Regenerace poškozené tkáně je komplexní proces závislý na buňkách s potenciálem obnovit struktury a funkce poškozené tkáně a na řídicích faktorech z tkáňového mikroprostředí. Krvetvorná tkáň má velkou schopnost regenerace, která je přičítána přítomnosti kmenových buněk. Znalosti o složení krvetvorné tkáně a funkci jejích kmenových a progenitorových buněk jsou především z experimentálního výzkumu myší krvetvorby. V práci jsou shrnuty současné pohledy na hierarchii a funkci nezralých krvetvorných buněk, včetně buněk kmenových. Je také stručně pojednáno o třech fázích embryonální a fetální krvetvorby, které předchází ustavení krvetvorby dospělého jedince. Stručně prezentuje výsledky experimentálního výzkumu časné fáze regenerace kostní dřeně po jejím poškození ionizujícím zářením. Výzkum ukázal na významnou roli, kterou v intenzivní fázi regenerace mají vývojově pozdní myeloidní progenitorové buňky, které dočasně nahradí chybějící buňky kmenové a multipotentní progenitory. Protože zdrojem krevních buněk jsou v intenzivně regenerující kostní dřeni buňky progenitorové, ne buňky kmenové a multipotentní progenitory, nelze regenerující kostní dřeň účinně transplantovat. Studie poukazuje na podobnost mezi intenzivně regenerující kostní dření dospělého jedince a embryonální krvetvorbou, která předchází vzniku krvetvorných kmenových buněk a jejímž zdrojem jsou erytroidní-myeloidní buňky progenitorové.
Tissue regeneration is a complex and highly orchestrated process leading to the reconstitution of damaged tissue and recovery of its function. Haematopoietic tissue has extensive regenerative potential which is attributed to the presence of haematopoietic stem cells. This paper briefly discusses the current understanding of haematopoietic stem cells and their participation in steady-state haematopoiesis. It also gives an overview of the three phases of embryonic and foetal haematopoiesis preceding the establishment of steady-state adult haematopoiesis. The paper presents the main conclusions drawn from our analysis of intensively regenerating bone marrow following severe damage by ionizing radiation. The research revealed a fundamental role that the developmentally advanced myeloid progenitor cells play in bone marrow regeneration, which occurs during the virtual absence of stem cells and multipotent progenitors. The regeneration induced by progenitors explains why the strong regenerative power of this tissue cannot be transplanted to other subjects with damaged haematopoiesis. A comparison of the rapidly expanding regenerating bone marrow with the expanding foetal liver haematopoiesis showed significant differences between them. However, there is a similarity between intensively regenerating haematopoiesis and embryonic definitive haematopoiesis occurring prior to the emergence of haematopoietic stem cells.
- MeSH
- hematopoetické kmenové buňky * fyziologie účinky záření MeSH
- hematopoéza * fyziologie MeSH
- kmenové buňky fyziologie účinky záření MeSH
- lidé MeSH
- modely u zvířat MeSH
- myši MeSH
- plod krevní zásobení MeSH
- regenerace * MeSH
- transplantace hematopoetických kmenových buněk MeSH
- vývoj plodu MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- myši MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
Significant controversy exists regarding the impact of hematopoietic stroma damage by irradiation on the efficiency of engraftment of intravenously transplanted stem cells. It was previously demonstrated that in normal syngenic mice, all intravenously transplanted donor stem cells, present in the bone marrow, compete equally with those of the host. In this study, we comprehensively compared the blood cell production derived from transplanted donor stem cells with that from the host stem cells surviving various doses of submyeloablative irradiation. We compared the partial chimerism resulting from transplantation with theoretical estimates that assumed transplantation efficiencies ranging from 100% to 20%. The highest level of consensus between the experimental and the theoretical results was 100% for homing and engraftment (ie, the utilization of all transplanted stem cells). These results point to a very potent mechanism through which intravenously administered hematopoietic stem cells are captured from circulation, engraft in the hematopoietic tissue, and contribute to blood cell production in irradiated recipients. The damage done to hematopoietic stroma and to the trabecular bone by submyeloablative doses of ionizing radiation does not negatively affect the homing and engraftment mechanisms of intravenously transplanted hematopoietic progenitor and stem cells.
- MeSH
- celotělové ozáření metody MeSH
- genetické vektory MeSH
- hematopoetické kmenové buňky cytologie metabolismus účinky záření MeSH
- myši inbrední C57BL MeSH
- myši MeSH
- technika přenosu genů MeSH
- transdukce genetická MeSH
- transplantace hematopoetických kmenových buněk metody MeSH
- transplantace kostní dřeně metody MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- mužské pohlaví MeSH
- myši MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
In the work presented here, changes in haematopoiesis of mice (B6129SF2/J) were studied 1 year after their whole-body exposure to a dose of 7 Gy (72% of mice survived). The irradiated mice were compared with non-irradiated younger (4 months of age) and older (16 months of age) mice. There was a significant increase in the relative abundance of primitive stem cells with long-term capability of the haematopoiesis recovery lin(-)/Sca-1(+)/CD117(+)/CD34(-) in the bone marrow of mice aged 16 months (irradiated and non-irradiated) compared with those aged 4 months. In terms of the ability to respond to further whole-body irradiation at a dose of 1 Gy, the presence of γH2A.X foci was studied in lin(-) bone marrow cells. There was a considerable number of persisting foci in lin(-) stem cells isolated from the bone marrow of the older irradiated mice. In the blood count from the peripheral blood of the older mice (both non-irradiated and irradiated at 7 Gy), there was a significant increase in granulocytes. In the group exposed to 7 Gy, the numbers of thrombocytes significantly increased, and on the contrary, the numbers of erythrocytes, the amount of haemoglobin, and haematocrit significantly decreased.
- MeSH
- buněčné linie MeSH
- celotělové ozáření metody MeSH
- erytrocyty metabolismus účinky záření MeSH
- granulocyty metabolismus účinky záření MeSH
- hematopoetické kmenové buňky cytologie metabolismus účinky záření MeSH
- hematopoéza účinky záření MeSH
- hemoglobiny metabolismus účinky záření MeSH
- histony metabolismus MeSH
- kostní dřeň účinky záření MeSH
- myši MeSH
- trombocyty metabolismus účinky záření MeSH
- věkové faktory MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- mužské pohlaví MeSH
- myši MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
Mouse hematopoiesis, suppressed by a sublethal dose of ionizing radiation, was the target for combined therapy with a cyclooxygenase-2 (COX-2) inhibitor meloxicam and an adenosine A₃ receptor agonist IB-MECA. The drugs were administered in an early postirradiation treatment regimen: meloxicam was given in a single dose 1hour after irradiation, IB-MECA in two doses 24 and 48hours after irradiation. Treatment-induced changes in several compartments of hematopoietic progenitor and precursor cells of the bone marrow were evaluated on day 3 after irradiation. Values of hematopoietic progenitor cells for granulocytes/macrophages and erythrocytes (GM-CFC and BFU-E, respectively), as well as those of proliferative granulocytic cells were found to be significantly higher in the mice treated with the drug combination in comparison to irradiated controls and attained the highest increase factors of 1.6, 1.6, and 2.6, respectively. The study emphasizes the significance of the combined treatment of suppressed hematopoiesis with more agents. Mechanisms of the action of the individual compounds of the studied drug combination and of their joint operation are discussed.
- MeSH
- adenosin aplikace a dávkování analogy a deriváty terapeutické užití MeSH
- agonisté adenosinového receptoru A3 aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- celotělové ozáření MeSH
- erytroidní prekurzorové buňky účinky léků účinky záření MeSH
- experimentální radiační poranění krev farmakoterapie patologie MeSH
- faktor stimulující kolonie granulocytů krev MeSH
- hematinika aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- hematopoetické kmenové buňky účinky léků účinky záření MeSH
- hematopoéza účinky léků účinky záření MeSH
- inhibitory cyklooxygenasy 2 aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- kombinovaná farmakoterapie MeSH
- křížení genetické MeSH
- myši inbrední CBA MeSH
- myši MeSH
- počet buněk MeSH
- prekurzorové buňky granulocytů účinky léků účinky záření MeSH
- thiaziny aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- thiazoly aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- záření gama škodlivé účinky MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- mužské pohlaví MeSH
- myši MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- MeSH
- buněčné dělení účinky záření MeSH
- faktory stimulující kolonie farmakologie MeSH
- hematopoetické kmenové buňky fyziologie účinky záření MeSH
- hematopoéza účinky záření MeSH
- leukocyty fyziologie MeSH
- myši inbrední C57BL MeSH
- myši inbrední CBA MeSH
- myši MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- myši MeSH
- zvířata MeSH
- MeSH
- adenin fyziologie MeSH
- adenosinmonofosfát farmakologie MeSH
- dipyridamol farmakologie MeSH
- faktor stimulující kolonie granulocytů fyziologie MeSH
- hematopoetické kmenové buňky fyziologie účinky léků účinky záření MeSH
- myši MeSH
- záření gama MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- myši MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- srovnávací studie MeSH