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Novel insights into the endocytic process of adipose stem cell derived extracellular vesicles in Schwann cells
Maximilian Härtinger
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Genetik und Entwicklungsbiologie
Betreuer*in
Christine Radtke
DOI
10.25365/thesis.70831
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-11268.07079.319497-8
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
In den letzten Jahren hat sich die Forschung auf dem Gebiet der Extrazelluläre Vesikel (EVs) erheblich weiterentwickelt, aber deren genaue Wirkungsweise in diversen biologischen Prozessen ist nachwievor nicht vollständig geklärt. Ein mögliches therapeutisches Anwendungsgebiet ist die Regeneration von Verletzungen der peripheren Nerven. Bei Neurotmesis muss chirurgisch interveniert werden, und je nach Defektgröße wird entweder spannungsfrei koaptiert oder fehlendes Gewebe ersetzt. Schwann-Zellen (SCs) wurden als Hauptakteure der peripheren Nervenregeneration identifiziert und sind daher ein vielversprechendes Ziel für neue therapeutische Ansätze. Mehrere Studien haben bereits über pro-regenerative Wirkungen von aus Fettstammzellen isolierten EVs (ASC-EVs) nach Internalisierung durch SCs berichtet.
Ziel dieser Studie ist es, die Internalisierung von ASC-EVs durch SCs zu charakterisieren. Zunächst wurde die Energieabhängigkeit der Internalisierung von EVs durch Kühlung sowie durch Hemmung der mitochondrialen Atmung festgestellt. Weiters wurden die SCs vor der Inkubation mit fluoreszenzmarkierten ASC-EVs mit Inhibitoren für Makropinozytose (MP) und Clathrinabhängiger Endozytose (CME) behandelt. Die Internalisierung wurde dann mit der bildgebenden Durchflusszytometrie analysiert, welche High-Throughput herkömmlicher Durchflusszytometrie mit den durch die Mikroskopie gewonnenen räumlichen Informationen kombiniert.
Die Inhibierung von CME verringerte die Internalisierung von ASC-EVs signifikant, blockierte den Membrantransit jedoch nicht vollständig. Dies indiziert, dass ASC-EVs in SCs hauptsächlich durch CME internalisiert werden, aber auch andere Zugangswege von ASC-EVs genutzt werden um in SCs zu gelangen. Um das volle Potenzial von EVs auszuschöpfen, ist es unerlässlich, die Interaktion mit den Zielzellen zu verstehen. Die Identifizierung des Hauptweges der Internalisierung ist ein weiterer Schritt auf dem Weg zu einer therapeutischen Anwendung von EVs.
Abstract
(Englisch)
In recent years, the field of extracellular vesicles (EVs) has significantly advanced, and possible EV involvement has been shown in a plethora of physiological and pathophysiological processes. Also, their possible regenerative applications have attracted special interest, especially in regeneration of severe peripheral nerve injuries. Proliferating Schwann cells (SCs) have been identified as the key players of peripheral nerve regeneration, and are therefore targeted in novel therapeutic approaches. Several studies have reported pro-regenerative effects of adipose stem cell derived extracellular vesicles (ASC-EVs) following internalization by SCs. To harness the full potential of EVs, it is imperative to understand the interaction with target cells. This study aims at characterizing the internalization of ASC-EVs by SCs. First, energy-dependency of EV internalization was established by applying a temperature block and inhibiting the mitochondrial respiration. Furthermore, SCs were treated with inhibitors for macropinocytosis (MP) and clathrin-mediated endocytosis (CME) prior to incubation with fluorescently labeled ASC-EVs. Internalization was then analyzed with imaging flow cytometry, combining high throughput analysis with spatial information gained by microscopy.
The inhibition of CME significantly decreased the internalization of ASC-EVs, but did not completely block it, suggesting that SCs internalize ASC-EVs primarily, but not exclusively, by CME. Hence, additional modes of entry need to be explored.
The modes of interaction and internalization of EVs are not sufficiently described yet. Nonetheless, the research field of EV biology is constantly growing, bringing together scientists from different genres, with the goal of understanding EVs and how to best employ them in regenerative medicine.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
extracellular vesicles schwann cells adipose stem cells peripheral nerve regeneration endocytosis macropinocytosis uptake
Schlagwörter
(Deutsch)
Extrazelluläre Vesikel Schwannzellen Fettstammzellen Periphere Nervenregeneration Endozytose Makropinozytose Aufnahme
Autor*innen
Maximilian Härtinger
Haupttitel (Englisch)
Novel insights into the endocytic process of adipose stem cell derived extracellular vesicles in Schwann cells
Paralleltitel (Deutsch)
Neue Erkenntnisse über den endozytotischen Prozess von aus Fettstammzellen isolierten Extrazellulären Vesikeln in Schwannzellen
Publikationsjahr
2021
Umfangsangabe
v, 43 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Christine Radtke
Klassifikationen
42 Biologie > 42.15 Zellbiologie ,
44 Medizin > 44.90 Neurologie
AC Nummer
AC16518167
Utheses ID
61301
Studienkennzahl
UA | 066 | 877 | |