Význam glykolýzy a oxidativní fosforylace v metabolismu mezenchymálních kmenových buněk

Abstract

Mesenchymal stem cells (MSCs) are classified as multipotent stem cells. They possess the ability to differentiate into many cell types, promote angiogenesis, increase cell survival in damaged tissue and modulate the immune response. These functions of MSCs are used in the treatment of various injuries and some diseases. This work characterizes MSCs, with a focus on their energy metabolism, specifically on the switch in their metabolic phenotype between glycolysis and oxidative phosphorylation in different states of MSCs, during cell culture and after transplantation. Finally, two modulations of MSC metabolism are presented, including cultivation in a hypoxic environment and quiescence induced by serum deprivation, which increase cell survival under the ischemic conditions that MSCs enter after transplantation. Key words: mesenchymal stem cells, metabolism, glycolysis, oxidative phosphorylation

Mezenchymální kmenové buňky (MSC) se řadí mezi multipotentní kmenové buňky. Mají schopnost diferencovat do mnoha buněčných typů, podporovat angiogenezi, zvyšovat přežití buněk v poškozené tkáni a modulovat imunitní odpověď. Těchto funkcí MSC se využívá při léčbě různých poranění a některých onemocnění. Tato práce charakterizuje MSC, zaměřuje se především na jejich energetický metabolismus, konkrétně na změny mezi glykolýzou a oxidativní fosforylací při různých stavech MSC, během kultivace a po transplantaci. Na závěr jsou uvedeny dvě modulace metabolismu MSC, modulace hypoxickým prostředím a převedení do klidového stavu deprivací séra, které zvyšují přežití buněk v ischemických podmínkách, do nichž se MSC po transplantaci dostávají. Klíčová slova: mezenchymální kmenové buňky, metabolismus, glykolýza, oxidativní fosforylace