A sejtdifferenciálódás és öregedés összefüggéseinek kisérletes vizsgálata in vitro sejtvonalakon

Dátum
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt

A OH szabadgyökök differeciálódást indukáló hatását különböző modelleken és technikákkal vizsgáltuk. K562 erythroleukemia sejteken Fenton reakcióval, vagyis OH szabadgyökök generálásával differenciálódást indukáltunk. A hemoglobin detektálására benzidin helyett bevezettük a diaminofuorént. Az erythroleukemia sejtek, szabadgyök kezelés hatására DAF festéssel intenzív hemoglobin szintézist mutattak, és emellett, flow-cytometriával a sejtek méretbeli és kompaktságbeli növekedését tapasztaltuk. Az EOP-os retrobulbáris szemizomból és zsírszövetből származó fibroblasztokban, 1 hetes, 1 és 3 hónapos OH szabadgyök kezelés hatására fokozott GAG termelést mutattunk ki. Ez igen fontos megfigyelés, mivel az EOP-ban a fokozott GAG produkció, s azok rendkívüli vízkötőképessége az exophtalmus egyik oka. Meghatároztuk ezen primér fibroblasztok SOD és kataláz aktivitásának változását szabadgyökfluxus hatására. Mindkét enzim génexpressziója fokozódott gyökkezelések hatására, mely egyet jelent a gyökök turnoverének a megnövekedésével, s ez a jelenség alapvető szerepet játszhat a sejtdifferenciálódás mechanizmusában. Ki-67 proliferációs antigén kimutatással az EOP-os és a kontrol fibroblasztok Fenton kezelés után jelentős proliferációs aktivitás csökkenést mutattak, ami a sejtdifferenciálódás megindulásának első lépése. A retrobulbáris zsírok felszaporodásának okáról az EOP-ban, a fibroblaszt-preadipocyta átmenet vizsgálatával szereztünk információkat, mivel ebben a folyamatban az adipocyta differenciálódásnak alapvető szerepe lehet. Oil red O és Szudán IV festéssel primér humán retrobulbáris és bőr eredetű fibroblasztokat, s két fibroblaszt típusú immortalizált sejtvonalat az L929-et és a 3T3-at vizsgáltunk Azt tapasztaltuk, hogy a sejtek zsírfestődése a felülettől függően, műanyag és üveg felületen különbözött. Emellett spontán módon, differenciáltató ágensek nélkül is jelentős intenzitású zsírfestődést láttunk. Megfigyeléseink szerint minden fibroblaszt képes spontán zsírakkumulációra, s megfelelő szignál hatására adipocytává differenciálódhat. A gyökfluxus növelése az eddig vizsgált összes blasztállapotú sejtben beindítja a differenciálódási jelenségeket, arra utal, hogy aligha lehet fenntartani az öregedés szabadgyök elméletét abban a formában, amely szerint az oxigéneredetű szabadgyökök csakis káros melléktermékeknek tekintendők.


The differentiation inducing effect of OH• free radicals has been investi-gated using various models and techniques. Differentiation was induced in K562 erythroleukemia cells by Fenton reaction, generating OH• free radicals. To detect hemoglobin, the benzidine has been replaced by diaminofuorene (DAF). These cells displayed an intense hemoglobin synthesis under the free radical treatment by DAF staining, and in addition, applying flow cytometry, we observed an increase of cell size and compactness of the cytoplasm. In the fibroblasts grown from retrobulbar muscle and fat tissues of EOP patients, 1-week, 1- and 3-month-long treatments with OH• free radicals induced an increased GAG production. This is an important observation, because the increased GAG production, and the high water-binding ability of these compo-unds are one of the main reasons for the exophtalmus in EOP. SOD and catalase activities of these primary fibroblasts were also determined under the effect of free radical flux. The gene expression of both enzymes proved to be stimulated by the free radicals, indicating an intensified radical turnover, which may play an important general role in the cell differentiation mechanisms. Applying the histochemical demonstration of the Ki-67 proliferation antigen, a significant decrease of the proliferative activity was observed in both the EOP and control fibroblasts after Fenton treatment, which is the first step of cell differentiation. Regarding the causes of retrobulbar fat accumulation in EOP, we obtained information by studying the fibroblast-preadipocyte transition, since the adipocyte differentiation may play an important role in this process. Oil red O and Sudán IV fat stainings were performed on primary human retrobulbar and skin fibroblasts, as well as on 2 fibroblast-type, immortalized cell lines, L929 and 3T3. Ot has been observed that the fat stainings depend on the quality of culture surface, being different on glass and plastic surfaces. On glass surfaces one could see very intese fat-stainings without using any fat-differentiating agents. Our results show that all kinds of fibroblasts are able to spontaneous fat accumulation, and if proper signals are present, they may become fat cells. An increase of the radical flux induced differentiation phenomena in all so far studied blast-type cells, showing that it is hardly possible to maintain the free radical theory of aging in its original form, according to which the oxygen free radicals are only harmful byproducts.

Leírás
Kulcsszavak
Forrás