University of Groningen. Embryogenesis and neogenesis of the endocrine pancreas Gangaram-Panday, Shanti Tireshma

Transcriptie

1 University of Groningen Embryogenesis and neogenesis of the endocrine pancreas Gangaram-Panday, Shanti Tireshma IMPORTANT NOTE: You are advised to consult the publisher's version (publisher's PDF) if you wish to cite from it. Please check the document version below. Document Version Publisher's PDF, also known as Version of record Publication date: 2010 Link to publication in University of Groningen/UMCG research database Citation for published version (APA): Gangaram-Panday, S. T. (2010). Embryogenesis and neogenesis of the endocrine pancreas: the role of c- met, c-kit and nestin positive cells Groningen: Shanti Gangaram-Panday Copyright Other than for strictly personal use, it is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), unless the work is under an open content license (like Creative Commons). Take-down policy If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim. Downloaded from the University of Groningen/UMCG research database (Pure): For technical reasons the number of authors shown on this cover page is limited to 10 maximum. Download date:

2

3 Het huidige onderzoek is verricht om de expressie van de nestine, c-met en c-kit te bestuderen in embryogenese, de ontwikkeling tot en groei van de volwassen pancreas. De rationale voor deze studies is dat deze eiwitten zijn betrokken in de ontwikkeling van de pancreas, maar ook andere organen en enkele van deze eiwitten zijn voorgesteld om aanwezig te zijn op de stamcellen/voorlopercellen. Om te kunnen bevestigen dat deze bevolking inderdaad betrokken is bij groeimechanismen van de pancreas hebben wij besloten een robuust experiment uit te voeren. Wij isoleerden populaties van c-met en c-kit dragende cellen uit de neonatale pancreas en infundeerden deze cellen in de pancreas van een rat die we hadden voorbehandeld met streptozotocine. Door de ratten te behandelen met streptozotocine beschadigende we de pancreas en induceerde op deze manier diabetes in deze ratten. In deze ratten bestudeerden we vervolgens het effect op de glycemische parameters, zoals glucose waarden. Ook bestudeerden we het effect op het gewicht van de ratten (hoofdstuk 3). Dit experiment toonde aan dat er waarschijnlijk cellen aanwezig zijn in deze populatie cellen, die therapeutische potenties kunnen hebben. Dit impliceert niet dat deze cellen voorlopercellen zijn, gezien onze celpopulatie heterogeen is, zoals getoond in hoofdstukken 4, 5 en 6. Het toont enkel aan dat de geïnjecteerde populatie van c-met en c-kit positieve cellen, cellen bevatten die invloed hebben op regeneratieve processen of kunnen worden gedifferentieerd in een beta-cel. Om deze cellen nog verder te bestuderen hebben wij besloten de studie te richten op de details van de locatie van deze cellen in de ontwikkelende en groeiende endocriene en exocrine pancreas. In hoofdstuk 4 van dit proefschrift onderzochten wij de lokalisatie van nestine, c-met en c-kit positieve cellen in het endocriene pancreas, oftewel in de eilanden van Langerhans en in de exocriene pancreas, bestaande uit ducten, exocriene weefsel en in bloedvaten. De lokalisatie van nestine, c-met en c-kit positieve cellen hebben we bestudeerd in de embryonale, neonatale pancreas en zwangerschap, oftewel een fysiologische groeimodel. In de embryonale fase vonden we zowel nestine als c-met positieve cellen op sommige speci eke locaties. C-kit positieve cellen waren echter niet aanwezig. Ook tijdens het post-natale fase waren nestine en c-met positieve cellen aanwezig in de pancreas. Daarnaast vonden we ook de aanwezigheid van c-kit positieve cellen. Tijdens zwangerschap vonden we ook 136

4 nestine, c-met en c-kit positieve cellen, maar hun aantallen was afgenomen. Dit illustreert dat deze eiwitten in de ontwikkeling en differentiatie van de onvolwassen pancreas naar de volwassene fase zijn betrokken. Zowel de locatie van de eiwitten als de fase van ontwikkeling suggereren dat deze eiwitten op cellen nodig zijn voor de ontwikkeling van de pancreas. Ook ontdekten wij dat het aantal cellen met nestine, c-met en c-kit in de pancreas beïnvloed wordt door de aanwezigheid van een metabole uitdaging zoals tijdens zwangerschap, waarin de endocriene pancreas groeit, het geval is. Dit suggereert dan ook dat deze cellen ook in de groeiende pancreas nodig zijn en dat zij een rol in het groeiproces spelen. In hoofdstuk 5 hebben wij de celpopulaties die nestine, c-met en c-kit in de neonatale pancreas tot expressie brengen en de geïnjecteerde celpopulatie, van hoofdstuk 3, verder gekarakteriseerd. In dit hoofdstuk hebben we aangetoond dat deze cellen heterogene celpopulaties zijn. Onze resultaten tonen aan dat nestine, c-met en c-kit positieve cellen, eiwitten tot expressie brengen die speci ek zijn voor pancreas precursor cellen (Islet-1, ngn3, Pax4, Pax6, amylase, Pdx-1, insuline, PP/SOM en glucagon), endotheel cellen (CD31) en zenuwcellen ( 3-tubulin). In hoofdstuk 6 hebben wij onderzocht of c-met en c-kit positieve cellen kunnen worden gedifferentieerd tot insuline producerende cellen door ze te kweken in medium met groeifactoren die speci ek zijn voor beta-cel differentiatie. Na 10 dagen kweken, bleek dat gedifferentieerde c-met cellen mogelijk verder weg staan van de volwassen beta-cel fase dan c-kit cellen, aangezien de c-met positieve cellen nog steeds Pax6 en Pax4 tot expressie brachten, terwijl in gedifferentieerde c-kit cellen de expressie van deze transcriptiefactoren verdween. Dit toont aan dat deze heterogene celpopulatie tot een speci ek unieke lineage differentiatie kan worden gedwongen om een meer beta-cel fenotype te verkrijgen. Echter, aangezien wij met heterogene celpopulaties hebben gewerkt, kan het niet worden uitgesloten dat de manipulatie resulteerde in: vermenigvuldiging van speci eke populaties en apoptosis van anderen, wat zou kunnen leiden tot een voorkeursgroei van een populatie boven andere populaties. Daarnaast kan het ook zijn dat klonale uitbreiding van speci eke populaties kunnen betrokken zijn. Deze vragen kunnen in toekomstige studies verder uitgediept worden. 137

5