Vrednotenje sposobnosti hondrogeneze primarnih celic iz perinatalnih tkiv v pogojih in vitro

Voga, Lucija (avtor), Zupan, Janja (mentor), Trojner Bregar, Andreja (komentor)

Sklepni hrustanec je specializirano, neprekrvavljeno in neoživčeno vezivno tkivo, ki ima zaradi nizke gostote in omejene proliferacijske sposobnosti hondrocitov izjemno slabo regeneracijsko sposobnost. Trenutno zdravljenje je večinoma simptomatsko, zato se regenerativna medicina intenzivno usmerja v celično terapijo z mezenhimskimi matičnimi oziroma stromalnimi celicami (MSC). Perinatalna tkiva predstavljajo etično nesporno dostopen in obetaven vir primarnih celic z lastnostmi MSC, vključno s hondrogenim potencialom. Namen magistrskega dela je bil ovrednotiti in primerjati hondrogeno sposobnost MSC iz treh perinatalnih tkiv, odvzetih darovalkam z različnimi kliničnimi značilnostmi. Raziskava je obsegala 99 vzorcev 33 porodnic (vsaka je darovala tri perinatalna tkiva, t.j. amnijsko membrano, decidualno ploščo posteljice in popkovnico). Po izolaciji primarnih MSC je sledilo gojenje celic in vitro. Test hondrogeneze je bil izveden v modelu mikromas, ki posnema zgoščevanje mezenhima med embrionalnim razvojem hrustanca. Diferenciacija je potekala 14 dni ob dodajanju transformirajočega rastnega dejavnika TGF-β1 oziroma v kontrolnem mediju brez TGF-β1. Uspešnost procesa smo kvalitativno ocenili s histokemijskim barvanjem glikozaminoglikanov z alcianskim modrilom, kvantitativno pa s spektrofotometričnim merjenjem absorbance eluiranega barvila. Uspešnost začetne izolacije primarnih celic je bila najvišja pri amnijski membrani, sledila je decidualna plošča posteljice, najnižja pa je bila pri popkovnici. Med nadaljnjim gojenjem celic je prišlo do izrazitega upada uspešno izoliranih vzorcev zaradi pojava senescence in okužb, zato iz nobenega vzorca popkovnice nismo uspeli pridobiti zadostnega števila celic za funkcijske teste. Čeprav je bila hondrogeneza uspešno inducirana pri vzorcih amnijske membrane in posteljice, zaradi majhnega končnega števila vzorcev nismo mogli statistično dokazati razlik med tkivi ali kliničnimi lastnostmi porodnic. Kljub temu je bil opazen jasen trend nižje uspešnosti hondrogene diferenciacije pri celicah porodnic s pridruženimi boleznimi v nosečnosti. Delo izpostavlja tudi nujnost optimizacije protokola izolacije in gojenje primarnih celic iz perinatalnih tkiv, kar bo v prihodnje pripomoglo k trdnejšim in klinično pomembnejšim zaključkom.

• Jezik: Slovenski jezik
• Ključne besede: mezenhimske matične/stromalne celice (MSC), perinatalna tkiva, hondrogeneza, model mikromas
• Vrsta gradiva: Magistrsko delo/naloga
• Organizacija: FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
• Leto izida: 2026
• PID: 20.500.12556/RUL-184533
• Datum objave v RUL: 09.07.2026

Sekundarni jezik

• Jezik: Angleški jezik
• Naslov: Evaluation of the Chondrogenic Potential of Primary Cells from Perinatal Tissues in vitro

Izvleček

Articular cartilage is an avascular, aneural connective tissue with exceptionally poor regenerative capacity due to low chondrocyte density and limited proliferation. Current treatments are predominantly symptomatic, prompting regenerative medicine to focus on mesenchymal stem/stromal cell (MSC) therapies. Perinatal tissues offer an ethically acceptable, accessible, and promising source of primary cells with MSC-like properties including chondrogenic potential. This thesis aimed to evaluate and compare the chondrogenic capacity of MSCs from three perinatal tissues across different maternal phenotypes. The study included 99 samples from 33 donors (each donor contributed three perinatal tissues, i.e. amniotic membrane, decidual placenta and umbilical cord). Following primary MSC isolation, cells were expanded in vitro. Chondrogenesis was assessed using a high-density micromass model mimicking embryonic mesenchymal condensation. Differentiation was induced for 14 days using TGF-β1 supplemented chondrogenic media or control media without TGF-β1 and was evaluated qualitatively via Alcian blue staining of glycosaminoglycans, and quantitatively by spectrophotometric absorbance of the eluted dye. Initial success of primary cell isolation was the highest for the amniotic membrane, followed by the placenta, and lowest for the umbilical cord. Subsequent culture-expansion saw a sharp decline in viable samples due to cell senescence and contamination; thus, no umbilical cord samples yielded sufficient cells for functional assays. While differentiation was successfully induced in amniotic membrane and placenta samples, the small sample size precluded statistically significant conclusions regarding differences between tissues or maternal clinical properties. However, a clear trend emerged, showing lower chondrogenic efficiency in cells from donors with pregnancy-related comorbidities. Finally, this work highlights the need to optimize the isolation protocol for perinatal primary cells to enable more robust and clinically relevant conclusions.

• Ključne besede: mesenchymal stem/stromal cell (MSC), perinatal tissues, chondrogenesis, micromass culture