A doktori értekezésben bemutatott munka során a porcosodó mesenchymalis kultúrák kalcium¬homeosztázisát, valamint az oxidatív stressz során kialakuló PARP-dependens folyamatokat vizsgáltuk. A disszertációban szereplő legfontosabb új eredmények az alábbiakban foglalhatók össze: • Kimutattuk, hogy az in vitro porcképződés során a chondrogenikus sejtek cytosol kalciumkoncentrációja a differenciációval párhuzamosan változik, és a 3. napon jelentős csúccsal tetőzik. Ez a Ca2+-koncentráció-emelkedés elengedhetetlenül fontos a porc¬diffe¬renciáció szempontjából. A differenciálódás napján a megemelkedett cytosol kalciumszint forrása elsősorban az extracelluláris tér. • A sejtek érzékenyen reagálnak a nyugalmi Ca2+-koncentráció bárminemű modulálására (elsősorban csökkentésére), és igyekeznek azt szűk (100–140 nM) tartományon belül tartani. A kalciumszint változására legérzékenyebb paraméter a sejtek osztódási rátája. • A chondrogenezis egyik pozitív kalciumszenzitív regulátora, a kalcineurin aktivitása is érzékenyen reagál a nyugalmi Ca2+-szint modulálására, és eredményeink alapján ez a foszfatáz lehet az egyik olyan faktor, amelyen keresztül a cytosol kalciumkoncentrációjának változásai megnyilvánulnak. • További kísérleteink során megállapítottuk, hogy az oxidatív stressz hatására megfigyelt csökkent mértékű porcmatrixtermelés legalább részben a PARP-1 aktiválódásának és az ennek következtében lejátszódó poli(ADP-riboz)ilációs folyamatoknak tudható be. • A chondrogenikus sejtekben nyugalmi körülmények között is megfigyelhető egy alig kimutatható mértékű bazális PARP-aktivitás, amely a matrixtermelés negatív regulátoraként funkcionálhat. • Az oxidatív stressz során megfigyelt megemelkedett cytosol Ca2+-koncentrációt legalább részben a fokozott PARP-aktivitás okozhatja, mely ezáltal tovább csökkentheti a károsodott sejtek túlélési esélyét.

Calcium homeostasis and poly-(ADP-ribose)-polimerase (PARP) dependent pathways represent two important aspects of in vitro chondrogenesis. This PhD thesis summarises the results of our research into these processes in chicken chondrifying mesenchymal high density cell cultures. The new results presented in this work are as follows: • We have shown that the cytosolic free Ca2+ concentration of chondrogenic mesenchymal cells changes in a characteristic pattern parallel to in vitro cartilage differentiation with a definitive peak on day 3. This peak-like elevation of cytosolic Ca2+, whose major source proved to be the extracellular space, is indispensible to proper chodrogenesis. • Chondrogenic cells are highly sensitive to any kind of modulation (especially the decrease) of the tightly regulated (kept between 100–140 nM) basal cytosolic Ca2+ concentration. Cellular proliferation proved to be the most Ca2+ sensitive parameter. • Enzyme activity of the calcium-sensitive protein-phosphatase calcineurin, one of the positive regulators of in vitro chondrogenesis, is sensitive to the changes of cytosolic free Ca2+ concentration. Since calcineurin has been described to regulate a variety of cellular functions, it might act as a factor through which changes of cytosolic Ca2+ concentration take effect. • Furthermore, we have shown that activation of PARP mediated pathways can be at least partially accounted for the decrease in cartilage matrix production as a result of oxidative stress. • A basal PARP activity was detected in untreated control cells of HDC, which probably has a negative effect on cartilage matrix production. • Elevated cytosolic Ca2+ concentration followed by oxidative stress in cells of HDC can be at least partially caused by higher PARP activity, which can have detrimental effects on cellular survival.