Interakce kožních buněk v kokulturách in vitro

Abstract

Study of cellular interactions in the skin is essential for understanding wound healing, differentiation and tissue homeostasis. In vitro models of human skin make it possible to examine these interactions under controlled conditions and serve as an alternative to some animal experiments. The experimental outcome depends not only on the cell types used, but also on the architecture of the model itself. Two- dimensional systems, three-dimensional organotypic cultures and advanced skin-on-chip systems capture different aspects of intercellular communication and cannot be considered interchangeable. The thesis compares approaches to the co-culture of skin cells, fibroblasts and keratinocytes, and evaluates how the gradual addition of other cell types, specifically melanocytes, endothelial cells, immune cells and mesenchymal stromal cells, expands the biological relevance of the model. Emphasis is placed on which model is suitable for which biological question and on the role of variability in the cellular source. Keywords in vitro skin models, co-culture, keratinocytes, fibroblasts, intercellular communication, cell source, mesenchymal stromal cells

Studium buněčných interakcí v kůži je klíčové pro pochopení procesů hojení, diferenciace a tkáňové homeostázy. In vitro modely lidské kůže umožňují tyto interakce zkoumat za kontrolovaných podmínek a slouží jako alternativa k části experimentů na zvířatech. Výsledek experimentu závisí jak na použitých buněčných typech, tak i na samotné architektuře modelu. Dvojrozměrné systémy, trojrozměrné organotypické kultury a pokročilé systémy typu skin-on-chip zachycují různé aspekty mezibuněčné komunikace a nelze je považovat za zaměnitelné. Tato práce srovnává přístupy ke kokulturám kožních buněk, fibroblastů a keratinocytů, a hodnotí, jak postupné přidávání dalších buněčných typů, konkrétně melanocytů, endoteliálních buněk, imunitních buněk a mezenchymálních stromálních buněk, rozšiřuje biologickou relevanci modelu. Důraz je kladen na to, jaký model je vhodný, pro jakou biologickou otázku a jakou roli hraje variabilita buněčného zdroje. Klíčová slova in vitro modely kůže, kokultury, keratinocyty, fibroblasty, mezibuněčná komunikace, buněčný zdroj, mezenchymální stromální buňky