Human amniotic fluid stem cells (AFSC) are an exciting and very promising source of stem cells for therapeutic applications. In this study we investigated the effects of short-term treatments of small molecules to improve stem cell properties and differentiation capability. For this purpose, we used epigenetically active compounds, such as histone deacetylase inhibitors Trichostatin A (TSA) and sodium butyrate (NaBut), as well as multifunctional molecules of natural origin, such as retinoic acid (RA) and vitamin C (vitC). We observed that combinations of these compounds triggered upregulation of genes involved in pluripotency (KLF4, OCT4, NOTCH1, SOX2, NANOG, LIN28a, CMYC), but expression changes of these proteins were mild with only significant downregulation of Notch1. Also, some alterations in cell surface marker expression was established by flow cytometry with the most explicit changes in the expression of CD105 and CD117. Analysis of cellular energetics performed using Seahorse analyzer and assessment of gene expression related to cell metabolism and respiration (NRF1, HIF1α, PPARGC1A, ERRα, PKM, PDK1, LDHA, NFKB1, NFKB2, RELA, RELB, REL) revealed that small molecule treatments stimulate AFSCs toward a more energetically active phenotype. To induce cells to differentiate toward neurogenic lineage several different protocols including commercial supplements N2 and B27 together with RA were used and compared to the same differentiation protocols with the addition of a pre-induction step consisting of a combination of small molecules (vitC, TSA and RA). During differentiation the expression of several neural marker genes was analyzed (Nestin, MAP2, TUBB3, ALDH1L1, GFAP, CACNA1D, KCNJ12, KCNJ2, KCNH2) and the beneficial effect of small molecule treatment on differentiation potential was observed with upregulated gene expression. Differentiation was also confirmed by staining TUBB3, NCAM1, and Vimentin and assessed by secretion of BDNF. The results of this study provide valuable insights for the potential use of short-term small molecule treatments to improve stem cell characteristics and boost differentiation potential of AFSCs.

Tirtas biologinio valymo įrenginio AT-6 darbas žiemos laikotarpiu, oro temperatūrai svyruojant nuo –23 iki +6oC. Nustatyti šiuo įrenginiu pasiekiami pagrindiniai nuotekų išvalymo rodikliai (ChDS, BDS7, SM, N bei P junginių koncentracijos). Tuo lai-kotarpiu buvo imami ir tiriami veikliojo dumblo mėginiai. Tyrimų laikotarpiu analizuotame įrenginyje išvalytų nuotekų BDS7 koncentracija nė karto neviršijo 17 mg O2/l. Žiemos sąlygomis organiniai teršalai (pagal SM, ChDSCr, BDS7,) iš nuotekų buvo išvalomi 2–5 % geriau, nei deklaruoja įrenginio gamintojai. Azoto bei fosforo junginių šalinimas nebuvo efektyvus. Iki –17– –23oC naktimis atvėsdavęs oras neigiamai veikė jautrių nitrifikuojančiųjų bakterijų veiklą, todėl sutriko nitrifikacijos procesas.

Tirtas mažų buitinių nuotekų valymo įrenginių (AT-6) darbas. Tyrimo metu nustatyta, kokios teršalų koncentracijos lieka išvalytose nuotekose. Atlikta veikliojo dumblo mikroskopinė analizė. Tyrimų laikotarpiu visuose tirtuose įrenginiuose efektyviai (>95 %) iš nuotekų buvo šalinami SM bei BDS7 rodikliais apibūdinami teršalai. BDS7 rodiklis išvalytose nuotekose neviršijo 17 mg O2/l ir buvo 2 kartus mažesnis už vidutinę metinę DLK mažosioms (iki 5 m3/d) nuotekų valykloms. Tiriamieji įrenginiai užtikrino aplinkosauginiais norminiais dokumentais reikalaujamą valytų nuotekų kokybę. Mikroskopinė veikliojo dumblo mėginių analizė patvirtino nuotekų valymo įrenginiuose rezultatus. Vieno įrenginio darbas buvo sutrikęs dėl erlifto užsikimšimo, todėl tuo metu azoto junginiai nebuvo efektyviai šalinami iš nuotekų.