Změny vybraných proteinů v reakci na genotoxický stres

Abstract

Human mesenchymal stem cells from the bone marrow, the dental pulp and the periondontal ligament are known for their high proliferation potential and the ability of self-renewal comparable to the other stem cells. They represent a promising field in the therapy due to their ability to differentiate into many cell types. On the other hand, these cells persist in the organism for a long time and a damage in their genetic material would result in mutation of cell genome. The characterization of these cells under genotoxic stress is therefore important. Ionizing radiation is one of the powerful DNA-damaging stressors causing cell cycle arrest associated with reparation or apoptosis. The aim of our work is to study the effect of ionizing radiation on mesenchymal stem cells from the bone marrow, the dental pulp and the periondontal ligament and the response of these cells to ionizing radiation after ATM kinase inhibition. ATM kinase is thought to be a key molecule reflecting DNA damage, especially double strand breaks. We evaluated molecular mechanisms of the apoptosis induction and the reaction to DNA damage caused by ionizing radiation in mesenchymal stem cells isolated from bone marrow, dental pulp and periodontal ligament. The main result of our work is that after the irradiation these cells do not...

Souhrn Mesenchymální kmenové buňky kostní dřeně, zubní pulpy a periodontálního ligamenta jsou buňky s vysokým proliferačním potenciálem a schopností sebeobnovy srovnatelnou s jinými kmenovými buňkami. Vzhledem ke schopnosti diferencovat do různých buněčných typů a poměrně snadné dostupnosti představují slibný nástroj pro využití v buněčné terapii. Na druhou stranu ovšem tyto buňky dlouhodobě přetrvávají v organismu a při poškození jejich genetické výbavy hrozí kumulace buněk s mutovaným genomem. Proto je nutné tyto buňky charakterizovat v podmínkách působení genotoxického stresu. Jedním ze stresorů poškozujících DNA, je ionizující záření, které v buňkách navozuje zástavu buněčného cyklu spojenou s reparací poškození nebo indukci apoptózy. Cílem práce je sledovat vliv ionizujícího záření na mesenchymální kmenové buňky kostní dřeně, zubní pulpy a periodontálního ligamenta a odpověď těchto buněk na ionizující záření po inhibici ATM kinasy, která je u somatických buněk považovaná za klíčovou molekulu signalizující poškození DNA, zejména dvouvláknové zlomy. Studovali jsme molekulární mechanismy indukce apoptózy a reakce na poškození DNA vyvolané ionizujícím zářením u mesenchymálních kmenových buněk izolovaných z kostní dřeně, zubní pulpy a periodontálního ligamenta. Hlavním výsledkem naší práce je zjištění, že...