Laboratorija za ćelijsku i molekularnu biologiju i imunohemijska ispitivanja

I Eksperimentalni modeli

Mlada i perspektivna laboratorija u okviru CENM-a. U ovoj laboratoriji se uspostavljaju tkivni i ćelijski eksperimentalni modeli, s ciljem istraživanja uticaja dijetarnog unosa različitih nutrititvnih i nenutritivnih komponenti, na faktore rizika i biomarkere, pre svega kardio-vaskularnog zdravlja, ali i metaboličkih poremećaja, kancera i drugih hroničnih bolesti. Sledeći uspostavljeni eksperimenatalni modeli predstavljaju okosnicu istraživanja:
1) STEM ĆELIJSKE LINIJE – Izolacija, kultivacija i primena, a u vezi sa ispitivanjem različitih kardio-metaboličkih i drugih pato-fizioloških manifestacija
2) TKIVNE ORGANOKULTURE
3) KOMERCIJALNE ĆELIJSKE LINIJE – Kultivacija, održavanje i istraživanje na komercijalnim ćelijskim linijama iz različitih tkiva sa ciljem detaljnog razjašnjavanja molekularnih matrica i otkrivanja signalnih molekula sa ključnom ulogom u uticaju nutritivnih i nenutritivnih komponenti hrane na faktore rizika kao i molekularne, ćelijske i tkivne biomarkere
4) BIOLOŠKI UZORCI – Ex vivo eksperimenti

II Naučni cilj i eksperimentalni pravac laboratorije

Ćelijske linije, ćelijske kulture i biološki uzorci
1) Stem ćelijske linije i tkivni inženjering
Koštana srž je tradicionalno osnovni izvor matičnih ćelija za kliničku praksu. Altrenativni izvor mezenhimalnih matičnih ćelija sa izrazitom sposobnošću in vitro ekspanzije predstavljaju pulpa mlečnih i stalnih zuba. Iako matičnih ćelija u zubnoj pulpi ima malo, one su lako dostupne posle vađenja zuba, njihova izolacija je jednostavna, rast u kulturi brz, i imaju antiinflamatorno i/ili imunosupresivno dejstvo. Matične ćelije zubne pulpe mogu da se izoluju i 5 dana nakon ekstrakcije zuba, a njihova izolacija i kultivacija moguća je i iz intaktnih zuba koji su prethodno krioprezervirani. Navedeni podaci ukazuju da su potrebni minimalni zahtevi za stvaranje banke ovih ćelija u cilju buduće primene u medicinske svrhe. Takođe imaju mogućnost diferencijacije u odontoblaste, osteoblaste, hondrocite, adipocite, mišićne ćelije, neurone i ćelije pankreasa te predstavljaju idealnu populaciju ćelija za regenerativnu medicinu.
Matične ćelije imaju veoma važnu ulogu u tkivnom inženjeringu koji glavni akcenat stavlja na tkivnu regeneraciju, a ne na zamenu tkiva, zbog čega postaje predmet sve većeg interesovanja. Matične ćelije i ćelijski nosači tj. 3D biomaterijali, tzv skafoldi, imaju esencijalnu ulogu u stvaranju novog tkiva putem tkivnog inženjerstva. Ćelijska komponenta je neophodna zbog stvaranja i uspostavljanja ekstracelularnog matriksa, dok su skafoldi zaduženi za obezbeđivanje mehaničke stabilnosti i temelja trodimenzionalne organizacije novog tkiva.
U ovoj laboratoriji su uspešno izolovane i ekspandirane in vitro mezenhimalne matične ćelije poreklom iz zubne pulpe mlečnih zuba dece (DTSC) i dobijena je populacija ćelija koja formira značajan broj kolonija i kontinuirano proliferiše. Ova ćelisjka populacija iskorišćena je za niz eksperimenata, iz kojih je proizašla doktorska disertacija Dr Jasmine Debeljak Martačić. Iz opsežnog eksperimentalnog rada, izdvojili su se sledeći krucijalni zaključci. Tokom kultivacije, kapacitet ćelija za diferencijaciju u osteoblaste, adipocite i hondrocite se nije menjao. Protočna citometrija je korišćena za imunofenotipizaciju i praćenje proliferativnog kapaciteta in vitro umnoženih ćelija. Gotovo sve ćelije su eksprimirale CD44, CD73, kolagen tipa I, CD29, CD90 i osteonektin. Deo ćelija je eksprimirao STRO-1, CD146 i CD106. U cilju skraćivanja vremena koje ćelije provode u kulturi i njihove efikasnije kultivacije, DTSC su tretirane različitim koncentracijama antioksidanta N-acetil-L-cisteina (NAC) koji je snizio stepen oksidativnog oštećenja ćelijskih makromolekula, kao i procenat ostarelih ćelija čime je značajno poboljšan “kvalitet” ćelija nakon in vitro kultivacije. NAC je nezavisno od primenjene koncentracije stimulisao hondrogenezu i osteogenezu, pa je zaključak da se njegova primena smatra opravdanom ili čak poželjnom, ukoliko je svrha kultivacije ćelija njihova dalja primena u smeru regeneracije defekata koštano-hrskavičavog sistema.
Druga linija istraživanja, takođe je podrazumevala korišćenje mezenhimalnih matičnih ćelija zubne pulpe. Osnovni cilj studije bio je ispitati diferencijalni kapacitet izolovanih mezenhimalnih matičnih ćelija zubne pulpe u odnosu na 4 različita ćelijska nosača – skafolda: poroznog hidroksiapatita (pHAP) i poroznog hidroksiapatita u kombinaciji sa 3 polimera: polilaktid-koglikolnom kiselina (PLGA), alginatom i polimerom etilen vinil acetat/versatatom. Iz ove oblasti Dr Ivana Karadžić je uradila doktorsku disertaciju i napisala rad u vrhunskom međunarodnom časopisu (M21), a deo tih rezultata prezentovan je i na međjunarodnom skupu.
2) Komercijalne ćelijske linije
Na panelu komercijalnih ćelijskih linija, u okviru ove laboratorije planira se izvođenje eksperimenata pre svega u vezi sa rasvetljavanjem molekularne osnove patofizioloških stanja kardio-vaskularnog tipa, kao i metaboličkih poremećaja, a u vezi sa konkretnim nutritivnim režimom, i dijetarnim unosom različitih (ne)-nutritivnih komponenti. Tako se prema standardizovanom protokolu planira izolovanje primarne kulture endotelnih HUVEC ćelija, kao i kultivacija i korišćenje endotelnih EA.hy 926 ćelija, hepatocita, enterocita uključujući HT-29 i Caco-2 ćelije, posebno pogodne za ispitivanje propustljivosti creva.
Planira se detaljno ispitivanje uticaja ishrane na karakteristike maligniteta, metastatski i angiogenetski potencijal, uključujući eksperimente na različitim tipovima ćelijskih linija dobijenih iz malignog tkiva, humanog i mišjeg. Poseban fokus leži na ispitivanju uticaja folatnog statusa na ćelijski kapacitet maligne transformacije i metastaze. Folat i folatni derivati su vitamini-komponente hrane koje imaju esencijalnu ulogu u DNA sintezi i popravci, neretko deregulisanim procesima u kanceru.
3) Ex vivo eksperimenti
U okviru našeg centra izvodi se niz strogo kontrolisanih nutritivno-interventnih kliničkih studija. Ovakve studije podrazumevaju rasvetljavanje povoljnog uticaja različitih bioaktiva iz hrane, kao i njihovih metabolita na određene aspekte humanog zdravlja, prvenstveno kardio-vaskularno zdravlje i metaboličke poremećaje. Prema odobrenim studijskim protokolima, ispitanicima koji učestvuju u studiji se uzorkuju biološki materijal, koji se osim u rutinskim i dijagnostičkim ispitivanjima koriste i u ex vivo eksperimentima. Koncipirani eksperimentalni modeli, koji simuliraju patofiziološke uslove kao što je hiperglikemija, hipoksija, ili prisustvo odgovarajućih metabolita, osmišljeni su u vezi sa ispitivanjem poremećaja kardio-vaskularnog zdravlja i metaboličkih funkcija.
Trenutno su je u toku randomizovana klinička studija sa ciljem ispitivanja efekta hrane bogate polifenolima i njenih metabolita na biomarkere kardio-vaskularnog zdravlja ljudi. Korišćenjem izolovanih mononuklearnih ćelija volontera, planira se između ostalog imitiranje kaskadnog aterosklerotičnog događaja u prisustvu trombocita i komercijalnih monocita THP-1, i ispitivanje molekularnih procesa koji mogu biti osnova prevencije ateroskleroze, a samim tim i razvoja kardio-vaskularnih poremećaja.

III Metodološki pristupi u LMCBI

• Standardizovane procedure izolacije primarnih ćelijskih kultura
• Standardizovane procedure izolacije stem ćelija
• Standardizovane procedure kultivacije i održavanja primarnih i permanentnih ćelijskih kultura
• Molekularna, ćelijska kao i imunofenotipizacija na protočnom citometru
• Western blot analize
• ELISA
• Konstrukcija i korišćenje određenih in vitro ćelijskih modela uključujući transmembranske, porozne i neporozne modele za utvrđivanje ćelijske pokretljivosti, metastatskog potencijala, i propustljivosti crevnog epitela

IV Projekti

“Biološki efekti, nutritivni unos i status folata i PUFA: Poboljšanje ishrane u Srbiji”, 2011-2014, III 41030. Projekat je finansiran od strane Ministarstva nauke i prosvete Republike Srbije.

V Akademska pozadina – doktorske teze i kvalitet publikacija

1. Jasmina Debeljak Martačić: Uticaj N-acetil-L-cisteina na proliferaciju i diferencijaciju matičnih ćelija zubne pulpe mlečnih zuba dece Iz ove teze proizašao je jedan M21 i jedan M23 rad.
2. Ivana Karadžić: Uticaj različitih 3D biomaterijala na osteoblastnu diferencijaciju mezenhimalnih ćelija zubne pulpe. Iz ove teze proizašao je jedan M21 rad.
3. Manja Zec: Molekularni mehanizmi antikancerske aktivnosti selenosemikarbazonskih kompleksa cinka, nikla i kadmijuma. Iz ove teze proizašla su tri M21 rada.


Hrana sa dušom – Srbija

Izjava Dr Marije Glibetić

Dešavanja/Najave

Arhiva

Flag Counter

48??8?