In vitro μελέτη της μεταναστευτικής ικανότητας των στελεχιαίων προγονικών κυττάρων του κεντρικού νευρικού συστήματος και των προγονικών κυττάρων των ολιγοδενδροκυττάρων

Abstract

Neural Stem Cells as other categories of cells in our organism are characterized by kinetic properties. These are the product of a concrete stimulus, whether it is general, so the movement observed is what is called cytokinesis, or specific, which characterizes what is called cell migration, an operation directly dependent from the gradient of one or more, endogenic or exogenic, stimuli. The aim of the present study was to explore the influence of IFNγ (cytokine with pro-inflammatory action) and IL-4 (cytokine with anti-inflammatory action), in the cytokinesis of neural progenitor cells, as well as the influence of IFNγ, TNFα, IL-2, IL-4, IL-10 and TGFβ, in the cell migration of neural stem cells. The experiments of cytokinesis were separated into two big groups comparable to the time of incubation of neural progenitor cells in conditions of culture. The first included cells that were cultivated for 4 days and the second cells that remained under the conditions of culture for 7 days. Each one of the above groups were furthermore separated into two subgroups, the first containing cells left for 48 hours under conditions of incubation with the presence of the studied cytokines and the second containing cells left for 72 hours under the same conditions. Cell migration experiments began with isolation, cultivation and proliferation of neural stem cells. The study of cell migration followed for each cytokine separately, inducted in different concentrations, with the use of the chemotaxis chamber. Consequently, both pro-and anti-inflammatory cytokines influence cytokines as well as cell migration of neural progenitor and neural stem cells respectively. Given that TNfa increases during the acute phase of the disease, INFγ, increases during the acute phase, down regulating however the cell migration only when found in large concentrations, IL-2 increases at the remission of the disease, the beginning of the acute phase of the disease, seems to favor the migration of neural stem cells towards the region of inflammation.

Τα νευρικά αρχέγονα κύτταρα όπως και πολλές άλλες κατηγορίες κυττάρων του οργανισμού, χαρακτηρίζονται από κινητικές ιδιότητες. Αυτές, αποτελούν προϊόν κάποιου συγκεκριμένου ερεθίσματος, είτε αυτό είναι γενικό, όποτε μιλούμε για κυτταρική κίνηση είτε ειδικό, οπότε γίνεται λόγος για κυτταρική μετανάστευση, άμεσα εξαρτώμενη από την διαβάθμιση συγκέντρωσης ενός ή περισσοτέρων, ενδογενών ή εξωγενών, ερεθισμάτων. Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν να ερευνηθεί η επιρροή της IFNγ (μίας κυτταροκίνης με προφλεγμονώδη δράση) και της IL-4 (με αντιφλεγμονώδη δράση), στην κυτταρική κίνηση των νευρικών προγονικών κυττάρων, καθώς και η επιρροή των IFNγ, TNFα, IL-2, IL-4, IL-10 και TGFβ κυτταροκινών, στην κυτταρική μετανάστευση των νευρικών αρχέγονων κυττάρων. Τα πειράματα της κυτταρικής κίνησης χωρίστηκαν σε δύο μεγάλες ομάδες ανάλογες του χρόνου επώασης των νευρικών προγονικών κυττάρων σε συνθήκες καλλιέργειας. Η πρώτη περιέλαβε κύτταρα 4ης ημέρας και η δεύτερη κύτταρα 7ης ημέρας καλλιέργειας. Κάθε μία από τις παραπάνω χωρίστηκε στη συνέχεια σε δύο υποομάδες, η πρώτη των 48 και η δεύτερη των 72 ωρών, ανάλογες του χρόνου επώασης των κυττάρων παρουσία κυτταροκινών. Ακολούθησε μελέτη της κυτταρικής μετανάστευσης για κάθε κυτταροκίνη ξεχωριστά σε διαφορετικές συγκεντρώσεις, με χρήση του χημειοτακτικού θαλάμου. Κατόπιν μετρήθηκε με χρήση του Image Quant ο αριθμός των κυττάρων που μετανάστευσαν. Συμπερασματικά τα παραπάνω δεδομένα καταδεικνύουν ότι οι προφλεγμονώδεις και οι αντιφλεγμονώδεις κυτταροκίνες, επηρεάζουν την κυτταρική κίνηση και την κυτταρική μετανάστευση των νευρικών αρχέγονων κυττάρων. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσίασε η θετική επίδραση του TNFα στην κυτταρική μετανάστευση, αντίθετη από αυτήν που έδειξαν οι υπόλοιπες. Δεδομένου του ότι α) ο TNFα (όπως άλλωστε όλες οι προφλεγμονώδεις κυτταροκίνες), αυξάνει κατά την οξεία φάση της νόσου, β) η IFNγ αυξάνει κατά την οξεία φάση, δυσχεραίνει ωστόσο την κυτταρική μετανάστευση μόνο στην μεγαλύτερη συγκέντρωση, γ) η ΙL-2 η οποία επιδρά αρνητικά στην κυτταρική μετανάστευση, αυξάνει κατά την ύφεση της νόσου, η αρχή της οξείας φάσης της νόσου, δείχνει να ευνοεί την μετανάστευσή των νευρικών αρχέγονων κυττάρων προς την περιοχή της φλεγμονή.