Spectroscopic identification of isolated liver cells

Wątroba jest największym i jednym z najważniejszych narządów w ciele człowieka, gdyż pełni wiele niezbędnych funkcji życiowych, takich jak detoksykacja organizmu, regulacja procesów metabolicznych, funkcja zewnątrz- i wewnątrzwydzielnicza, synteza białek oraz magazynuje witaminy, minerały i glikogen. Wątrobę budują komórki obecne w miąższu wątroby: hepatocyty, komórki Kupffera, komórki śródbłonka zatok wątroby (ang. Liver sinusoidal endothelial cells, LSECs) i lipocyty (ang. Hepatic stellate cells). Narząd ten ma wysokie zdolności regeneracyjne jednak pod wpływem czynników cywilizacyjnych np. diety bogatej w tłuszcze nasycone, niskiej aktywności fizycznej dochodzi do rozwoju niealkoholowego stłuszczenia wątroby (NAFLD). Schorzenie to charakteryzuje się zwiększonym odkładaniem trójglicerydów w hepatocytach. W pracy badano wpływ diety wysokotłuszczowej na rozwój NAFLD w hepatocytach oraz komórkach LSEC oraz przeprowadzono identyfikację poszczególnych typów komórek wątroby przy pomocy spektroskopii ramanowskiej. Wykazano, że różne typy komórek wątroby wykazują różnice w rozmiarze, a także w składzie i charakteryzują się określonym profilem spektroskopowym. Komórki śródbłonka zatok wątroby wyróżniają się spośród pozostałych komórek intensywnym sygnałem pochodzącym od kwasów nukleinowych. Hepatocyty wykazują obecność pasm związanych z występowaniem kropli lipidowych w cytoplazmie. Natomiast widmo średnie lipocytu oprócz pasm charakterystycznych dla lipidów informacje o obecności witaminy A. Badania dotyczące progresji NAFLD nie wykazały znacznych zmian wraz z rozwojem choroby dla LSEC-ów, ale zauważono odmienność komórek pochodzących z modelu stłuszczenia od kontroli dla 15 tygodnia eksperymentu. Natomiast w przypadku hepatocytów zauważono, że krople lipidowe komórek pochodzących z próby badawczej mają charakter bardziej nienasycony niż komórki kontrolne. Może to wskazywać na zachodzące zmiany w metabolizmie lipidów w hepatocytach.Liver is the largest and one of the most important organs in the human body, because it has many essential vital functions such as detoxification, regulation of metabolic processes, secretory function, protein synthesis and storage of vitamins, minerals and glycogen. Liver is built with cells such as: hepatocytes, Kupffer cells, liver sinusoidal endothelial cells (LSECs), and hepatic stellate cells. This organ has a high regenerative capacity, but under the influence of civilization factors such as a diet rich in saturated fats and low physical activity, it can develop a non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). This disease is characterized by an increased triglyceride deposition in hepatocytes.The influence of high fat diet on development of NAFLD for hepatocytes and LSEC was investigated and identification of individual types of liver cells was performed by using Raman spectroscopy. It has been shown that different types of liver cells demonstrate differences in size as well as in composition, and exhibit a characteristic spectral profile. Liver sinusoidal endothelial cells are characterized by the intense signal from the nucleic acids. Hepatocytes show the presence of bands associated with the occurrence of lipid droplets in the cytoplasm. On the other hand, the average hepatic stellate cell spectrum, show the lipid-specific bands due to the presence of vitamin A.Studies on NAFLD progression did not show significant changes with a disease progression for LSECs, however some differentiation of cells from the fatty liver model from control for the 15th week of the experiment was noted. On the other hand, in the case of hepatocytes it was noted that the lipid droplets in the cells from the fatty liver model were more unsaturated than the cells from the control. This may suggest changes going on in the lipid metabolism in hepatocytes