Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése

az Európai Unió új társadalmi kihívásainak

a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító szám: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

MÁJ-REGENERÁCIÓ

ŐSSEJTEKBŐL

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése

az Európai Unió új társadalmi kihívásainak

a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító szám: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Dr. Balogh Péter és Dr. Engelmann Péter

Transzdifferenciáció és regeneratív medicina – 8. előadás

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

A májlebeny szerkezete

Glutamin szintetáz +

(1-3 sejt)

Centrilobuláris

(8-10 sejt) Limiting plate

Periportális

(6-8 sejt)

Májkapu

(triádok)

Centrális véna

Epe kivezető

cső

Bile canaliculi

Szinuszoidok

Portális

véna

elágazása

Májartéria

elágazása

Centrális

véna

Májkapu

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

A máj-regeneráció klinikai

jelentősége

• Hagyományos máj-transzplantációhoz megfelelő

máj mennyisége kevés

• Máj sejt transzplantáció – csak kis mennyiségben

áll rendelkezésre

• Feltételezett őssejtek megválasztása – változó

mértékű siker

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

A máj regeneráció főbb szakaszai

Őssejtek

(c-kit, c-met, CXCR4)

3. Elhalt sejtek

eltávolítása

Gadolinium klorid/

monocrotaline

Immunszuppresszió

Enkapszuláció

Ko-transzplantáció

Effektor sejtek

Centrális véna Kupffer sejtek

(fagocitózis)

Elpusztult sejt

Centrális véna

Értágítók Véráramlás megváltozása

VEGF

HGF

TGF

FGF

MMP-9

MMP-2

MT1-MMP

70-80%-os

sejtpusztulás

2. Integráció

Gap junction-ok

Változékony in vivo sejt fenotípus

Szervkárosodás

Szinusz endotél

permeábilitása

Centrális véna MMP-9 SDF-1

HGF

(SCF)

Szervkárosodás

Mozgósítás

1. Migráció

Monocrotaline

Doxorubicin

Májkárosodás

VEGF

Fizikai/kémiai/genetikai hatás

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

A máj és hasnyálmirigy

fejlődéstani viszonya

Ovális sejt progenitor

Máj ovális sejt

Epevezeték Májsejt

Hasnyálmirigy

ovális sejt

Endokrin sejt Hasnyálmirigy-

sejt

Hasnyálmirigy-

kivezető sejt

Hasnyálmirigy

progenitor(ok)

?

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

A hepatoblaszt differenciálódás

transzkripcionális szabályozása

Májköteg-érés

Májsejt

Központi TF

hálózat

HNF-1

LRH-1

HNF-6

Foxa2

HNF-4

HNF-1

Jagged

Epevezeték-sejt

Parenchyma Periportális

HNF-1 Sox9

HNF-6/OC-2 TGF

Hex C/EBP

Hepatoblaszt

HNF-6

HNF-1

Notch2

HNF-4

C/EBP

Tbx3

Albumin

HGF

Epevezeték-sejt érés

?

Wnt

BMP+FGF

FoxM1B

ECM

ECM

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Ovális sejtek – felnőtt máj

őssejtek/progenitor sejtek

• Eredet: vitatott (prekurzoraik az epevezeték-

rendszerhez tartoznak)

• Kettős differenciáció: májsejt és epevezeték-sejt

• Fenotípus: Érett hepatocita (albumin, citokeratin 8

és 18), epevezeték-sejt (cytokeratin 7 és 19, OV-6,

A6), embrionális hepatoblaszt (AFP), és

hemopoetikus őssejt (Thy -1, Sca-1, c-kit) markerek

expressziója

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

A máj-regeneráció célsejtjei

• Hepatociták: A máj metabolikus tevékenysége

• Epevezeték-sejtek: Epevezetékek kialakítása

• Mindkettő embrionális endodermális epitél-

származék.

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

A májregeneráció szakaszai és formái

• Sebészeti részleges májeltávolítás – hepatocitákból kiinduló

regeneráció (gyakran poliploid sejtek)

• Lehetséges források: hepatociták, ovális sejtek és

extrahepatikus őssejtek (HSC?)

• A sejtvonal-elköteleződés meghatározása: albumin, glükóz-

6-foszfát, transzferrin és transztiretin (máj eredetű).

• Fibrotikus regeneráció: fibrociták átalakulása

miofibroblasztokká

• Parenhimális regeneráció: hepatociták regenerálása

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

A máj parenhimális regenerációja

• Őssejt-vándorlás a májban a sérült parenhima felé a

károsodott sejtekből felszabaduló kemotaktikus faktorok

hatására (pl. SDF-1, HGF és SCF).

• Fokozott MMP-9 expresszió következtében ECM átalakulás

és fokozott ér-permeabilitás.

• A helyi mikrokörnyezet átalakulása a bejutó sejtek

integrációjának és osztódásának elősegítésére, részben a

helyben képzett faktorok hatására (HGF, FGF, TGF). Az

elpusztult sejteket a Kupffer-sejtek fagocitálják.

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Ovális sejt-aktiváció és

felszaporodás

• A máj sérülése aktiválja az ovális sejteket (esetleg az

epeutak falában elhelyezkedő prekurzoraikat) ÉS egyéb

sejteket (csillag-sejtek, makrofágok/Kupffer-sejtek, NK

sejtek, endotél, stb.)

• Májon belüli sejt-vándorlás a sérülés helyére

• Osztódás és kétirányú differenciálódás (májsejt/epeút-sejt).

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Májon kívüli sejtek a

májregenerációban

Autológ: Csontvelői/mezenhimális őssejtek –

fibroblasztos regeneráció

Allogén: Embrionális májsejtek ill. embrionális

őssejtből differenciált májsejtek

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

iPS sejtek átalakítása májsejtekké

• iPS sejtek kialakítása: transzkripciós faktorokkal való

indukció

• Embrioid test képződése

• Endodermális elkötelezés kiváltása: Activin A és bFGF

kezelés

• Májsejt-differenciálódás: hepatocita növekedési faktor

(HGF) kezelés

• Értékelés: gén-expresszió, albumin termelés, glikogén-

tárolás, urea-képzés, indukálható citokróm aktivitás

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Összefoglalás

• A májkárosodás okától és típusától függően különböző

regenerációs folyamatok zajlanak le, így (a) májsejt-vesztés

esetén a regeneráció a hepatocitákból, (b) toxikus

károsodás esetén máj-epeút progenitor ovális sejtekből

indul ki.

• Az ovális sejtek mint felnőtt májsejt/epeútsejt progenitorok

valószínűleg fakultatív őssejtként támogatják a máj-

regenerációt, de a folyamatban valószínűleg extrahepatikus

sejtek is részt vesznek.