Сборники статей


 Реферат RUS  Реферат ENG  Литература  Полный текст

Retinal pigment epithelial phenotype induced in human adipose tissue-derived mesenchymal stromal cells


1Department of Ophthalmology/University Eye Hospital (Universitats-Augenklinik)
2Research Group for Immunology & Proteomics, Department of Dermatology, University Medical Center Mannheim, University of Heidelberg
3Institute of Transfusion Medicine and Immunology, German Red Cross Blood Donor Service Baden Wuerttemberg Hessen gGmbH
4Medical Faculty of Mannheim, University of Heidelberg

Background
The non-exudative form of age-related macular degeneration (ARMD) is characterized by a progressive decay of retinal pigment epithelium cells at the posterior pole of the eye. As mesenchymal stromal cells (MSC) have been shown to differentiate into various cell types beyond their natural mesodermal lineage to ectodermal lineages, we investigated whether we can induce a phenotype displaying retinal pigment epithelium (RPE) characteristics. This transdifferentiation process, as typed by specific protein markers also involves functional features. We investigate the responsiveness to α-Melanocyte Stimulating Hormone ( α-MSH). Also the current study analyses to what extent up- or downregulation of specific proteins can be traced over the period of differentiation.
Methods
Human MSC were isolated from liposuction material and characterized for lineage specific undifferentiation properties. Differentiation toward the RPE lineage was triggered by exposure to conditioned medium from either human or porcine RPE cells with selective vasoactive intestinal peptide (VIP) addition. Resulting cell populations were assessed for expression of RPE-specific markers by immunofluorescence, quantitative real time (RT)-polymerase chain reaction (PCR) and Western blotting. The potential for pigment synthesis was assessed by the response to a 3 day treatment with 10-5 mM melanocyte-stimulating hormone (α-MSH). Immunochemical -tyrosinase staining served to prove melanin synthesis and was quantified by counting 5 randomly selected, discontiguous fields of vision. For proteomic analysis, cells were lysed using a standard lysis protocol Proteomic analysis of total protein was performed by classical and differential 2D gel electrophoresis (2DE, DIGE). Focusing was achieved with an IPGphor system and for 2-D separation the Ettan II Dalt system was used (GE Healthcare). Parallel assessment of the material was done with Flamingo staining and with standard DIGE analysis. The gels were analyzed in a Fuji FLA 5100 fluorescence scanner (Fuji) and data decoded by Delta2D software (Decodon). Subsequently, differential regulated proteins were subjected to mass spectrometric analysis.
Results
Induction of differentiation into RPE–like cells by conditioned medium and/or VIP led to expression of RPE markers Bestrophin (77.6–88.9%), Cytokeratine 8/18 (52.6–57.6%) and RPE 65 (57.44–61.26%) irrespective of the culture condition used. 34.9 ± 8.7% of undifferentiated MSC contained pigmented granula after exposure to α-MSH. Following RPE directed stimulation, α-MSH treatment increased pigmentation from baseline to 2.4 ± 2.3% to 75.7 ± 2.3% (CM) and 80.3 ± 0.4% (CM + VIP), respectively. 2DE comparison of protein expression patterns of native vs. induced MSC showed induction and inhibition for single proteins before and after the differentiation stimulus as visualized by distinct spots in the gels. Results from experiments with Flamingo stains are in line with DIGE analysis, thus providing complementary information. Proteomic pattern analysis revealed signals that were either detectable pre- or post induction.
Conclusions
MSC are shown to express RPE markers upon induction with either RPE-conditioned medium and/or VIP. The gain of basic functional features of RPE cells was indicated by melanin synthesis. This alludes to a differentiation potential of MSC into the neuroectodermal lineage, yielding cells with phenotypic characteristics of RPE cells.
Induction of RPE directed differentiation enhances MSH susceptibility significantly with melanin (as assessed by Tyrosinase) being found in up to 80% of the cultured and stimulated cells. The experiments demonstrated that human MSC display a differential proteomic expression pattern with significant alteration after induction of RPE-directed differentiation. It remains subject to further research to determine whether these in vitro data correspond to in vivo conditions. Reconstructive therapies of degenerative retinal disease could stem from such implicit differentiational plasticity crossing the natural destination limits of a mesenchymal cell type. Current research includes identification of regulated proteins as found in DIGE-experiments using mass spectrometry. Besides established differentiation markers novel proteins apt to indicate transition in differential status might be identified.

Новые технологии в контактной коррекции.  В рамках  Всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии в офтальмологии - 2017»Новые технологии в контактной коррекции. В рамках Всеросси...

Новые технологии в офтальмологии -  2017 Всероссийская научно-практическая конференция Новые технологии в офтальмологии - 2017 Всероссийская научн...

XVI Всероссийская школа офтальмологаXVI Всероссийская школа офтальмолога

Сателлитные симпозиумы в рамках конференции «Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2017»Сателлитные симпозиумы в рамках конференции «Современные тех...

Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2017 ХV Научно-практическая конференция с международным участиемСовременные технологии лечения витреоретинальной патологии -...

«Живая хирургия» в рамках конференции «Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2017»«Живая хирургия» в рамках конференции «Современные технологи...

Роговица I. Ультрафиолетовый кросслинкинг роговицы в лечении кератоэктазий Научно-практическая конференция с международным участиемРоговица I. Ультрафиолетовый кросслинкинг роговицы в лечении...

Сателлитные симпозиумы в рамках ХIV ежегодного конгресса Российского глаукомного обществаСателлитные симпозиумы в рамках ХIV ежегодного конгресса Рос...

Сателлитные симпозиумы в рамках конференции Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016Сателлитные симпозиумы в рамках конференции Современные техн...

«Живая» хирургия в рамках конференции Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016«Живая» хирургия в рамках конференции Современные технологии...

Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016Современные технологии катарактальной и рефракционной хирург...

Сателлитные симпозиумы в рамках IX Российского общенационального офтальмологического форумаСателлитные симпозиумы в рамках IX Российского общенациональ...

На стыке науки и практикиНа стыке науки и практики

Федоровские чтения - 2016 XIII Всероссийская научно-практическая конференция с международным участиемФедоровские чтения - 2016 XIII Всероссийская научно-практиче...

Актуальные проблемы офтальмологии XI Всероссийская научная конференция молодых ученыхАктуальные проблемы офтальмологии XI Всероссийская научная к...

Восток – Запад 2016 Научно-практическая конференция по офтальмохирургии с международным участием Восток – Запад 2016 Научно-практическая конференция по офтал...

Белые ночи - 2016 Сателлитные симпозиумы в рамках Международного офтальмологического конгресса Белые ночи - 2016 Сателлитные симпозиумы в рамках Международ...

Невские горизонты - 2016 Научная конференция офтальмологовНевские горизонты - 2016 Научная конференция офтальмологов

Сателлитные симпозиумы в рамках научной конференции офтальмологов «Невские горизонты - 2016»Сателлитные симпозиумы в рамках научной конференции офтальмо...

Новые технологии в офтальмологии 2016 Всероссийская научно-практическая конференция Новые технологии в офтальмологии 2016 Всероссийская научно-п...

Витреоретинальная хирургия. Макулярный разрывВитреоретинальная хирургия. Макулярный разрыв

Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2016 ХIV Научно-практическая конференция с международным участиемСовременные технологии лечения витреоретинальной патологии -...

Совет экспертов, посвященный обсуждению первого опыта использования новой офтальмологической системы CENTURION®Совет экспертов, посвященный обсуждению первого опыта исполь...

HRT/Spectralis* Клуб Россия 2015 – технология, ставшая незаменимой!HRT/Spectralis* Клуб Россия 2015 – технология, ставшая незам...

Три письма пациента. Доказанная эффективность леченияТри письма пациента. Доказанная эффективность лечения

Синдром «сухого» глаза: новые перспективыСиндром «сухого» глаза: новые перспективы

Многоликий синдром «сухого» глаза: как эффективно им управлять?Многоликий синдром «сухого» глаза: как эффективно им управлять?

Прошлое... Настоящее! Будущее?Прошлое... Настоящее! Будущее?

Проблемные вопросы глаукомы IV Международный симпозиумПроблемные вопросы глаукомы IV Международный симпозиум

Секундо В. Двухлетний личный опыт с линзами AT Lisa Tri и AT Lisa Tri ToricСекундо В. Двухлетний личный опыт с линзами AT Lisa Tri и AT...

Инновации компании «Алкон» в катарактальной и рефракционной хирургииИнновации компании «Алкон» в катарактальной и рефракционной ...

Применение устройств HOYA iSert Toric. Применение торических ИОЛ HOYA iSert Toric в рефракционной хирургии катарактыПрименение устройств HOYA iSert Toric. Применение торических...

Рейтинг@Mail.ru