Vliv modifikace extracelulární matrix na změnu struktury a regeneraci nervové tkáně

Abstract

Vliv modifikace extracelulární matrix na změnu struktury a regeneraci nervové tkáně Abstrakt Extralelulární matrix (ECM) je nebuněčná 3D struktura, která se nachází ve všech typech tkání a podílí se nejen na tvorbě struktury a fyzikální podpory tkání, ale aktivně vstupuje do biologických dějů a homeostázy. Modifikace ECM může přispět k změnám plasticity nervové tkáně. Proto je v naší studii použit 4-Methylumbelliferone (4-MU) který narušil strukturu perineuronálních sítí, obklopující některé typy neuronů, které jsou zodpovědné za tvorbu paměťových stop. Myši byly po dobu 6 měsíců krmena krmivem s příměsí 4-MU (6,7mg/g/den), což zlepšilo jejich paměťové schopnosti, testované v testu spontánní rekognice, bez výraznějšího negativního vlivu na ledviny, játra či klouby. V další časti naší studie byl vytvořen biomimetický hydrogel pomocí decelularizace extracelulární matrix derivované z fetální lidské pupečníkové tkáně. Vzhledem k nízké stabilitě vytvořené UC-ECM a její rychlé degradaci byla struktura stabilizována kovalentní genipinovou vazbou (ECM/G). Stabilizace při použití 1mM genipinu zvýšila biologickou stabilitu materiálu. UC-ECM tak jako ECM/G neprokazoval toxicitu v testech in vitro, kdy nebyla negativně ovlivněna proliferace mezenchymálních kmenových buněk, axonální pučení nebo růst a diferenciace...

Regeneration and structural changes of the nerve tissue after the extracellular matrix modification. Abstract ECM modification may contribute to changes in nerve tissue plasticity. Therefore, 4- methylubulliferone is used in our study, which disrupted the structure of the perineuronal networks surrounding some types of neurons responsible for the formation of memory traces. Mice were fed a 4-MU diet (6.7 mg / g / day) for 6 months, which improved their memory skills in a spontaneous recognition test without a significant adverse effect on the kidneys, liver, or joints.In the next part of the study, an extracellular matrix (UC-ECM) was derived from fetal human umbilical cord tissue also generated as biomimetic hydrogel. Due to the generated UC-ECM's low stability and rapid degradation, the structure was stabilized by covalent genipin bonding. Stabilization with 1 mM genipine increased the biological stability of the material. UC-ECM as well as ECM/G didn't show toxicity in vitro in mesenchymal stem cell proliferation; axonal budding or neural stem cell growth and differentiation were not adversely affected. The biocompatibility of both materials was verified in vivo by applying the material to an intracortical photothrombotic rat lesion, where gelation and infiltration of the lesion and hydrogel by host...