Tissue pathology in relapse of talipes equinovarus congenitus (clubfoot) and the investigation of potential therapeutic approaches

Abstract

Tissue pathology in relapse of talipes equinovarus congenitus (clubfoot) and the investigation of potential therapeutic approaches Abstract Idiopathic talipes equinovarus (clubfoot) is one of the most common congenital deformites of the foot. Its etiology is considered multifactorial and not yet fully understood. This thesis summarises the present knowledge on clubfoot origin, characteristics, progression, and therapeutic options, as well as existing in vivo and in vitro experimental models and their utilisation in research to broaden the possibilities of the non-invasive treatment of clubfoot. In the experimental section, we studied the changes in the affected connective tissue in samples collected during surgeries of relapsed clubfeet. By comparing tissues from the medial to the lateral side of the foot, we revealed the excessive accumulation of mainly collagenous extracellular matrix (ECM) proteins, an increased level of collagen cross-linking, and the upregulation of markers common in other fibrotic diseases in the affected medial side tissue of clubfoot. We used clubfoot-derived primary cell cultures to establish 2D and 3D biomimetic in vitro models using standard cell culture, collagen hydrogel and macromolecularly crowded microenvironment. These models served us to assess the effectiveness of...

Patofyziologie tkáně při relapsu onemocnění pes equinovarus congenitus a studium potenciálních možností jeho terapeutického ovlivnění Abstrakt Idiopatický pes equinovarus (PEC), jehož etiologie je považována za multifaktoriální a dosud ne zcela objasněnou, je jednou z nejčastějších vrozených deformit nohy. Tato práce shrnuje současné poznatky o vzniku, charakteru, vývoji a terapeutických možnostech PEC, jakož i o existujících experimentálních modelech in vivo a in vitro a jejich využití ve výzkumu cílícím na rozšíření možností neinvazivní léčby PEC. V experimentální části jsme hodnotili změny v postižené pojivové tkáni na vzorcích odebraných při operacích relapsů PEC. Porovnáním tkání z mediální a laterální strany nohy jsme odhalili nadměrnou akumulaci především kolagenních proteinů extracelulární matrix (ECM), zvýšenou úroveň zesíťování (kroslinkování) kolagenu a upregulaci markerů běžných u jiných fibrotických onemocnění v postižené tkáni z mediální strany PEC. Izolovali a charakterizovali jsme primární buněčné kultury z postižené tkáně pacientů s relapsem PEC a použili je k vytvoření 2D a 3D biomimetických modelů in vitro s využitím standardní buněčné kultury, kolagenního hydrogelu a makromolekulárně nahloučeného mikroprostředí. Tyto modely nám posloužily k posouzení účinnosti potenciálních léčivých...