Immunomodulatory properties of mesenchymal stem cells from patients with amyotrophic lateral sclerosis and healthy donors

Mezenchymální kmenové buňky (MSC) mají multipotentní diferenciační potenciál a mohou regulovat reaktivitu imunitního systému. Nejčastěji jsou izolovány a kultivovány z kostní dřeně, tukové tkáně či z pupečníku. Díky kombinaci imunomodulačních a regeneračních vlastností představují MSC možnou alternativu pro využití v léčbě některých závažných onemocnění včetně amyotrofické laterální sklerózy (ALS). Cílem této práce je srovnání MSC od pacientů s ALS a zdravých dárců z hlediska fenotypových, proliferačních a především imunomodulačních vlastností. Posouzení případného vlivu onemocnění na vlastnosti MSC je důležité pro jejich autologní využití v klinických studiích. V této práci byly testovány MSC izolované z kostní dřeně 14 pacientů s ALS a v kontrolní skupině 15 pacientů podstupujících převážně ortopedické operace. V pokusech byly rovněž použity MSC stimulované po dobu 24 hodin prozánětlivými cytokiny, které působí při rozvoji ALS. Buňky byly porovnávány z hlediska fenotypu, schopnosti diferenciace v adipocyty a osteoblasty, metabolické aktivity, exprese genů pro vybrané imunomodulační molekuly a schopnosti inhibice proliferace lymfocytů. Další experimenty byly zaměřeny na hodnocení imunomodulačních schopností MSC, přičemž byl pomocí průtokové cytometrie, real-time PCR a ELISA sledován jejich vliv na...Mesenchymal stem cells (MSC) possess a multilineage differentiation potential and have the ability to regulate reactivity of the immune system. They are usually isolated and expanded from the bone marrow, adipose tissue or umbilical cord. MSC represent promising cell population for the treatment of some severe diseases, such as amyotrofic lateral sclerosis (ALS), due to the combination of regenerative and immunomodulatory properties. The aim of this study is to compare MSC from ALS patients and healthy donors in their phenotype, proliferative activity and mainly their immunomodulatory properties. The assessment of impact of the disease on the properties of MSC is important for their autologous use in clinical trials. In this study we used MSC isolated from bone marrow of 14 ALS patients and 15 patients undergoing mostly orthopedic surgery as control group. We also used MSC stimulated for 24 hours by poinflammatory cytokines. Cells were compared in terms of immunophenotype, differentiation in adipocytes and osteoblasts, metabolic activity, expression of selected genes for immunomodulatory molecules and for inhibition of lymphocyte proliferation. Further experiments were focused on evaluation of immunomodulatory properties of MSC. The effect of MSC on peripheral blood mononuclear cells stimulated...Katedra buněčné biologieDepartment of Cell BiologyFaculty of SciencePřírodovědecká fakult