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Immunomodulatory potential of human skin stem cells
Sabine Laresser
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Adelheid Elbe-Bürger
DOI
10.25365/thesis.29341
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29813.15513.574555-7
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Mesenchymale Stamm- bzw. Stroma Zellen (MSZ) konnten bislang in einer Vielzahl fötaler und adulter Gewebe nachgewiesen werden, wobei MSZ aus dem Knochenmark und dem Nabelschnurblut besonders gut charakterisiert sind. Sie verfügen über eine enorme Plastizität indem sie sich in verschiedene gewebespezifische Zellen differenzieren können und darüber hinaus immunregulatorische Eigenschaften besitzen. Ob sich MSZ tatsächlich in der Haut befinden und welche Rolle sie vor Ort spielen, ist nach wie vor ein umstrittenes Thema. Da die Haut aufgrund ihrer einfachen Zugänglichkeit und des hohen Regenerationsvermögens eine vielversprechende Alternative im Bereich der autologen Geweberekonstruktion und für Einsätze bei zellbasierten Therapien darstellen könnte, sind detaillierte Untersuchungen notwendig um dermale MSZ näher zu charakterisieren. Mithilfe diverser zellbiologischer und molekularbiologischer Methoden ist es uns kürzlich gelungen, unterschiedliche Zellpopulationen in der humanen Dermis zu identifizieren und zu isolieren, deren Oberflächenmarkerprofil und das mesenchymale Differenzierungspotential den MSZ aus dem Knochenmark nahezu ident sind.
Das Ziel dieser Arbeit war es zu untersuchen ob adhärente dermale MSZ auch immunmodulatorische Fähigkeiten aufweisen. Unsere in vitro Daten haben gezeigt, dass MSZ Populationen aus der Dermis tatsächlich in der Lage waren, eine mit Kontrollzellen (MSZ aus dem Knochenmark und der Nabelschnur) vergleichbare Inhibition der Mitogen- oder Alloantigen-stimulierten T Zellproliferation zu erwirken. Insbesondere adhärente CD271+ dermale MSZ wiesen im Vergleich zur Gesamtfraktion adhärenter dermaler Zellen einen starken inhibitorischen Effekt auf. Um zu klären ob lösliche Faktoren für den suppressiven Effekt auf T Zellen verantwortlich sind, wurden dermale MSZ mit T Zellen, Mitogen und dem Prostaglandin E2 Inhibitor Indomethacin kultiviert. Damit wurde der inhibitorische Effekt dermaler Zellen auf die T Zellproliferation tatsächlich partiell aufgehoben, was den Schluss zulässt, dass Prostaglandin E2 an dem suppressiven Effekt beteiligt ist.
Zusammenfassend konnten wir zeigen, dass MSZ aus der Haut ein mit MSZ aus dem Knochenmark und aus der Nabelschnur vergleichbares immunregulatorisches Potential aufweisen. Diese Daten lassen vermuten, dass dermale MSZ eine wichtige regulatorische Funktion in der Haut auszuüben in der Lage sind.
Abstract
(Englisch)
Mesenchymal stem or stromal cells (MSC) mainly reside in the bone marrow but can be found in minute numbers also in a variety of fetal and adult tissues. They possess an immense plasticity by differentiating into multiple cells of the mesodermal lineage and have potent immunosuppressive effects on immune cell activation and proliferation. At the moment it is still a matter of debate whether MSC are also present in human skin and if so, which role they are playing. Due to the relatively easy accessibility and the high regeneration capability of the skin, autologous MSC could represent a promising alternative in the field of tissue reconstruction and for applications in cell-based therapies. Therefore, detailed analyses about dermal MSC are desired. Using different cellular and molecular methods we found that the human dermis contains diverse cell populations expressing mesenchymal stem cell markers. Comparative analysis of plastic-adherent dermal cells and bone marrow-derived cells displayed notable similarities concerning their marker profile and their differentiation capacity.
In this study we aimed to investigate whether plastic-adherent dermal MSC also exhibit immunosuppressive functions. Our in vitro results indicated that the proliferation of mitogen- or alloantigen-stimulated T cells was indeed inhibited by dermal MSC and was comparable to our positive controls (MSC from bone marrow and umbilical cord). In particular, adherent CD271+ dermal MSC showed a high suppressive effect compared to total plastic-adherent dermal cells. To unravel whether soluble factors are responsible for the immunosuppressive effect, dermal MSC were cultured with T cells, mitogen and the prostaglandin E2 inhibitor indomethacin. Indeed, we found that the T cell proliferation could be partially abolished suggesting that besides multiple other mechanisms, prostaglandin E2 is involved in the suppressive effect of dermal MSC.
In summary, we showed that dermal MSC possess immunomodulatory capacities similar to that described for bone marrow as well as umbilical cord MSC and, thus, may play important regulatory functions in the skin.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
human dermis mesenchymal stem cells immunomodulation stem cell subsets
Schlagwörter
(Deutsch)
human Dermis mesenchymale Stammzellen Immunmodulation Stammzellpopulationen
Autor*innen
Sabine Laresser
Haupttitel (Englisch)
Immunomodulatory potential of human skin stem cells
Paralleltitel (Deutsch)
Immunmodulatorisches Potenzial von humanen Hautstammzellen
Publikationsjahr
2013
Umfangsangabe
64 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Adelheid Elbe-Bürger
Klassifikation
42 Biologie > 42.20 Genetik
AC Nummer
AC11677632
Utheses ID
26177
Studienkennzahl
UA | 441 | | |