Tkáňové inženýrství a testování biokompatibility polymerů. B. Dvořánková

Podobné dokumenty
Imunitní systém, transplantace

POMOC PRO TEBE CZ.1.07/1.5.00/

IMUNOGENETIKA I. Imunologie. nauka o obraných schopnostech organismu. imunitní systém heterogenní populace buněk lymfatické tkáně lymfatické orgány

A) Dárci a odběry. Druh buněk / tkání Počet dárců * Počet odběrů tabl. 1 :Žijící dárci / odběry buněk a tkání pro autologní použití

Výskyt MHC molekul. RNDr. Ivana Fellnerová, Ph.D. ajor istocompatibility omplex. Funkce MHC glykoproteinů

VZTAH DÁRCE A PŘÍJEMCE

PŘEHLED ČINNOSTI TKÁŇOVÝCH BANK ZA ROK 2008 ODBĚR, ZPRACOVÁNÍ A DISTRIBUCE LIDSKÝCH TKÁNÍ A BUNĚK Název, číslo tkáňové banky:

ÚVOD DO TRANSPLANTAČNÍ IMUNOLOGIE

OBRANNÝ IMUNITNÍ SYSTÉM

Advanced Therapies Products Produkty Moderní terapie a výrobní laboratoře. Barbara Kubešová

Antigeny. Hlavní histokompatibilitní komplex a prezentace antigenu

Kapitola III. Poruchy mechanizmů imunity. buňka imunitního systému a infekce

+ F1 F2 + TRANSPLANTAČNÍ PRAVIDLA. Inbrední kmen A. Inbrední kmen B. Genotyp aa. Genotyp bb. Genotype ab. ab x ab. aa ab ab bb Genotypy

Specifická imunitní odpověd. Veřejné zdravotnictví

CYTO projekt: Studie průniku cytostatik přes pokožku a orální epitel

doc. RNDr. Renata Veselská, Ph.D., M.Sc. Ústav experimentální biologie Přírodovědecká fakulta MU

Intracelulární detekce Foxp3

RNDr. Ivana Fellnerová, Ph.D. Katedra zoologie, PřF UP Olomouc

Atestační otázky z oboru alergologie a klinická imunologie

Michalcová L., Trnková V.,Vlková E. Oftalmologická klinika FN Brno Bohunice

LPMT: DEFINICE, ZAŘAZENÍ

Jan Krejsek. Funkčně polarizované T lymfocyty regulují obranný i poškozující zánět

Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích

Protinádorová imunita. Jiří Jelínek

RNDr K.Roubalová CSc.

III/2- Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím IVT

Bunka a bunecné interakce v patogeneze tkánového poškození

CZ.1.07/1.5.00/

SKANÁ imunita. VROZENÁ imunita. kladní znalosti z biochemie, stavby membrán n a fyziologie krve. Prezentace navazuje na základnz

2. Histologie: pojivové tkáně

Obranné mechanismy organismu, imunita. Tento výukový materiál vznikl za přispění Evropské unie, státního rozpočtu ČR a Středočeského kraje

Největší orgán lidského těla Průměr 1,7 m2 Dvě hlavní vrstvy epidermis a dermis Léčba rozsáhlých kožních ztrát představuje závažný lékařský problém

Transplantace ledvin. Vítejte na našem dialyzačním středisku

Funkce imunitního systému

Úspěchy a limity české transplantační medicíny

Trpíte defekty artikulární chrupavky? My máme řešení. ChondroFiller. Informace pro pacienty

Obsah. Seznam zkratek Předmluva k 5. vydání... 21

Kosmetika a kosmetologie Přednáška 3 Kůže jako předmět kosmetické péče I

PREZENTACE ANTIGENU A REGULACE NA ÚROVNI Th (A DALŠÍCH) LYMFOCYTŮ PREZENTACE ANTIGENU

Krevní skupiny a jejich genetika. KBI / GENE Mgr. Zbyněk Houdek

Věkově závislá predispozice k autoimunitnímu diabetu Prof. MUDr. Marie Černá, DrSc.

Krev a míza. Napsal uživatel Zemanová Veronika Pondělí, 01 Březen :07

ZÁKLADY FUNKČNÍ ANATOMIE

Odběr krvetvorných buněk z periferní krve: příprava, průběh a komplikace

Transplantace ledvin. Vítejte na našem dialyzačním středisku

Výroční zpráva tkáňového zařízení za rok 2015

RNDr. Ivana Fellnerová, Ph.D. Katedra zoologie PřF UP Olomouc

Imunitní systém.

Maturitní témata. Předmět: Ošetřovatelství

Zkušební okruhy k přijímací zkoušce do magisterského studijního oboru:

Václav Hořejší Ústav molekulární genetiky AV ČR. IMUNITNÍ SYSTÉM vs. NÁDORY

Oftalmologie atestační otázky

ZDRAVOTNICTVÍ ČR: Stručný přehled činnosti oboru tkáňová banka za období NZIS REPORT č. K/29 (09/2016)

Program na podporu zdravotnického aplikovaného výzkumu na léta

10. přehledu o provedení krevní transfúze v uplynulých

Nativní a rekombinantní Ag

Klinicko-patologické změny u koní po intraartikulární aplikaci autologních a allogeních mezenchymálních kmenových buněk získaných z placenty

Imunitní systém člověka. Historie oboru Terminologie Členění IS

Mgr. Šárka Vopěnková Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou VY_32_INOVACE_02_3_20_BI2 HORMONÁLNÍ SOUSTAVA

PŘEHLED ČINNOSTI TKÁŇOVÝCH BANK 2011

bílé krvinky = leukocyty leukopenie leukocytóza - leukopoéza Rozdělení bílých krvinek granulocyty neutrofilní eozinofilní bazofilní agranulocyty

doc. RNDr. Renata Veselská, Ph.D., M.Sc. Ústav experimentální biologie Přírodovědecká fakulta MU

VÝZNAM FYZIOLOGICKÉ OBNOVY BUNĚK V MEDICÍNĚ

Kosmetika a kosmetologie Přednáška 13 Konzervace kosmetických přípravků III

KREV. Autor: Mgr. Anna Kotvrdová

Přehled pracovišť pro trainee

MUDr. Kissová Jarmila, Ph.D. Oddělení klinické hematologie FN Brno

Obsah. Seznam zkratek Předmluva k 6. vydání... 23

ZDRAVOTNICTVÍ ČR: Stručný přehled činnosti oboru tkáňová banka za období NZIS REPORT č. K/29 (08/2018)

RECOVER RX ŘEŠENÍ PRO REGENERACI POKOŽKY

Radiační patofyziologie. Zdroje záření. Typy ionizujícího záření: Jednotky pro měření radiace:

Buňky, tkáně, orgány, orgánové soustavy. Petr Vaňhara Ústav histologie a embryologie LF MU

ANÉMIE CHRONICKÝCH CHOROB

MTI Cvičení č. 2 Pasážování buněk / Jana Horáková

Interakce buněk s mezibuněčnou hmotou. B. Dvořánková

SPECIFICKÁ A NESPECIFICKÁ IMUNITA

VÝROČNÍ ZPRÁVA O ČINNOSTI TKÁŇOVÉHO ZAŘÍZENÍ

Nové orgány na postupu

MUDr Zdeněk Pospíšil

Xenobiotika a jejich analýza v klinických laboratořích

Funkce oběhové soustavy

Humorální imunita. Nespecifické složky M. Průcha

DEGHAS-orgánové komplikace diabetu

Tekuté biopsie u mnohočetného myelomu

VÝROČNÍ ZPRÁVA O ČINNOSTI TKÁŇOVÉHO ZAŘÍZENÍ

15 hodin praktických cvičení

VÝROČNÍ ZPRÁVA O ČINNOSTI TKÁŇOVÉHO ZAŘÍZENÍ

Změny v legislativě u kadaverózních dárců po novele transplantačního zákona

2) Vztah mezi člověkem a bakteriemi

Imunitní odpověd - morfologie a funkce, nespecifická odpověd, zánět. Veřejné zdravotnictví

Složky potravy a vitamíny

Kloubní výživa Ecce Vita s hydrolizovaným Kolagenem

VÝROČNÍ ZPRÁVA O ČINNOSTI TKÁŇOVÉHO ZAŘÍZENÍ


Co je to transplantace krvetvorných buněk?

CZ.1.07/1.5.00/

Umělá ledvina v Blansku slaví 20. výročí.

VÝROČNÍ ZPRÁVA O ČINNOSTI TKÁŇOVÉHO ZAŘÍZENÍ

Imunopatologie. Viz také video: 15-Imunopatologie.mov. -nepřiměřené imunitní reakce. - na cizorodé netoxické antigeny (alergie)

Transkript:

Tkáňové inženýrství a testování biokompatibility polymerů. B. Dvořánková

Historie transplantací 2. st. př.n.l. Čína transplantace orgánů a štěpů Indie autologní kožní štěpy 3. st.n.l. Kosmos a Damián transplantace nohy V roce 1668 popsal holandský lékař Job van Meereken první úspěšnou transplantaci kosti - tkáňovým štěpem získaným z lebky psa. 1. klinický přenos autologní kosti - 1820 v Německu Alexis Carrel (1873 1951) - zakladatel cévní a transplantační chirurgie. Zásoby tkání pro chirurgické účely, vědecký základ metodám konzervací tkání. Specializované tkáňové banky 30.léta 20.stol Filatov - prvním transplantovaným kadaverózním štěpem byla rohovka. Začátek osmdesátých let - orgánové transplantace

Transplantace Přenos živých buněk, tkáně nebo orgánu z jedné části těla na jinou nebo z jednoho jedince na jiného. Transplantát s vlastním cévním zásobením Štěp bez cévního zásobení Ledviny, srdce, játra, plíce, pankreas, střevo, Langerhansovy ostrůvky Kůže, krevní buňky, kostní dřeň

Transplantace Autotransplantace v rámci jednoho organizmu Syngenní (izo)transplantace jednovaječná dvojčata U laboratorních zvířat imbrední kmeny Alotransplantace mezi geneticky odlišnými jedinci v rámci druhu Xenotransplantace mezi jedinci dvou různých druhů

Transplantace Imunitní reakce příjemce proti buňkám transplantátu Hodně pacientů X málo orgánů

Imunita Schopnost organizmu bránit se proti antigenům z vnějšího i vnitřního prostředí Spouští imunitní odpověď Řídí ji imunitní systém

Imunitní systém Zajišťuje integritu organizmu Rozeznávání a odstraňování nefunkčních složek organizmu buňky staré, mrtvé, nádorové, nemocné nebo tělu cizí parazitujících mikroorganizmů cizorodých makromolekulárních látek (proteiny, polysacharidy) Obranyschopnost X autotolerance

Antigen Molekula, na kterou je organizmus schopen zareagovat specifickou imunitní reakcí Cizí Vlastní autoantigen Většinou na ně nereaguje - imunotolerance Nadměrná reakce poškození orgánů - autoimunitní choroba

Prezentace antigenu - MHC MHC I receptory mají je všechny jaderné buňky prezentace cytosolických proteinů (peptidy buňce vlastní + peptidy virů a bakterií žijících v cytosolu) 8-11 aminokyselin receptory na povrchu Tc lymfocytů rozeznávají peptid i MHC receptor aktiv. CD8+ T lymf. MHC II receptory 1.antigen-prezentující buňky; 2. neprofesionální epitelové, endotelové b. prezentace peptidů z prostředí mimo buňku 12-25 aminokyselin, vyšší citlivost komplex antigenu s MHC II receptorem aktiv.t CD4+ lymfocytů B-lymfocyty

T-lymfocyty rozpoznávají: cizí antigeny v komplexu s vlastními molekulami MHC, což vede k imunitní reakci, vlastní antigeny v komplexu s vlastními molekulami MHC, což vede k toleranci, cizí molekuly MHC (transplantační reakce)

HLA typizace HLA - Human Leukocyte Antigenes Shoda v HLA antigenech mezi dárcem a příjemcem i přes velký pokrok v imunosupresivní léčbě je životně důležitá pro transplantaci kmenových buněk a má (stále) význam pro dlouhodobé přežití transplantovaných orgánů (ledviny, srdce, pankreas)

Tkáňové kultury Jako buněčné kultury jsou označovány rostlinné, živočišné nebo lidské buňky pěstované mimo organizmus v laboratoři. Tato technika je nazývána in vitro.

Tkáňové kultivace Vědecké biologický a lékařský výzkum Výroba vakcín, očkovacích látek; výroba biofarmak vakcína proti vzteklině, očkovací látka proti obrně Testování léčiv či materiálů pro klinické využití možnost částečného nahrazení pokusů na zvířatech Diagnostické kultivace lymfocytů při karyotypizaci krevních buněk Terapeutické Tkáňové inženýrství

Buňky normální buňky nádorové buňky kmenové buňky multipotentní buňky primární kultury buněčné linie

Interakce buněk s okolím 2D kultivace tkáňový polystyren sklo potažený povrch 3D kultivace proteinové sítě polymerní sítě ECM matrigel, vyrobené buňkami neadhezivní povrchy - sféry

Vzájemné ovlivňování buněk Přímá kokultura více buněčných typů Insertový systém Kondiciovaná média Migrační testy

Biokompatibilita materiálu biokompatibilita snášenlivost látek zejm. materiálů v biologickém prostředí; biokompatibilní materiál se posuzuje podle interakce s prostředím, zejm. podle cytotoxického působení, podle toxikologických a alergických reakcí, podle karcinogenních, teratogenních či mutagenních reakcí, podle vlivu na infekční procesy, podle rozsahu a kvality biodegradace. Důležité je, aby materiál neovlivňoval např. koagulace, nevyvolával zánětovou reakci, neuvolňoval potenciálně toxické látky apod. Velký lékařský slovník

Biokompatibilita materiálu Biokompatibilita je schopnost materiálu fungovat ve specifické aplikaci a vyvolat přiměřenou odpověď hostitele http://web.mit.edu/murj/www/v11/v11-features/v11-f5.pdf

Testování biokompatibility In vitro testování cytotoxicity přímý není bariéra mezi buňkami a materiálem - agarový difuzní test netestuje strukturu a povrch - eluční test Nezohledňuje interakci materiálu s ostatními buňkami v lidském těle In vivo materiál je implantován do zvířecího těla - podle cílového využití u člověka volba zvířete Testování materiálu u člověka

Přímý test cytotoxicity Výběr vhodných buněk Jejich kultivace v přítomnosti materiálu Hodnocení jejich růstu ve srovnání s kontrolou - MTT test

Studium adheze a proliferace vhodných buněk na povrchu polymerních materiálů Hydrofobní/hydrofilní Reliéf povrchu Povrchové napětí kontaktní úhel Přítomnost určitých skupin PTFE, povrch ošetřený plazmovým výbojem, naroubován PEG 300

Kmenové buňky embryonální kmenové buňky v průběhu embryonálního vývoje dospělé kmenové buňky cirkulující kmenové buňky separace z krve kostní dřeň pupečníková krev tkáň amniového vaku tuková tkáň indukované pluripotentní buňky

Kultivace buněk pro léčbu: Náhrada epidermis Náhrada chrupavky Mezenchymové kmenové buňky Kostní dřeň Periferní krev Pupečníková krev

Kůže Největší orgán lidského těla Průměr 1,7 m 2 Dvě hlavní vrstvy epidermis a dermis Léčba rozsáhlých kožních ztrát představuje závažný lékařský problém Anatomia del corpo humano Juan Valverde de Amusco (Rome, 1560)

Funkce lidské epidermis Ochranná funkce mechanický úraz ztráta tekutin invaze patogenů Metabolická funkce produkce vitaminu D, cytokinů a interleukinů termoregulace Estetická funkce

Rozsáhlé popáleninové trauma Popáleniny I.stupeň II. stupeň III. stupeň Nutno hodnotit hloubku termického úrazu i jeho rozsah

Epidermis není vaskularizovaná - buňky jsou vyživovány difuzí přes bazální membránu - pouze jeden buněčný typ keratinocyty dostačuje pro její rekonstrukci In vitro kultivace keratinocytů - první lidský orgán připravený v laboratoři (Rheinwald and Green), v klinické praxi použit poprvé v r. 1981 - určeno pro rozsáhle popálené pacienty s nedostatkem odběrových míst

Kultivace keratinocytů I autologní štěpy jsou schopné vytvořit trvalý kryt léčba kožních ztrát v plné tloušťce odběr - dermo-epidermální štěp 2-5 cm 2 minimální doba přípravy cca 3 týdny možno připravit tisíce cm 2 epidermálních štěpů

Kultivace keratinocytů II allogení štěpy nejsou schopné vytvořit trvalý kryt využívá se jejich stimulační účinek na hojení: popáleniny IIa stupně odběrové plochy trofické defekty otestovaní dárci zbytková kůže z plastických operací zásoba zmražených buněk v kapalném dusíku minimální doba přípravy 10-12 dní

Kultivované štěpy na textilním nosiči velmi nízká úspěšnost přihojení vysychání transplantovaných buněk častá mikrobiální kontaminace štěpu z ranné plochy enzymatické odvolnění štěpu snižuje viabilitu transplantovaných buněk Vyvinout nový způsob přípravy kultivovaných epidermálních štěpů

Nový způsob kultivace keratinocytů kultivace buněk a jejich aplikace přímo na polymerním nosiči kultivační podložka (nosič) by měl tvořit optimální kryt pro transplantované buňky vyloučení feedrových buněk z kultivačního systému Tkáňové inženýrství

Na přípravu nosiče pro kultivaci keratinocytů byl vybrán polyhema hydrogel poly(2-hydroxyetyl metakrylát) -ve vodném prostředí tvoří hydrogel (35-40% vody) -dlouhodobé zkušenosti s využitím v medicíně - kontaktní čočky

Krok 1 vytvořit podmínky pro adhezi a proliferaci buněk na povrchu hydrogelu preinkubací hydrogelového nosiče v bovinním séru dojde k sorpci bílkovin na jeho povrchu

Integra - schema popáleninová medicína rekonstrukční chirurgie traumatologie

Integra - aplikace

Tvorba neodermis

Transplantace plochy

Výhody Integry rychlé překrytí velkých ploch nedochází k rejekci čas pro další transplantace DE štěpy 0,l - 0,2 mm kosmetický a funkční efekt Integra roste s pacientem

Náhrada chrupavky umělá chrupavka a kostní implantáty vypěstované na podložkách z buněk pacienta samotného nebo z buněk kostní dřeně Autologní chondrocyty + Tissucol náhrada patelly Contipro-group lešení z kyseliny hyaluronové

průhledná kopulovitě zakřivená, dokonale čirá, lesklý povrch neprocházejí žádné cévy součást opt. prostředí - láme paprsky, filtruje UV záření, +/- 43 dioptrií ochrana proti vnějším vlivům vyživa - výměškem slzného aparátu a komorovou vodou mnoho nervových zakončení, citlivá na dotyk, podráždění Rohovka (cornea) Rohovkový epitel - 5-6 vrstev buněk, stálá regenerace Endotel!!!

Zkalení rohovky, ztráta průhlednosti Příčiny : poranění, poleptání, zánět (vrůstání cév), glaukom, zvýš. obsah vody (protržení Descemetské m. nebo endotelu) a další

Transplantace rohovky 1905 Olomouc Oční banky skladování rohovek Úspěšnost 90-95% Keratoplastika štěp z mrtvého dárce perforující 7-8 mm, našití na mateřskou roh. přední lamelární keratoplastika zadní lamelární keratoplastika Laserové operace jen určitá vrstva

Umělá rohovka Komerčně dostupné rohovkové náhrady keratoprotézy AlphaClar phema - 2005 KeraKlar rohovka není odstraněna v celé tloušťce riziko poop.komplikací jednodušší provedení - ambulantně

Schopnost akomodace v rozsahu 10 17 D, věkem se snižuje (na 2D až 0,5D) Zákal čočky

Šedý zákal - katarakta

Intraokulární čočka Původně hydrofóbní, nyní hydrofilní polymerní materiály hydrogely Přesná dioptrická hodnota Implantace do oka - náhrada čočky při šedém zákalu