Ο Ρόλος Των Επιγενετικών Επιδράσεων Στη Διαφοροποίηση Των Στελεχιαίων Προγονικών Κυττάρων Του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος Σε Συνθήκες Φλεγμονής

Abstract

Τα Στελεχιαία Προγονικά Κύτταρα (ΣΠΚ) αποτελούν βασικό κυτταρικό πληθυσμό του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος (ΚΝΣ) καθώς διατηρούν την ικανότητα να αυτό-ανανεώνονται και να διαφοροποιούνται προς νευρώνες και γλοία. Εξαιτίας των ιδιοτήτων τους, τα ΣΠΚ μελετώνται ως θεραπευτικές προσεγγίσεις σε νευροεκφυλιστικές παθήσεις, κοινό χαρακτηριστικό των οποίων αποτελεί η φλεγμονώδης διαδικασία. Ωστόσο, δεν έχει μελετηθεί εκτενώς η επίδραση της φλεγμονής στη βιολογία των ΣΠΚ. Σε παθολογικές καταστάσεις οι επιγενετικές τροποποιήσεις κατευθύνουν τη γονιδιακή έκφραση στα ΣΠΚ αποκρινόμενες σε περιβαλλοντικά ερεθίσματα, διαδραματίζοντας ουσιώδη ρόλο στην παθογένεια. Σε αυτό το πλαίσιο, η παρούσα διατριβή εστιάζει στη διερεύνηση της επίδρασης των φλεγμονωδών κυτταροκινών, στη διαφοροποίηση των ΣΠΚ και το επιγενετικό τους προφίλ.Αρχικά, ταυτοποιήθηκε ο ανοσοφαινότυπος των ΣΠΚ μεταγεννητικού εγκεφάλου μυών, με κυτταρομετρία ροής. Τα αδιαφοροποίητα ΣΠΚ εκφράζουν τους δείκτες CD44, CD24 και CD133, αλλά όχι τους CD15, CD49d και CD184. Έπειτα, τα ΣΠΚ καλλιεργήθηκαν παρουσία κυτταροκινών και εξετάστηκαν οι αλλαγές στον ανοσοφαινότυπο, στο πρότυπο διαφοροποίησης και στο επιγενετικό τους προφίλ. Η έκφραση των αντιγόνων CD44, CD24, CD49d και των μορίων MHC αυξήθηκε μετά από επώαση των ΣΠΚ με IFNγ και TNFα. Η διέγερση των ΣΠΚ με προφλεγμονώδεις κυτταροκίνες ή τον TGFβ, προκάλεσε διαφορικό πρότυπο διαφοροποίησης στην κάθε πειραματική ομάδα. Οι IFNγ και TNFα αύξησαν την έκφραση των δεικτών νευρογένεσης, ενώ κατέστειλαν την έκφραση γλοιακών δεικτών. Αντίθετα, ο TGFβ διατήρησε τα ΣΠΚ σε αδιαφοροποίητη κατάσταση, ρυθμίζοντας ταυτόχρονα αρνητικά την έκφραση δεικτών νευρογένεσης και γλοιογένεσης. Η διαφορική επίδραση των προφλεγμονωδών κυτταροκινών και του TGFβ ήταν επίσης φανερή στο επιγενετικό προφίλ. Τα γονίδια που κωδικοποιούν τα επιγενετικά ένζυμα παρουσίασαν απορρυθμισμένο πρότυπο έκφρασης. Επίσης, το ανοσοστύπωμα κατά Western έδειξε ότι τα επίπεδα ακέτυλο-ιστόνης Η3 μειώθηκαν λόγω της IFNγ, ο TNFα προκάλεσε αύξηση της ακετυλιωμένης ιστόνης Η4, ενώ ο TGFβ φαίνεται να προκάλεσε αντίθετα αποτελέσματα στις ακέτυλο-ιστόνες Η3 και Η4. Τέλος, με αλληλούχηση του DNA αποδείχθηκε ότι τα γονίδια Ngn1 και Tubb3 είχαν διαφορικό πρότυπο μεθυλίωσης του DNA μετά από την επίδραση των προ-φλεγμονωδών κυτταροκινών.Τα αποτελέσματά μας υποδεικνύουν ότι τα μεταγεννητικά ΣΠΚ διαθέτουν μοναδικό ανοσοφαινότυπο. Η έκθεσή τους σε προ- ή αντι-φλεγμονώδεις παράγοντες τα κατευθύνει προς διαφορετική κυτταρική μοίρα και οι αλλαγές αυτές φαίνεται να επιτελούνται μέσω επιγενετικών τροποποιήσεων. Η περαιτέρω μελέτη της επιγενετικής ρύθμισης των ΣΠΚ in vivo θα μπορούσε να συμβάλλει στην εύρεση νέων θεραπευτικών στόχων.