Dokument: Charakterisierung und Differenzierung muriner pulpaler Zellen unter dem Aspekt der Deletion von Bmal1
| Titel: | Charakterisierung und Differenzierung muriner pulpaler Zellen unter dem Aspekt der Deletion von Bmal1 | |||||||
| Weiterer Titel: | Characterization and differentiation of murine pulpal cells under the aspect of the deletion of Bmal1 | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=60513 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20220831-111538-1 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Zanders, Victoria-Katharina [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Gall, Charlotte von [Gutachter] Prof. Dr. rer. nat Christoph V. Suschek [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Bmal1 Deletion, pulpale murine Zellen, Differenzierung | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Unser endogen gesteuerter Tag- und Nachtrhythmus wird als zirkadianer Rhythmus bezeichnet und über eine Reihe von Uhrengenen gesteuert. In dieser Arbeit wurde mit Bmal1-defizienten Mäusen gearbeitet, bei denen das Uhrengen Bmal1 als einer der zentralen Transkriptionsfaktoren des molekularen Uhrenwerkes deletiert ist. Bmal1-defiziente Mäuse zeigen in der Folge einen gestörten Wach-Schlaf-Rhythmus, sowie Progerie ähnliche Entwicklungsverläufe. Sie bleiben kleiner, leiden unter peripheren Pathologien und weisen einen altersabhängigen Muskel- und Knochenverlust auf, welcher als Sakropenie und Osteoporose, ein Kennzeichen des Alterungsprozesses von Säugern, darstellt.
Zielsetzung dieser Arbeit war zunächst die Charakterisierung muriner pulpaler Zellen nach Fragmentation des Zahnes. Als weiterer Schwerpunkt wurde die Differenzierungsfähigkeit dieser Zellen nach Deletion von Bmal1 untersucht, um zu zeigen, ob eine Beeinflussung der Osteogenese durch eine Störung des molekularen Uhrenwerkes feststellbar ist. Es wurden Zellen aus der murinen Pulpa von Bmal1+/+-, sowie Bmal1-/-- Mäusen isoliert und kultiviert, indem die Inzisivi adulter Tiere extrahiert und nach Spaltung in Nährmedium inkubiert wurden. Die plastikadhärent wachsenden Zellen migrierten aus den Zahnstücken und wurden kultiviert. Die Zellen wurden anschließend weiterführend charakterisiert, wobei die Kriterien der International Society for Cellular Therapy (ISCT) für mesenchymale Stammzellen (MSCs) zur Hilfe genommen wurden: Die ISCT fordert für MSCs neben der Plastikadhärenz, die Differenzierungsfähigkeit in Osteoblasten, Adipozyten und Chondroblasten, sowie die Expression spezifischer Oberflächenantigene: MSCs müssen hier CD105, CD73 und CD90 exprimieren und sollten negativ für CD45, CD34, CD14, CD11b, CD79a oder CD19 und HLA-DR sein. Die von mir kultivierten Zellen zeigten lediglich die Fähigkeit osteogen zu differenzieren und entsprachen auch hinsichtlich ihrer Antigenexpression nicht vollständig den Anforderungen der ISCT, weshalb sie als unipotente Progenitorzellen definiert wurden. Für die Erforschung des Einflusses einer Bmal1-Deletion auf die Osteogenesefähigkeit dieser Progenitorzellen, wurden Zellen der Bmal1+/+- mit Bmal1-/--Tieren verglichen. Eine Kalzifizierung markiert den Endpunkt der Osteogenese. Das in die Extrazelluläre Matrix eingelagerten Kalzium wurde analysiert und damit das Ausmaß der Osteogenese quantifiziert. Hierbei zeigten die Zellen der Bmal1-defizienten-Mäuse eine tendenziell stärkere osteogene Differenzierungsfähigkeit. Durch Western Blot Analyse wurden die Proteine BMP2, Osterix, Osteocalcin und Osteopontin untersucht, um die osteogene Differenzierung von Bmal1+/+- und Bmal1-/--Zellen auf molekularer Ebene darzustellen. Auch hier zeigte sich eine teilweise signifikant ausgeprägtere osteogene Differenzierungsfähigkeit der Zellen der Bmal1-defizienten Tiere. Zukünftige Studien könnten eine Störung der zirkadianen Rhythmik, hervorgerufen durch eine Haltung der Tiere unter Dauerlichtbedingungen vorsehen, um zu untersuchen, ob eine solche Störung ähnliche Einflüsse auf das osteogene Differenzierungsverhalten der pulpalen Progenitorzellen nimmt. Vor allem im Bereich der Zahnheilkunde sind Zellen mit einem osteogenen Differenzierungspotential im Bereich der Knochenregeneration und Heilung nach Zahnextraktionen, gefolgt von prothetischen Versorgungen, wichtige Therapieansätze und auch für die autologe Knochenregeneration von entscheidender Bedeutung und damit die von uns etablierten murinen pulpalen Progenitorzellen interessant für zukünftige Studienmodelle in diesem Bereich.Our internal clock is called circadian rhythm and is controlled through a series of clock genes. Within this dissertation, Bmal1-deficient mice were examined, in which the clock gene Bmal1 as one of the central transcription factors of the molecular clockwork is deleted. Bmal1-deficient mice as a consequence show a disturbed sleep-wake rhythm as well as progeria like trajectories. They remain tinier, suffer from peripheral pathologies and show age related muscle and bone loss, which as sarcopenia and osteoporosis depict as a characteristic of the aging process of mammals. The objective of this dissertation was initially the characterization of murine pulpal cells, after fragmentation of the incisors. As an additional focus the ability of these cells to differentiate after deletion of Bmal1 was examined, to show if an influence of the osteogenesis through a disturbance of the molecular clockwork can be determined. Cells out of the murine pulpa of Bmal1+/+ as well as Bmal1-/- mice have been isolated and cultivated, through extraction of the incisors of adult animals which have been split and incubated in culture medium. The plastic adherent growing cells migrated out of tooth pieces and have been cultivated. Subsequently the cells were characterized, whereas the criteria of the International Society for Cellular Therapy (ISCT) for mesenchymal stem cells (MSCs) was made use of. The ISCT demands for MSCs next to the plastic adherence, the ability to differentiate into osteoblasts, adipocytes and chondroblasts as well as the expression of specific cell surface markers: MSCs here have to express CD105, CD73 and CD90 and should be negative for CD45, CD34, CD14, CD11b, CD79a or CD19 and HLA-DR. The cells that I cultivated only showed the ability to differentiate in the osteogenic way and did not fully comply with the criteria of the ISCT in terms of their antigen expression. Due to that fact, they have been defined as unipotent progenitor cells. For the research of the influence of the Bmal1 deletion on to the osteogenesis differentiation capabilty of these progenitor cells, Bmal1+/+ and Bmal1-/- cells have been compared to each other. A calcification marks the end of the osteogenesis. The calcium that is embedded into the extracellular matrix was analyzed and therefore the extend of the osteogenesis quantified. In this connection the cells of the Bmal1 deficient mice showed a tending stronger osteogenic ability to differentiate. Through a western blot analysis the proteins BMP2, Osterix, Osteocalcin and Osteopontin have been examined in order to show the osteogenic differentiation of Bmal1+/+- und Bmal1-/- cells on a molecular basis. Here as well the cells of the Bmal1 deficient animals showed a partially significant pronounced ability of osteogenic differentiation. Future studies could provide a disturbance of the circadian rhythm, induced by keeping the animals under a continuous light exposure, in order to examine if such a disturbance has similar influences on to the osteogenic differentiationability of pulpal progenitor cells. Especially in dental medicine, cells with a potential for osteogenic differentiation in the field of bone regeneration and socket healing after tooth extractions, followed by prosthetics, are important therapy approaches and are as well of curical importance for the autologous bone regeneration. Therefore are the by us established murine pulpal progenitor cells interesting for prospective studies in this area. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Anatomie II | |||||||
| Dokument erstellt am: | 31.08.2022 | |||||||
| Dateien geändert am: | 31.08.2022 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 12.06.2022 | |||||||
| Datum der Promotion: | 25.08.2022 |
