Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító."— Előadás másolata:

1 Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító szám: TÁMOP /1/A

2 SZÖVETI REGENERÁCIÓ (3) Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító szám: TÁMOP /1/A Dr. Pongrácz Judit Háromdimenziós szövettenyésztés és „tissue engineering” – 19. Előadás

3 TÁMOP /1/A Szívelégtelenség Az egyik leggyakoribb betegség Nagy morbiditás és mortalitási ok a fejlett országokban Okok:Okok: –Veleszületett rendellenességek –Magas vérnyomás –Szívinfarktus –Mérgek, toxinok –Fertőzések

4 TÁMOP /1/A Szívizom regenerációs terápiák A szívizom regenerációját célzó terápiák a kutatások fókuszában vannak: A szívelégtelenség előfordulása egyre gyakoribb az életkor előrehaladásával A fejlett országokban a populáció egyre inkább öregszik A szívinfarktust túlélő betegek száma növekszik A legtöbb MI túlélő szívelégtelenségben szenved

5 TÁMOP /1/A LVAD A bal kamra pumpafunkcióját segíti Pulzálás vagy Folyamatos pumpálás 7 év az LVAD-al viselési rekord

6 TÁMOP /1/A Bal kamra kisegítő eszközök Szívtranszplantációra váró betegekben: A megfelelő donor megtalálásáig életben tartja a szívelégtelenségben szenvedő beteget A kezelés maga is segíti a sérült szívizom regenerációját Javítja az életminőséget Transzplantációra alkalmatlan betegeknél: Palliatív terápia Javítja az életminőséget Szövődmények lehetnek: Infekció veszélye Alvadási rendellenességek veszélye Embolizáció veszélye

7 TÁMOP /1/A Csontvelői sejtek a szívizom regenerációban Vérerek Endotél progenitor sejtek (hemangioblasztok) Szív Side population sejtek Kit + sejtek Sca-1 + sejtek Csontvelő Mesenchimális őssejtek Hemopoetikus őssejtek Side population sejtek Vázizom Szatellita sejtek Side population sejtek Fúziós és nem-fúziós differenciációs út

8 TÁMOP /1/A I. Sejtes terápiás lehetőségek a szívizom-regenerációban I. Csontvelői sejtek (BMC) Hemopoetikus őssejtek részt vehetnek a szívizom regenerációjában Intenzíven tanulmányozott terület állatkísérletes modellekben különböző módon jelölt BMC-kkel Eltérő nemű donortől származó graftok betegekben Sérülés után BMC homing tapasztalható a sérült területre GCSF moblizáció nem reprodukálja a BMC helyi injektálásának eredményeit

9 TÁMOP /1/A I. Sejtes terápiás lehetőségek a szívizom-regenerációban II. Intravenás infúzió Szelectív intrakoronáriás infusion Direkt intramiocardiális injekció ↓Kardiomiocita apoptosis Rezidens őssejtek toborzása Kardiomiocita proliferáció Matrix: Hegszövet kompozíció Granulációs szövet Pro-angiogén cytokinek Angiogén ligandok ↑Szív teljesítménye ↑Funkcionális kardiomiocitá k száma ↑Perfúzió Parakrin faktorok szekréciója Differenciáció érfal komponensekké Differenciáció a szívre jellemző fenotípussá Fúzió a residens kardiomiocitákka l Perivaskuláris inkorporáció

10 TÁMOP /1/A III. Sejtes terápiás lehetőségek a szívizom-regenerációban III. BMC transzdifferenciációjára szívizomsejtekké nincs direkt bizonyíték Ha egyáltalán előfordul, nagyon ritka esemény Talán az egyetlen nyilvánvaló terápiás előny a sérült szívizomszövet megnövekedett vaszkularizációja, amely a saját regenerációs kapacitást növeli.

11 TÁMOP /1/A IV. Sejtes terápiás lehetőségek a szívizom-regenerációban IV. A szívizomsejtek megtartott osztódási képessége bizonyított tény Többfajta őssejt-markereket (Sca-1, CD31) és szívizom-markereket expresszáló, proliferáló sejttípus mutatható ki a szívizomban 5- azacitidin-indukálta sérülés után Rágcsálókban és emberekben is kimutatható Jó proliferációs képesség

12 TÁMOP /1/A Szívizom sejtes terápiája Szívizomsejt Egy sejtmag (centrális) Gap junction (+) Cx43 expresszió (+) Myotubulus Sokmagvú Gap junction (-) Cx43 expresszió (-) Vázizomrost Sokmagvú (perifériás) Gap junction (-) Cx43 expresszió (-) Myoblaszt (szatellita sejt) Egy sejtmag Gap junction (+) Cx43 expresszió (+) Proliferáció (+) Fúzió és differenciáció ???

13 TÁMOP /1/A Vázizom myoblasztok Biopsziából származó vázizom mioblasztokat alkalmaztak korai stádiumú klinikai kipróbálás során Szívizom teljesítmény és életminőség növekszik: –Csökken a NO szükséglet –Javul az NYHA besorolás –Javul a fizikai terhelhetőség A betegeknél kamrai aritmiák fordultak elő Néha ICD beültetése vált szükségessé A vizsgálatokban részt vett betegek száma alacsony volt Nem volt kezeletlen kontroll csoport ezekben a vizsgálatokban

14 TÁMOP /1/A Embrionális őssejtek A szívizommá differenciálódási képesség bizonyított hESC-eket beültetés előtt differenciáltatni szükséges A sérülés önmagában nem indukálja a hESC növekedését és a szívizommá való differenciációt, sőt, gyulladásos citokinek károsíthatják a beültetett sejteket Gyulladáscsökkentő és más védő anyagok alkalmazása szükséges a graft támogatásához (IGF-1, pán-kaszpáz inhibitorok és NO blokkolók) A differenciálódott szívizomsejtek immunválaszt váltanak ki immunkompetens egerekben. Teratoma kialakulása is kockázatot jelent. Jelenleg kérdéses a klinikai alkalmazás jövője.

15 TÁMOP /1/A Tissue engineering megoldások fogpótlásban A fogazat nagyon fontos a gerincesek táplálkozásában A fogzási rendellenességek vagy a hiányos szájhigiéné nem életet veszélyeztető kondíció a fejlett országokban Ennek ellenére a fogazat károsodása és betegségei jelentősen csökkentik az életminőséget

16 TÁMOP /1/A Fogfejlődés Kölcsönös jelátviteli események az epitélium és az alatta lévő mesenchyma között A morfogenezis és a végleges differenciáció megkezdődése 1.Csíra szakasz 2.Epitéliális sapka szakasz (körbeveszi a mesenchymát) 3.Harang szakasz 4.Koronai szakasz Dentin Odontoblaszt Foggyökér Periodontális membrán Cement Zománc Fogkorona Vérér Sharpey rost Fogíny rost Pulpaüreg Fogágy csont Idegrost

17 TÁMOP /1/A Fogbél eredetű őssejtek (DPSC) A DPSC-k multipotens sejtek a fogbélben (pulpa dentis) Fontos szerep a dentin sérülés utáni regenerációjában Odontoblasztok jelennek meg a sérülés helyén Differenciálatlan mezenchymális sejtek folyamatosan vándorolnak a mélyebb rétegekből a dentin felé és odontoblaszt irányú differenciáció figyelhető meg Kísérleti bizonyítékok utalnak arra, hogy a migráló sejtek a DPSC-k.

18 TÁMOP /1/A A DPSC-k differenciációs képessége Emberi DPSC-k tenyésztése mineralizációt serkentő körülmények között A sejtek odontoblaszt-szerű sejtekké differenciálódnak, dentint termelnek és nestin-pozitívak A DPSC-k fenotípusosan az MSC-kre emlékeztetnek, de a dentin-termelő képességük egyedi

19 TÁMOP /1/A Tissue engineering a fogpótlásban Fogképző sejtek screenelése Sejt ko-kultúra 3D körülmények között Fogcsíra szövetkonstrukció transzplantációja Betegből izolált őssejtek Epitéliális sejtek Mezenchymális sejtek Transzplantáció In vitro tenyésztett fogkonstrukció A transzplantált szövetkonstrukció foggá fejlődik Fogcsíra szövetkonstrukció

20 TÁMOP /1/A I. Fog előállítása mesterséges körülmények között I. Scaffold-alapú foggyökér: Biokompatibilis anyagból készült gyökér-implantátum, amelyre mesterséges (pl. porcelán) koronát rögzítenek A sejtek belenőnek a scaffold anyagába, így biztosítják a rögzítést Sertés állatmodellen végzett kísérletek bizonyítják a megvalósíthatóságot

21 TÁMOP /1/A II. Fog előállítása mesterséges körülmények között II. Az embrionális fogfejlődés mesterséges reprodukálása: Az embrionális fogfejlődés tökéletesen azonos funkciójú fogat eredményez A foggyökér és a korona is kifejlődik Rágcsáló kísérletek sikeresek voltak Nem csak embrionális, hanem újszülött vagy felnőtt eredetű sejtek is képesek voltak a fog kinövesztésére Scaffold alapú és scaffoldmentes rendszerek is kipróbálásra kerültek

22 SZÖVETI REGENERÁCIÓ (4) Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító szám: TÁMOP /1/A Dr. Pongrácz Judit Háromdimenziós szövettenyésztés és „tissue engineering” – 20. Előadás

23 TÁMOP /1/A Húgyivari szervek sérülésének okai Húgyivari szervek sérülései vagy funkcióvesztése: Fejlődési rendellenességek Trauma Fertőzés, gyulladás Orvosi beavatkozás mellékhatása (iatrogén ok)

24 TÁMOP /1/A Megoldások a húgyivari szervek szöveti regenerációjában Saját nem-húgyivari eredetű szövetek: Bőr Gasztrointeszinális eredetű szövetek Más szervekből kivett nyálkahártya Allogén eredetű szövetek: Kadáver vagy élődonoros eredetű vesegraft Kadáver eredetű fascia Xenogén anyagok: Szarvasmarha kollagén Mesterséges anyagok: Szilikon Polyuretán Teflon

25 TÁMOP /1/A Sejtek izolálása szöveti regeneráció céljára Autológ vagy allogén Végstádiumú szervelégtelenség gyakran behatárolja a szöveti regenerációra alkalmas sejtek mennyiségét In vitro tenyésztési eredmények különbözőek: –In vitro tenyészett hólyag simaizomsejtek: alacsony kontraktilitás Alacsony sejtszám behatárolja a regenerációs lehetőségeket Őssejtek jelenthetik a megoldást Terápiás klónozás is megoldást jelenthet

26 TÁMOP /1/A I. Bioanyagok a húgyivari szervek rekonstrukciójában I. Mesterséges anyagok ECM funkciók pótlása: –3D struktúra kialakítása a szövet kialakulásának támogatására –Sejtdifferenciáció szabályozása és serkentése bioaktív molekulák tárolása és leadása útján –Sejtek injektálása a megfelelő scaffold támogatása nélkül nem eléggé hatékony

27 TÁMOP /1/A II. Bioanyagok a húgyivari szervek rekonstrukciójában II. Természetes eredetű bioanyagok Kollagén Alginát Sejtmentes szöveti alapanyagok: –Hólyagi submucosa –Vékonybél submucosa (SIS) Szintetikus polimerek PLA, PGA, PLGA

28 TÁMOP /1/A Urothelium – különleges funkciók Kiválasztó, nem felszívó funkció Jelenlegi sebészeti rekonstrukciós megoldások a gasztrointesztinális autograftokat részesítik előnyben a húgycső, húgyvezeték vagy a hólyag sérüléseinek a rekonstrukciójában Az intesztinális hám és az urothelium különböző szerkezete és funkciója gyakran okoz mellékhatásokat, amelyeknek súlyos következményeik is lehetnek

29 TÁMOP /1/A I. Húgycső rekonstrukció I. Szűkületek, sérülések, trauma, fejlődési rendellenességek (pl. hypospadiasis) bukkális nyálkahártyát Leggyakrabban a bukkális nyálkahártyát használják graftként a rekonstrukciós sebészetben: A graftot a pofa vagy az ajkak belső felszínéről veszik A hám vastag és a nyálkahártya erezete gazdag Emiatt a graft ellenálló a fertőzésekkel szemben

30 TÁMOP /1/A II. Húgycső rekonstrukció II. Hólyag-eredetű urotélium: Megfelelőnek bizonyult a rekonstrukcióban nyulakban Klinikai kipróbálás eddig nem volt Sejtmentes kollagén szövetek: Az anyag szükség szerint rendelkezésre áll Az eredmények jók a „csak” rekonstrukciós sebészeti megoldások esetében A szűkületek gyakoriak, ha a húgycsövet teljes átmérőjében, tubularizáltan kell rekonstruálni

31 TÁMOP /1/A III. Húgycső rekonstrukció III. Sejtmentesített és tubuláris scaffold konstruktok, amelyekre autológ urotéliumot növesztettek: Állatkísérletes eredmények biztatóak A szövetkonstrukciók hisztológiai szerkezete a natív urotéliumhoz hasonlatos Kollagén scaffold sejtek kiültetése nélkül szűkületet eredményezett

32 TÁMOP /1/A I. Hólyag rekonstrukció I. intesztinális eredetű nyálkahártyát Leggyakrabban intesztinális eredetű nyálkahártyát használnak rekonstrukcióra: Az intesztinális hám különbözik az urotéliumtól Az intesztinális hám szerepe a táplálék abszorpció és a nyákszekréció Szövődmények: infekció, vesekő, anyagcsere rendellenességek, perforáció, megnövekedett nyákszekréció, rosszindulatú daganatok kialakulása alternatív terápiás lehetőségek Az ellentmondásos eredmények miatt alternatív terápiás lehetőségek felé fordult az érdeklődés

33 TÁMOP /1/A II. Hólyag rekonstrukció II. Hólyag megnagyobbító megoldások: A húgyhólyag progresszív dilatációja a leggyakrabban alkalmazott konzervatív megoldás Augmentációs cisztoplasztika: a hólyag megnagyobbítása húgyvezeték-eredetű urotéliummal Jobb eredmények érhetőek el ezzel a megoldással, mint a gasztrointesztinális eredetű graftokkal

34 TÁMOP /1/A III. Hólyag rekonstrukció III. Sejtmentes ECM-eredetű anyagok: Xenogén SIS → sejtmentesített kollagén- alapú szöveti mátrix → nincsen mukózális izomréteg (str. muscularis mucosae) A graft hámosodása rendben lezajlott Az izomréteg miatt a kontrakciós compliance akadályoztatott Scaffold-okra ültetett hám- és simaizomsejtek: Az izomréteg sikeresen kialakult, a kontrakciós compliance megfelelő Scaffold-ok: PGA és kollagén kombinációja

35 TÁMOP /1/A Húgyvezeték rekonstrukció Húgyvezeték rekonstrukció állatokban: Sejtmentes scaffold-ok beültetésével sikeres volt a húgyvezeték fal minden rétegének a regenerációja patkányokban Merev anyagokból készült csövek (teflon) beültetése nem bizonyult sikeresnek kutyákban 3cm hosszú csőszerű sejtmentes scaffold-ok beültetése kutyákban szűkület kialakulásához vezetett Sejtes scaffoldok beültetése sokkal kielégítőbb eredményekhez vezetett kutyakísérletekben

36 TÁMOP /1/A Vesepótló kezelések Jelenleg rutinszerűen két típusú kezelést alkalmaznak a végstádiumú veseelégtelenség (ESRF) kezelésében: Művesekezelés (Dialízis) Vesetranszplantáció

37 TÁMOP /1/A Dialízis Hemodialízis, hemofiltráció –Dializátorok: szintetikus anyagból készült porózus rostok alkalmazása a leggyakoribb –Alvadásgátolt vénás vért eresztenek át a dializáló berendezésen, ellenáramú dializáló oldatot alkalmaznak Hasi (Peritoneális) dialízis –A dializáló oldatot katéteren keresztül a hasüregbe vezetik A toxikus metabolitok és a felhalmozódott víz eltávolítása a betegből a plazma és a dializáló folyadék közötti ozmotikus különbségeken alapul Szív- és érrendszeri, metabolikus és mozgásszervrendszeri szövődmények előfordulása gyakori

38 TÁMOP /1/A Vesetranszplantáció A leggyakrabban átültetett parenchimás szerv Kadáver vagy élő donor A dializált betegekhez képest jelentősen javul az életminőség Allogén eredetű graft beültetése után immunszupresszív kezelés szükséges Az immunszuppresszív kezelés mellékhatásai: fertőzések és malignus daganatok kialakulására való hajlam növekedése, máj- és vesetoxicitás, szív- és érrendszeri, valamint metabolikus mellékhatások

39 TÁMOP /1/A I. TE vese előállítása I. Bioartificiális megközelítés: A dializáló gépek helyettesítése biológiai művesével Extrakorporeális és beültethető változatok is Preklinikai kísérletek kutyákon sertés vese tubulus sejtekből kialakított biológiai művesével: sikeres karbamid és kálium-szint kontroll Legnagyobb hátrány: a beteg még így is géphez kötve éli az életét

40 TÁMOP /1/A Biológiai művese Pumpa ml/min Szürlettartály Hőcserélő Ultrafiltrátum (RAD lumenbe) Hemofilter Pressure monitor Hemofilterből jövő vér (RAD extrakapilláris térbe) Plazmapótló folyadék RAD dializátor Feldolgozott szűrlet (vizelet) Pumpa ml/min Pumpa 1 80 ml/min 5-10 mm Hg mm Hg Vénás vér Dializátorból jövő vér Lumen Proximális tubulus sejtek Extrakapilláris tér Rostok fala

41 TÁMOP /1/A II. TE vese előállítása II. In vivo megközelítés: Humán vesesejteket tubuláris polikarbonát scaffoldkonstrukcióra ültettek Immundeficiens egérbe való beültetés során megfelelő sűrűségű érhálózat alakult ki Vizeletszerű folyadék termelése: karbamid és kreatinin tartalom A hámsejtek tubuláris differenciáció jeleit mutatták

42 TÁMOP /1/A In vitro előállított egér vese Wolff cső Metanefrikus mesenchyma 4-6 nap Bimbó Sejtek Bimbó


Letölteni ppt "Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító."

Hasonló előadás


Google Hirdetések