a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen
Azonosító szám: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011
MÁJ-REGENERÁCIÓ ŐSSEJTEKBŐL
a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen
Azonosító szám: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011
Dr. Balogh Péter és Dr. Engelmann Péter
Transzdifferenciáció és regeneratív medicina – 8. előadás
A májlebeny szerkezete
Glutamin szintetáz + (1-3 sejt)
Centrilobuláris (8-10 sejt) Limiting plate
Periportális (6-8 sejt)
Májkapu (triádok) Centrális véna
Epe kivezető cső
Bile canaliculi
Szinuszoidok
Portális véna elágazása
Májartéria elágazása
Centrális véna
Májkapu
A máj-regeneráció klinikai jelentősége
• Hagyományos máj-transzplantációhoz megfelelő máj mennyisége kevés
• Máj sejt transzplantáció – csak kis mennyiségben áll rendelkezésre
• Feltételezett őssejtek megválasztása – változó
mértékű siker
A máj regeneráció főbb szakaszai
Őssejtek
(c-kit, c-met, CXCR4)
3. Elhalt sejtek eltávolítása
Gadolinium klorid/
monocrotaline
Immunszuppresszió Enkapszuláció Ko-transzplantáció Effektor sejtek
Centrális véna Kupffer sejtek
(fagocitózis)
Elpusztult sejt
Centrális véna
Értágítók Véráramlás megváltozása
VEGF HGF TGF
FGF MMP-9 MMP-2 MT1-MMP
70-80%-os sejtpusztulás
2. Integráció
Gap junction-ok
Változékony in vivo sejt fenotípus Szervkárosodás
Szinusz endotél permeábilitása
Centrális véna MMP-9
SDF-1 HGF (SCF)
Szervkárosodás
Mozgósítás
1. Migráció
Monocrotaline Doxorubicin Májkárosodás
VEGF Fizikai/kémiai/genetikai hatás
A máj és hasnyálmirigy fejlődéstani viszonya
Ovális sejt progenitor
Máj ovális sejt
Epevezeték Májsejt
Hasnyálmirigy ovális sejt
Endokrin sejt Hasnyálmirigy-
sejt Hasnyálmirigy-
kivezető sejt Hasnyálmirigy progenitor(ok)
?
A hepatoblaszt differenciálódás transzkripcionális szabályozása
Májköteg-érés
Májsejt
Központi TF hálózat
HNF-1
LRH-1
HNF-6 Foxa2 HNF-4
HNF-1
Jagged
Epevezeték-sejt
Parenchyma Periportális
HNF-1
Sox9
HNF-6/OC-2 TGF
Hex C/EBP
Hepatoblaszt
HNF-6 HNF-1
Notch2 HNF-4
C/EBP
Tbx3
Albumin HGF
Epevezeték-sejt érés
?
Wnt BMP+FGF
FoxM1B ECM
ECM
Ovális sejtek – felnőtt máj őssejtek/progenitor sejtek
• Eredet: vitatott (prekurzoraik az epevezeték- rendszerhez tartoznak)
• Kettős differenciáció: májsejt és epevezeték-sejt
• Fenotípus: Érett hepatocita (albumin, citokeratin 8 és 18), epevezeték-sejt (cytokeratin 7 és 19, OV-6, A6), embrionális hepatoblaszt (AFP), és
hemopoetikus őssejt (Thy -1, Sca-1, c-kit) markerek
expressziója
A máj-regeneráció célsejtjei
• Hepatociták: A máj metabolikus tevékenysége
• Epevezeték-sejtek: Epevezetékek kialakítása
• Mindkettő embrionális endodermális epitél-
származék.
A májregeneráció szakaszai és formái
• Sebészeti részleges májeltávolítás – hepatocitákból kiinduló regeneráció (gyakran poliploid sejtek)
• Lehetséges források: hepatociták, ovális sejtek és extrahepatikus őssejtek (HSC?)
• A sejtvonal-elköteleződés meghatározása: albumin, glükóz- 6-foszfát, transzferrin és transztiretin (máj eredetű).
• Fibrotikus regeneráció: fibrociták átalakulása miofibroblasztokká
• Parenhimális regeneráció: hepatociták regenerálása
A máj parenhimális regenerációja
• Őssejt-vándorlás a májban a sérült parenhima felé a
károsodott sejtekből felszabaduló kemotaktikus faktorok hatására (pl. SDF-1, HGF és SCF).
• Fokozott MMP-9 expresszió következtében ECM átalakulás és fokozott ér-permeabilitás.
• A helyi mikrokörnyezet átalakulása a bejutó sejtek
integrációjának és osztódásának elősegítésére, részben a helyben képzett faktorok hatására (HGF, FGF, TGF). Az elpusztult sejteket a Kupffer-sejtek fagocitálják.
Ovális sejt-aktiváció és felszaporodás
• A máj sérülése aktiválja az ovális sejteket (esetleg az epeutak falában elhelyezkedő prekurzoraikat) ÉS egyéb sejteket (csillag-sejtek, makrofágok/Kupffer-sejtek, NK sejtek, endotél, stb.)
• Májon belüli sejt-vándorlás a sérülés helyére
• Osztódás és kétirányú differenciálódás (májsejt/epeút-sejt).
Májon kívüli sejtek a májregenerációban
Autológ: Csontvelői/mezenhimális őssejtek – fibroblasztos regeneráció
Allogén: Embrionális májsejtek ill. embrionális
őssejtből differenciált májsejtek
iPS sejtek átalakítása májsejtekké
• iPS sejtek kialakítása: transzkripciós faktorokkal való indukció
• Embrioid test képződése
• Endodermális elkötelezés kiváltása: Activin A és bFGF kezelés
• Májsejt-differenciálódás: hepatocita növekedési faktor (HGF) kezelés
• Értékelés: gén-expresszió, albumin termelés, glikogén- tárolás, urea-képzés, indukálható citokróm aktivitás
Összefoglalás
• A májkárosodás okától és típusától függően különböző
regenerációs folyamatok zajlanak le, így (a) májsejt-vesztés esetén a regeneráció a hepatocitákból, (b) toxikus
károsodás esetén máj-epeút progenitor ovális sejtekből indul ki.
• Az ovális sejtek mint felnőtt májsejt/epeútsejt progenitorok valószínűleg fakultatív őssejtként támogatják a máj-
regenerációt, de a folyamatban valószínűleg extrahepatikus sejtek is részt vesznek.
