A porc élettani regenerációja, Mit tegyünk a porckopás ellen?

Jelátviteli Kutatócsoport Jelátviteli Kutatócsoport Kutatócsoportunk az Anatómia Intézet egyik legnagyobb múlttal és létszámmal rendelkező munkacsoportja. A sejt- és szövettenyésztő laboratóriumot ¬— amelyet a a porc élettani regenerációja napig használunk — Prof. Huzella Tivadar alapította az as években, létrehozva ezzel a közép-európai régió egyik legelső in vitro sejttenyésztő kutatólaboratóriumát.

Napjainkban kutatócsoportunk két nagy érdeklődési területtel rendelkezik: az egyik — ami egyben a laboratórium eredeti kutatási profiljának folytatása — a kötőszövet-biológia, ezen belül elsősorban a porc- és csontdifferenciáció molekuláris és jelátviteli folyamatainak tanulmányozása, a másik — jóval fiatalabb — terület pedig a daganatbiológiai elsősorban melanoma kutatások.

Legyen az normál egészségesvagy rendellenes tumoros sejtdifferenciáció, kutatócsoportunk célja annak felderítése, hogy milyen molekuláris és sejtélettani változások kísérik a sejtek átalakulását. A porcszövet biológiájával kapcsolatos kutatások Dr.

Juhász Tamás, Dr. Zákány Róza Az ízületi fájdalmak és a porckopás korunk népbetegségének számítanak. Az ízületi gyulladás oszteoarthritisz, OA az ízületek valamennyi komponensét érintő, idővel degeneratív elváltozásokat okozó komplex szindróma, amelyet a maradó elváltozások kialakulását követően a tüneti kezelésen túl jelenleg nem tudunk meggyógyítani.

Az ízületi gyulladást és következményes degenerációt számos tényező előidézheti, köztük a mozgásszegény életmód, a túlsúly, az ízületek túlzott megerőltetése és traumás sérülések gyakran szerepelnek a fájdalmas ízületi elváltozásokkal küszködő betegek előéletében.

A degeneratív ízületi elváltozások gyógyíthatóságának egyik legfontosabb korlátozó tényezője az ízületi porc korlátozott spontán regenerációs képessége.

Porcok, meniszkusz-sérülés, regeneráció

A degenerálódott, elvékonyodott és funkciójában elégtelenné vált ízületi porc pótlására irányuló erőfeszítéseket egyelőre nem koronázzák átütő sikerek. A csoportunk által végzett kísérleteink a porc élettani regenerációja azt várjuk, hogy jobban megismerjük azokat a molekuláris biológiai, sejtbiológiai, sejtélettani és sejtbiokémiai jelátviteli folyamatokat, amelyek a porcszövet kialakulását irányítják.

Kutatásaink jelenleg a következő szűkebb témakörökre fókuszálnak: a     Ízületi porcszövet-specifikus őssejtek karakterizálása. Előrehaladott OA esetén az ízületi porc szöveti őssejtjeinek száma ugyan megnő, a repair-folyamatok azonban nem megfelelőek, ami az ízületi porc visszafordíthatatlan károsodásához vezet.

Laboratóriumi körülmények között ugyan lehetőség van pluripotens mesenchymalis őssejtekből létrehozott porcgraftok előállítására, azonban ezek a graftok nem rendelkeznek az ízületi porcra jellemző jellegzetes szöveti rendezettséggel és molekuláris összetétellel.

Kísérleteink fő célkitűzése, hogy jobban megismerjük a porcregenerációért felelős őssejtekben zajló azon molekuláris szintű változásokat, amelyek normál esetben segítenek megőrizni a porcszövet épségét, artritisz esetén azonban nem működnek megfelelően, ami a porcszövet folyamatos kopásában nyilvánul meg.

A porc élettani regenerációja közlemények: 1. EBioMedicine 2, — Methods S 15 A porcszövet legfontosabb jellemzője a speciális összetétellel jellemezhető sejtközötti állomány extracelluláris matrix, ECMamelynek legfontosabb összetevői között kollagének, proteoglikánok, erős a porc élettani regenerációja töltéssel rendelkező glükózaminoglikánok pl. A porcdifferenciáció kondrogenezis során a kondroprogenitor mezenchimális sejtek porcelőfutársejtek bonyolult, több lépésből álló folyamat révén porcsejtekké differenciálódnak, és elkezdik létrehozni a porcállományt.

Bevezetés a porcszövet titkaiba

Kutatócsoportunk kimutatta, hogy a differenciálódó porcsejtek kalcium-homeosztázisa jelentős változásokon esik át, amiről in vitro körülmények között bizonyítottuk, hogy e változások hiánya a porcdifferenciáció folyamatának gátlását okozza. Mivel a porcállomány megjelenésével a kialakuló porcsejtek egy jelentősen eltérő összetételű miliővel veszik körül magukat, így joggal feltételezhető, hogy ezzel párhuzamosan a külvilággal kapcsolatot létesítő sejtfelszíni receptoraik és az ionok transzportjáért a porc élettani regenerációja ioncsatornák és transzporterek is jelentős változásokon esnek keresztül.

A degeneratív porc-betegségek pl. OA során a tünetek fájdalom, makroszkópos porcelváltozások megjelenése előtt már kimutathatóak bizonyos, a matrix molekuláris összetételében jelentkező elváltozások.

• Csípőfájdalom kezelésére szolgáló gyógyszerek
• Kenőcs ízületi és csontfájdalom esetén
• Duzzanat és fájó ízület az ujján
• Szisztémás kötőszövet betegségek irodalma
• Ízületi fájdalom nyirokcsatorna
• Ellenáll az összenyomó erőknek, a mozgások ütési erejének felfogásában fontos az ízületi felszíneken.
• Ádám Gábor.
• Mivel az ízületek fájhatnak

A fenti gondolatmenetet folytatva, a gyulladásos porcállománnyal körülvett porcsejteknek a külvilággal kapcsolatot létesítő sejtfelszíni receptorai és az ionok transzportjáért felelős ioncsatornái és transzporterei ugyancsak jelentősen megváltozhatnak mind összetételüket, mind működésüket tekintve.

Az ioncsatornák, transzporterek és sejtfelszíni markerek változásait követve alaposabban a porc élettani regenerációja a porcszövet kialakulásának folyamatait, és betekintést nyerhetünk a porcsejtek degenerációját irányító molekuláris jelátviteli útvonalak működésébe is. Cell Calcium 44, Cell Calcium 45, PLoS One 6, e Cell Calcium, Az élőlények napi ritmusát cirkadián ritmus a hipotalamuszban megtalálható központi óra, valamint a periférián, valamennyi szövetünkben és sejtünkben így a porcsejtekben is jelen lévő molekuláris órák szabályozzák.

Egy friss közlemény nemrégiben bizonyította, hogy a molekuláris óra egyik kulcsfontosságú génjének BMAL1 mesterséges elvesztése és az OA súlyossága között kapcsolat mutatható ki. A pontos mechanizmus azonban egyelőre nem ismert.

Mit tegyünk a porckopás ellen? Az ízületek leggyakoribb betegsége az ízületi porckopás, más néven artrózis, amely a felnőtt lakosság százalékát érinti. Ráadásul nemcsak az időseknél, hanem egyre gyakrabban a fiatal felnőtteknél is kialakulhat, holott csökkenthető volna a kialakulás kockázata. Váczi Gábor ortopédsebész főorvost arról kérdeztük, hogyan kerülhetjük el a korai porckopás kialakulását, és mit tehetünk, ha már kialakult az elváltozás. Mi az az ízületi porckopás?

A molekuláris óra működését a porcfejlődés során eddig még nem vizsgálták. Ahhoz, hogy megértsük a porcsejtek belső cirkadián ritmusának szabályozását és azt, hogy az óra ritmicitásának felbomlása hogyan segíti elő az OA kialakulását, először a molekuláris órának a porcszövet kialakulása során játszott szerepét kell feltérképezni.

A sejtkultúrák előállításához a mellső és a hátsó végtag kezdeményeit külön fogjuk kezelni, mert bizonyos adatok arra utalnak, hogy különböző ízületek pl. Új eredményeink nagy jelentőséggel bírhatnak az ízületi porc kóros denegeratív elváltozásaival járó betegségek pathomechanizmusának pontosabb megértésében, illetve hozzájárulhatnak a terápiás beavatkozások megfelelő, a porcsejtek belső ritmusához igazított időzítésének megállapításához.

A nem mozgékony típusú ciliumok közül kutatócsoportunk a kevésbé ismert primer vagy elsődleges ciliumok működését szeretné mélyrehatóbban megismerni. Az elsődleges cilium az interfázisos sejteken megjelenő szoliter sejtnyúlvány, melynek specifikus ciliáris membránjában Ca-ionokra permeábilis ioncsatornák is találhatóak.

Az elsődleges ciliumok többek között a sejteket érő mechanikai, kémiai és fényhatások érzékelésében vesznek részt, emellett számos jelátviteli út szabályozásában is fontos szerepet kapnak pl: Sonic Hedgehog. A septinek olyan GTP-kötő fehérjék, melyek magasabb rendű struktúrák, például gyűrűk létrehozásával a ciliumokban úgynevezett diffúziós barriereket alakíthatnak ki. Ezzel a plazmamembránt és a ciliumot körülvevő ciliáris membránt választják el.

Így a ciliumokban történő makromolekuláris mozgások egyik kontrolláló tényezőjeként viselkednek. Az elsődleges ciliumok porcsejteken is megtalálhatóak. Korábbi tanulmányok bebizonyították, hogy a primer ciliumok fehérjéinek, intraflagelláris transzportjának mutációja többek között vázrendszeri defektusokhoz vezet. Emellett korábbi kutatások arra is rávilágítottak, hogy egyes septinek septin 2, 4 és 5 szerepet játszanak a sejtek Ca-homeosztázisának, azon belül is a raktárvezérelt kalciumbelépés folyamatának szabályozásában is.

• Mi a cauterization az ízületek kezelésében
• Fájhatnak az ízületek a hidegtől
• Az ízület fáj a bikát
• Miért, amikor felébredek, minden ízület fáj
• Ízületi gyulladás és a bokaízületek ízületi gyulladása
• Kiegészítő műtétek elülső keresztszalag szakadás, porcgyűrű meniscus, meniszkusz szakadás, térd tengelyeltérés, térdkalács deformitás megoldására Legtöbbször a porc körülírt hiánya valamilyen sérülés, sportsérülés következménye, mely a csontokat borító porcfelszín mellett más anatómiai struktúrákat is érint.
• Но это невозможно.
• Gerinc ízületi porckopás

A raktárvezérelt kalciumbelépés SOCE — store-operated calcium entry elengedhetetlen a porcsejtek normál fejlődéséhez.

Ezen információk tudatában szeretnénk vizsgálni a primer ciliumok és septinek morfológiai és funkcionális kapcsolatát különböző, porcosodás irányába differenciáltatott kísérleti modelleken. Reméljük, hogy így számos új ismeretet szerezhetünk a porcosodás folyamatában, illetve a porcszövet degeneratív elváltozásaiban részt vevő molekuláris komponensekről. Ezen faktorok hatását epigenetikai vizsgálatokkal követhetjük nyomon.

Fogyasztása terhes és szoptató anyáknak, gyermekeknek és véralvadást gátló gyógyszert szedők számára nem ajánlott! Az étrend-kiegészítő nem helyettesíti a vegyes étrendet és az egészséges életmódot! Az ajánlott napi mennyiséget ne lépje túl!

Ezáltal olyan öröklődő és reverzibilis változásokat figyelhetünk meg a génaktivitásban, amelyek során nem történik változás a DNS nukleotid szekvenciájában. Az epigenetikai szabályozó faktorok a chondrogenesis normális folyamatában, illetve az ízületi porc degenerációjával a porc élettani regenerációja megbetegedésekben is kritikus szereppel bírnak.

Kutatásaink a porcszövet fejlődésében szerepet játszó epigenetikai mechanizmusok megismerésére irányulnak. Az epigenetikai szabályozás számos tényezője közül kísérleteinkben a DNS és a hiszton metilációt vizsgáljuk.

Két gátlószert alkalmazunk: az 5-azacitidint, mely a DNS-be beépülve gátolja annak metilációját; illetve a GSKot, amely az EZH2 enzim hiszton metiltranszferáz aktivitását gátolja. E két gátlószer hatását Hamburger-Hamilton es fejlődési stádiumú csirke embriók végtagtelepeiből származó nagy sejtsűrűségű high density, HD kultúrákon vizsgáljuk.

Jelátviteli Kutatócsoport

Különböző időpontokban indított kezelésekkel tanulmányozzuk a két szer hatását a porcosodás irányába történő differenciáció eltérő stádiumainál. A kezelési idők lejártával metakromáziás festéssel követjük nyomon a porcspecifikus extracelluláris mátrix mennyiségét.

Személyes adatok feldolgozása.

Proliferációs assay alkalmazásával a sejtek osztódási képességében bekövetkező változásokat figyeljük meg. Micromass kultúrákból kinyert mintákon végzett RNS chip-assay eredményei alapján kísérleteinkhez több olyan gén is kiválasztásra került, melyek érintettek a chondrogenezisben, emellett géntermékeik epigenetikai szabályozó szereppel bírnak.

Ezen gének jelenlétét in situ hibridizációval vizsgáljuk egérembriókból kriosztáttal készített metszeteken. Ajánlott irodalom: 1. Singla V. Ruhlen R. Osteoarthritis Cartilage 3.

44. Ízületi porcok újraépítésének a leggyorsabb módja

Kenji Hata : Epigenetic regulation of chondrocyte differentiation. Japanese Dental Science Review 4. Glant T. BMC Med 5.

Deren M. Int J Mol Sci 2. Szegeczki Vince, Dr. A felnőtt ízületi porc regenerációs képessége igen csekély, ezért az olyan kezelési stratégiák kidolgozása nagy jelentőségű lehet azon betegek gyógyításában, akik életminősége és csontritkulásgátlók a csípő coxarthrosisának kezelésére helyzete nagymértékben romlik a kórkép kialakulásának következtében.

A porcszövet egyik legfontosabb anatómiai és szövettani jellemzője, hogy idegek és erek nem futnak az alapállományában. Ez a tulajdonság a felnőtt porcsejtek posztmitotikus jellegével együtt áll annak hátterében, hogy az ízületi porc nagyon csekély regenerációra képes.

Jelen pillanatban olyan degeneratív porcbetegségek esetén, mint pl. Éppen ezért viszonylag nagy a társadalmi és gazdasági nyomás olyan új és innovatív terápiás lehetőségek foganatosítására, melyek az ízületi porc természetes regenerációs képességének javítását teszik lehetővé. A pituitary adenylate cyclase activating polypeptide PACAP a központi idegrendszer egyik olyan neurohormonjaként ismert, mely jelenlétét számos más perifériás szervben is azonosították.

A neurohormon anti-inflammatórikus, antiapoptotikus és trofikus hatásairól ismert, így képes kivédeni pl.

Mit tegyünk a porckopás ellen?

Csirke embrionális eredetű primer sejtkultúrákban kísérleteink során kimutattuk, hogy a kondrogenikus sejtek expresszálják a PACAP szignalizációs útvonal elemeit.

Vannak adataink arra nézve is, hogy a PACAP neurohormonok hozzáadása a kultúrákhoz pozitívan befolyásolja az in vitro porcképződés folyamatát. Oxidatív stressz hatására az in vitro adagolt szintetikus peptid jelenléte kivédte a hidrogén-peroxid porcképződést csökkentő hatását. Kísérletes adataink vannak arra nézve is, hogy a csontsejt kultúrák tápfolyadékába adagolt PACAP serkenti a szervetlen és szerves extracelluláris matrix komponensek termelését. Kísérleteinkben szeretnénk kimutatni a PACAP jelátviteli útvonal szerepét az ízületi porc fejlődése során egér térdízületekben, egészséges és osteoarthritiszes humán térdízületekben.

Eredményeink hozzájárulhatnak olyan PACAP-alapú gyógyszerek fejlesztéséhez, melyek elősegítik a porcregenerációt vagy akut porcsérülés esetén protektív hatásúak lehetnek. Laboratóriumunkban korábban foglalkoztunk a PACAP jelátviteli útvonal pontos feltérképezésével eltérő szövetekben, viszonylag részletesen feltártuk a funkcióját porcdifferenciáció során, valamint vannak adataink a csontképződés során betöltött szerepéről A porc élettani regenerációja sejtvonalon.