Spermatogonálne kmeňové bunky

Authors: Lucia Zuščíková 1   
1 Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre, Nitra, Slovensko   
Year: 2021
Section: Biotechnology and food technology
Abstract No.: 2212
ISBN: ISBN 978-80-972360-7-6

Spermatogonálne kmeňové bunky (SSCs) predstavujú radu nešpecializovaných zárodočných kmeňových buniek nachádzajúcich sa v semenníkoch. Tieto bunky patria k samčej zárodočnej línii a generujú prvú vlnu buniek spermatogenézy v predadolescenčnom období. SSCs sú lokalizované v bazálnej vrstve semenotvorných kanálikov, blízko krvných ciev nachádzajúcich sa v interstíciu. SSCs pochádzajú z primordiálnych zárodočných buniek, ktoré predstavujú progenitorové bunky pre samčiu aj samičiu zárodočnú líniu. Mikroprostredie obklopujúce SSCs prezývané niche, poskytuje signály na riadenie sebaobnovy, diferenciácie či prežitia SSCs. Niche obsahuje faktory produkované susednými bunkami a to, Sertoliho bunkami, Leydigovými bunkami či peritubulárnymi myoidnými bunkami. Medzi tieto faktory patrí GDNF (faktor odvodený od línie gliálnych buniek), bFGF (rastový faktor fibroblastov), CSF1 (faktor 1 stimulujúci kolónie) a IGF1 (rastový faktor 1 podobný inzulínu). Po nástupe adolescencie si postupnosť spermatogénnej línie vyžaduje uchovanie zásoby SSCS. Práve na to slúžia takzvané modely zachovania SSCs. Najbežnejšie využívaný model sa označuje ako Asingle model. Ďalej sú to modely Apaired a Aaligned. Zvlášť označenie sa vyskytuje v prípade primátov, kde sa používa konkrétne pri spermatogónii A model Apale a Adark. Pracovanie s SSCs zahŕňa bežné postupy. Primárne ide o odber SSCs zo semenníkov samcov, nasleduje purifikácia buniek (najbežnejšia metóda MACS- magneticky aktivované triedenie buniek), in vitro kultivácia a kryokonzervácia. Nasledovná transplantácia je dôležitým aspektom pre využitie ďalších biotechnologických aplikácií, ako je génová terapia alebo obnovenie plodnosti. Transplantácia SSCs u samcov je obzvlášť dôležitá, pretože sa používa na produkciu transgénnych zvierat, množenie elitných samcov či ochranu genetických zdrojov. Okrem transgénneho výskumu sú SSCs vhodnými kandidátmi v oblasti neplodnosti. Pretože SSCs majú jedinečnú schopnosť samoobnovy a produkujú celoživotné zásoby spermií, trvalé zabudovanie požadovaných génov do SSCs môže viesť k celoživotnej produkcii transgénnych spermií v semenníkoch príjemcov. V oblasti regeneratívnej medicíny sa považujú SSCs za vhodný zdroj kmeňových buniek, vďaka ich možným pluripotentným vlastnostiam. Regeneratívny potenciál SSCs bol pozorovaný v oblasti rozmnožovacieho systému samcov ale aj v iných systémoch, ako napríklad nervová sústava či kardiovaskulárny systém.

Práca bola realizovaná za finančnej podpory projektu KEGA 034SPU-4/2019.