Kmenové buňky a jejich využití pro veterinární účely

Eliška Lajblová

Bachelor's thesis

Stem cells and their use in veterinary practice

Abstract:

Kmenové buňky se nacházejí ve všech mnohobuněčných organismech. Je to nediferencovaná buňka, která je schopna se přeměnit v celou škálu buněčných typů. Dále mají schopnost sebeobnovy a díky těmto vlastnostem se dostávají do popředí vědeckého zájmu. Právě tento potenciál kmenových buněk se zdá být novým směrem, kam se ubírá veterinární i lidská medicína. Pokud by se podařilo objasnit principy fungování kmenových buněk při regeneraci tkáně bylo by možné léčit doposud nevyléčitelné nemoci. První polovina bakalářské práce je zaměřena na obecné informace o kmenových buňkách, jejich vlastnostech a rozdělení. Existují tři základní typy kmenových buněk. Embryonální kmenově buňky (ESC), které jsou odebírány z embrya ve stádiu blastocysty. Právě ESC mají potenciál dát vzniknout celému organismu, ale při jejich odběru a zpracování vzniká plno etických otázek. Je na každém státu, jak se k této problematice postaví.Druhým typem jsou dospělé kmenové buňky, které se v určitém množství nachází ve všech tkáních těla. Jsou to buňky již více diferencované, ovšem stále schopné dát vznik různým typům buňkám. Nejvíce jsou klinicky zkoušeny mesenchymální kmenové buňky, kmenové buňky odebrané z tukové tkáně a v neposlední řadě kmenové buňky pocházející z extrafetálních zdrojů jako je pupečníková tkáň či krev. Posledním typem kmenových buněk jsou indukované pluripotentní kmenové buňky. Jsou to uměle vytvořené kmenové buňky, které vznikají genetickým přeprogramováním dospělé již diferencované buňky. Jedná se o poměrné novou metodu, a proto ještě není zcela objasněn princip přeprogramování. Ovšem pokud by se povedlo tyto nejasnosti objasnit znamenalo by to možnost získávání lidských ESC bez jakýchkoli etických otázek. Druhá polovina práce je věnovaná právě praktickému využití kmenových buněk pro veterinární i lidskou medicínu. V současně době se výzkum pro veterinární účely nejvíce zabývá defekty vazů a šlach, osteoartrózou a osteochondrálními defekty. Dále se úspěšně testuje použití mezenchymálních kmenových buněk pro osteosyntézu a léčbu rozsáhlých defektů kůže. V České republice se léčba kmenovými buňkami zaměřuje hlavně na psy, koně a kočky.Řada vážných nevyléčitelných onemocnění člověka vzniká ztrátou nebo selháním určitého typy buněk v těle. To platí zejména u chorob spojených se stárnutím, jako je Alzheimerova nebo Parkinsonova choroba či osteoartróza.

Abstract:

Stem cells are found in all multicellular organisms. They are undifferentiated cells which are capable of being converted into a wide variety of cell types. They also have ability to self-renew and thanks to these features come to the foreground of scientific interest. It is this potential of stem cells that seems to be the new direction in veterinary and human medicine. If we would be able to explain the principles of functioning of stem cells in tissue regeneration, it may be possible to treat many previously untreatable diseases. The first half of this thesis is focused on general information about stem cells, their properties and distribution. There are three basic types of stem cells. Embryonic stem cells (ESC) that are collected from an embryo at the blastocyst stage. ESC has the potential to give rise to a whole organism, but in their collecting and processing is a lot of ethical issues. It is up to each countryto cope with this issue. The second type are adult stem cells that are located in a certain amount in all tissues of the body. They are more differentiated cells, but still able to give rise to different types of cells. The most clinically tested stem cells, mesenchymal stem cells, are taken from adipose tissue and also stem cells derived from extrafetal sources such as umbilical cord blood or tissue. The last type of stem cells are induced pluripotent stem cells (IPSC). These are artificially created stem cells arising by genetic reprogramming of already differentiated adult cells. This is a relatively new method and therefore is not fully understood the principle of reprogramming. But if it would be possible to clarify these uncertainties it would mean the possibility of obtaining human ESC without any ethical issues. The second half is about a practical use of stem cells for human and veterinary medicine. Currently, research for veterinary is the most concerned to defect of ligaments and tendons, osteoarthritis and osteochondral defects. Furthermore, successfully tested is use of mesenchymal stem cells for treatment of osteosynthesis and treatment of large defects of skin. In the Czech Republic stem cell therapy focuses mainly on dogs, horses and cats. Many serious incurable disease in humans are caused by loss or failure of specific cell types in the body. This is particularly true for diseases associated with aging such as Alzheimer's or Parkinson's disease and osteoarthritis.

Keywords

kmenová buňka, osteoartróza, osteochondróza, kůň, pes, kočka

Keywords

stem cell, osteoarthrosis, osteochondrosis

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 4. 2015

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Mgr. Markéta Sedmíková, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Animal Science / Companion Animals