem volt

Sejtmentes kollagén szövetek:

Az anyag szükség szerint rendelkezésre áll

Az eredmények jók a „csak” rekonstrukciós sebészeti megoldások esetében

A szűkületek gyakoriak, ha a húgycsövet teljes átmérőjében, tubularizáltan kell rekonstruálni


H gycs rekonstrukci iii

Húgycső rekonstrukció III.

Sejtmentesített és tubulárisscaffoldkonstruktok, amelyekre autológurotéliumotnövesztettek:

Állatkísérletes eredmények biztatóak

A szövetkonstrukciók hisztológiai szerkezete a natív urotéliumhozhasonlatos

Kollagén scaffold sejtek kiültetése nélkül szűkületet eredményezett


H lyag rekonstrukci i

Hólyag rekonstrukció I.

Leggyakrabban intesztinális eredetű nyálkahártyát használnak rekonstrukcióra:

Az intesztinális hám különbözik az urotéliumtól

Az intesztinális hám szerepe a táplálék abszorpció és a nyákszekréció

Szövődmények: infekció, vesekő, anyagcsere rendellenességek, perforáció, megnövekedett nyákszekréció, rosszindulatú daganatok kialakulása

Az ellentmondásos eredmények miatt alternatív terápiás lehetőségek felé fordult az érdeklődés


H lyag rekonstrukci ii

Hólyag rekonstrukció II.

Hólyag megnagyobbító megoldások:

A húgyhólyag progresszívdilatációja a leggyakrabban alkalmazott konzervatív megoldás

Augmentációscisztoplasztika: a hólyag megnagyobbítása húgyvezeték-eredetű urotéliummal

Jobb eredmények érhetőek el ezzel a megoldással, mint a gasztrointesztinális eredetű graftokkal


H lyag rekonstrukci iii

Hólyag rekonstrukció III.

Sejtmentes ECM-eredetű anyagok:

Xenogén SIS → sejtmentesített kollagén-alapú szöveti mátrix → nincsen mukózális izomréteg (str. muscularismucosae)

A graft hámosodása rendben lezajlott

Az izomréteg miatt a kontrakciós compliance akadályoztatott

Scaffold-okra ültetett hám- és simaizomsejtek:

Az izomréteg sikeresen kialakult, a kontrakciós compliance megfelelő

Scaffold-ok: PGA és kollagén kombinációja


H gyvezet k rekonstrukci

Húgyvezeték rekonstrukció

  • Húgyvezeték rekonstrukció állatokban:

  • Sejtmentes scaffold-ok beültetésével sikeres volt a húgyvezeték fal minden rétegének a regenerációja patkányokban

  • Merev anyagokból készült csövek (teflon)beültetése nem bizonyult sikeresnek kutyákban

  • 3cm hosszú csőszerű sejtmentes scaffold-ok beültetése kutyákban szűkület kialakulásához vezetett

  • Sejtes scaffoldok beültetése sokkal kielégítőbb eredményekhez vezetett kutyakísérletekben


Vesep tl kezel sek

Vesepótló kezelések

Jelenleg rutinszerűen két típusú kezelést alkalmaznak a végstádiumú veseelégtelenség (ESRF) kezelésében:

Művesekezelés (Dialízis)

Vesetranszplantáció


Dial zis

Dialízis

  • Hemodialízis, hemofiltráció

    • Dializátorok: szintetikus anyagból készült porózus rostok alkalmazása a leggyakoribb

    • Alvadásgátoltvénásvérteresztenekát a dializálóberendezésen, ellenáramúdializálóoldatotalkalmaznak

  • Hasi (Peritoneális) dialízis

    • A dializáló oldatot katéteren keresztül a hasüregbe vezetik

  • A toxikusmetabolitokés a felhalmozódott víz eltávolítása a betegből a plazma és a dializáló folyadék közötti ozmotikus különbségeken alapul

  • Szív- és érrendszeri, metabolikus és mozgásszervrendszeri szövődmények előfordulása gyakori


  • Vesetranszplant ci

    Vesetranszplantáció

    A leggyakrabban átültetett parenchimás szerv

    Kadáver vagy élő donor

    A dializált betegekhez képest jelentősen javul az életminőség

    Allogén eredetű graft beültetése után immunszupresszív kezelés szükséges

    Az immunszuppresszív kezelés mellékhatásai: fertőzések és malignus daganatok kialakulására való hajlam növekedése, máj- és vesetoxicitás, szív- és érrendszeri, valamint metabolikus mellékhatások


    Te vese el ll t sa i

    TE vese előállítása I.

    Bioartificiális megközelítés:

    A dializáló gépek helyettesítése biológiai művesével

    Extrakorporeális és beültethető változatok is

    Preklinikaikísérletek kutyákon sertés vese tubulus sejtekből kialakított biológiai művesével: sikeres karbamid és kálium-szint kontroll

    Legnagyobb hátrány: a beteg még így is géphez kötve éli az életét


    Biol giai m vese

    Biológiai művese

    Rostok fala

    Hőcserélő

    Pumpa 2

    5-7 ml/min

    Lumen

    Proximálistubulus

    sejtek

    5-10

    mm Hg

    RAD dializátor

    Extrakapilláris tér

    Pressure monitor

    Szürlettartály

    10-25

    mm Hg

    Hőcserélő

    Feldolgozott

    szűrlet

    (vizelet)

    Hemofilterből jövő vér

    (RAD extrakapilláris térbe)

    Dializátorból

    jövő vér

    Plazmapótló

    folyadék

    Ultrafiltrátum

    (RAD lumenbe)

    Hemofilter

    Pumpa 3

    70-80 ml/min

    Pumpa 1

    80 ml/min

    Vénás vér


    Te vese el ll t sa ii

    TE vese előállítása II.

    In vivo megközelítés:

    Humán vesesejteket tubuláris polikarbonát scaffoldkonstrukcióra ültettek

    Immundeficiens egérbe való beültetés során megfelelő sűrűségű érhálózat alakult ki

    Vizeletszerű folyadék termelése: karbamid és kreatinintartalom

    A hámsejtek tubulárisdifferenciáció jeleit mutatták


    In vitro el ll tott eg r vese

    In vitro előállított egér vese

    Sejtek

    Bimbó

    Bimbó

    Wolff cső

    Sejtek

    Metanefrikus

    mesenchyma

    4-6 nap


  • Login