Stres endoplazmatického retikula jako hybná síla hybridní
epiteliálně-mezenchymální tranzice: vliv bakteriálních
lipopolysacharidů na morfologii expandovatelných plicních
epiteliálních progenitorů

a 2025

Stres endoplazmatického retikula jako hybná síla hybridní epiteliálně-mezenchymální tranzice: vliv bakteriálních lipopolysacharidů na morfologii expandovatelných plicních epiteliálních progenitorů

HAVLÍČEK, Vítězslav; Türkan PORTAKAL; Jarmila HERŮDKOVÁ; Vendula PELKOVÁ; Tereza GRUNTOVÁ et al.

Základní údaje

Originální název

Stres endoplazmatického retikula jako hybná síla hybridní epiteliálně-mezenchymální tranzice: vliv bakteriálních lipopolysacharidů na morfologii expandovatelných plicních epiteliálních progenitorů

Autoři

HAVLÍČEK, Vítězslav; Türkan PORTAKAL; Jarmila HERŮDKOVÁ; Vendula PELKOVÁ; Tereza GRUNTOVÁ; Riza Can CAKMAKCI; Hana KOTASOVÁ; Aleš HAMPL a Petr VAŇHARA

Vydání

68. Studentská vědecká konference LF MU, 2025

Další údaje

Jazyk

čeština

Typ výsledku

Konferenční abstrakt

Označené pro přenos do RIV

Změněno: 9. 1. 2026 08:45, doc. RNDr. Petr Vaňhara, Ph.D.

Anotace

V originále

Lipopolysacharidy (LPS), klíčová složka vnější membrány gramnegativních bakterií, předsta- vují silný zánětlivý stimul používaný k vyvolání plicního poškození. Jejich působení může vést k narušení alveolární homeostázy, remodelaci a difúznímu poškození plicní tkáně. Molekulární podstata těchto změn však dosud nebyla plně objasněna.Tato studie se zaměřuje na účinek LPS na buněčnou plasticitu expandovatelných plicních epitelových progenitorů (ELEP). Zvláštní důraz je kladen na fenomén epiteliálně-mezenchymální tranzice (EMT) vyskytující se jako součást embryonálních, zánětlivých a nádorových procesů a způsobující významné fenoty- pové změny. Ty mohou úzce souviset se stresem endoplazmatického retikula (ER stresem). Expandovatelné plicní epitelové progenitorové buňky (ELEP), derivované z lidských embryo- nálních pluripotentních kmenových buněk CCTL14, byly kultivovány ve 2D a 3D modelech a exponovány účinkům LPS. Pro modulaci stresu ER byla použita tauroursodeoxycholová kyselina (TUDCA).Za účelem morfologické analýzy byly pořízeny snímky ze světelné a imu- nofluorescenční mikroskopie. Snímky byly následně podrobeny segmentaci prostřednictvím programu Cellpose 2.0 a analýze celkové plochy a cirkularity buněk i jader v programu ImageJ 1.54h. Migrační schopnosti buněk byly zhodnoceny pomocí „scratch wound healing assay“. Na molekulární úrovni byla pomocí qRT-PCR sledována exprese genů spojených s markery EMT a markery ER stresu. Exprese proteinů byla vyhodnocena pomocí western blottingu a konfokální imunofluorescenční mikroskopie. Po expozici LPS vykazovala buněčná monovrstva ELEP buněk rozvolněnou organizaci a zvý- šení celkové buněčné plochy. Analýza jaderných parametrů prokázala zvýšený poměr hlavní a vedlejší osy (AR) a snížení cirkularity. Nabytí mezenchymálních vlastností může být příčinou změny morfologických parametrů. U EMT typicky dochází ke zvýšení AR, snížení cirkularity a často i zvýšení plochy. Nejvýraznější změny byly pozorovány u sféroidů: zatímco kontrolní sféroidy tvořily kompaktní struktury o vysoké cirkularitě, sféroidy ošetřené LPS vykazovaly větší růst a tvarovou nepravidelnost. TUDCA částečně regredovala tyto změny a podpořila jejich obnovu. Funkčně byla prokázána zvýšená migrační kapacita ELEP buněk po stimulaci LPS, což rovněž nasvědčuje mezenchymálnímu přechodu.Na molekulární úrovni byla významně zvýšena retence E-cadherinu v oblasti endoplazmatického retikula, která byla spojena se zvýšenými hladinami markerů ER stresu (BIP, CHOP a TUSC3). Zároveň došlo ke zvýšení celkové hladiny β-kateninu, který sehrává důležitou roli z hlediska mezibuněčného spojení, reorganizace skeletu a zvýšené pohyblivosti buněk. Expozice TUDCA vedla ke snížení markerů ER stresu a poklesu retence E-cadherinu v oblasti endoplazmatického retikula. Výsledky ukazují, že LPS indukuje u ELEP buněk morfologické i molekulární změny odpovída- jící hybridnímu EMT fenotypu, přičemž podstatným mechanismem se jeví být ER stres. Jeho inhibice prostřednictvím TUDCA vedla k částečné reverzi pozorovaných změn. E-cadherin, jehož akumulace byla původně zvýšená v blízkosti endoplazmatického retikula, se po modu- laci ER stresu částečně relokalizoval do buněčné membrány. U sféroidů došlo k částečnému obnovení jejich typického fenotypu. Tato zjištění mohou představovat důležitý nástroj v poro- zumění zánětem indukované plasticity plicních buněk.

Návaznosti

GA23-06675S, projekt VaV

Název: Plicní stres a regenerace

Investor: Grantová agentura ČR, Plicní stres a regenerace

MUNI/A/1738/2024, interní kód MU

Název: Zdroje pro tkáňové inženýrství 15

Investor: Masarykova univerzita, Zdroje pro tkáňové inženýrství 15

Citovat

HAVLÍČEK, Vítězslav; Türkan PORTAKAL; Jarmila HERŮDKOVÁ; Vendula PELKOVÁ; Tereza GRUNTOVÁ; Riza Can CAKMAKCI; Hana KOTASOVÁ; Aleš HAMPL a Petr VAŇHARA. Stres endoplazmatického retikula jako hybná síla hybridní epiteliálně-mezenchymální tranzice: vliv bakteriálních lipopolysacharidů na morfologii expandovatelných plicních epiteliálních progenitorů. In 68. Studentská vědecká konference LF MU. 2025.

@proceedings{2535213,
   author = {Havlíček, Vítězslav and Portakal, Türkan and Herůdková, Jarmila and Pelková, Vendula and Gruntová, Tereza and Cakmakci, Riza Can and Kotasová, Hana and Hampl, Aleš and Vaňhara, Petr},
   booktitle = {68. Studentská vědecká konference LF MU},
   language = {cze},
   title = {Stres endoplazmatického retikula jako hybná síla hybridní epiteliálně-mezenchymální tranzice: vliv bakteriálních lipopolysacharidů na morfologii expandovatelných plicních epiteliálních progenitorů},
   year = {2025}
}

TY  - CONF
ID  - 2535213
AU  - Havlíček, Vítězslav - Portakal, Türkan - Herůdková, Jarmila - Pelková, Vendula - Gruntová, Tereza - Cakmakci, Riza Can - Kotasová, Hana - Hampl, Aleš - Vaňhara, Petr
PY  - 2025
TI  - Stres endoplazmatického retikula jako hybná síla hybridní epiteliálně-mezenchymální tranzice: vliv bakteriálních lipopolysacharidů na morfologii expandovatelných plicních epiteliálních progenitorů
N2  - Lipopolysacharidy (LPS), klíčová složka vnější membrány gramnegativních bakterií, předsta- vují silný zánětlivý stimul používaný k vyvolání plicního poškození. Jejich působení může vést k narušení alveolární homeostázy, remodelaci a difúznímu poškození plicní tkáně. Molekulární podstata těchto změn však dosud nebyla plně objasněna.Tato studie se zaměřuje na účinek LPS na buněčnou plasticitu expandovatelných plicních epitelových progenitorů (ELEP). Zvláštní důraz je kladen na fenomén epiteliálně-mezenchymální tranzice (EMT) vyskytující se jako součást embryonálních, zánětlivých a nádorových procesů a způsobující významné fenoty- pové změny. Ty mohou úzce souviset se stresem endoplazmatického retikula (ER stresem). Expandovatelné plicní epitelové progenitorové buňky (ELEP), derivované z lidských embryo- nálních pluripotentních kmenových buněk CCTL14, byly kultivovány ve 2D a 3D modelech a exponovány účinkům LPS. Pro modulaci stresu ER byla použita tauroursodeoxycholová kyselina (TUDCA).Za účelem morfologické analýzy byly pořízeny snímky ze světelné a imu- nofluorescenční mikroskopie. Snímky byly následně podrobeny segmentaci prostřednictvím programu Cellpose 2.0 a analýze celkové plochy a cirkularity buněk i jader v programu ImageJ 1.54h. Migrační schopnosti buněk byly zhodnoceny pomocí „scratch wound healing assay“. Na molekulární úrovni byla pomocí qRT-PCR sledována exprese genů spojených s markery EMT a markery ER stresu. Exprese proteinů byla vyhodnocena pomocí western blottingu a konfokální imunofluorescenční mikroskopie. Po expozici LPS vykazovala buněčná monovrstva ELEP buněk rozvolněnou organizaci a zvý- šení celkové buněčné plochy. Analýza jaderných parametrů prokázala zvýšený poměr hlavní a vedlejší osy (AR) a snížení cirkularity. Nabytí mezenchymálních vlastností může být příčinou změny morfologických parametrů. U EMT typicky dochází ke zvýšení AR, snížení cirkularity a často i zvýšení plochy. Nejvýraznější změny byly pozorovány u sféroidů: zatímco kontrolní sféroidy tvořily kompaktní struktury o vysoké cirkularitě, sféroidy ošetřené LPS vykazovaly větší růst a tvarovou nepravidelnost. TUDCA částečně regredovala tyto změny a podpořila jejich obnovu. Funkčně byla prokázána zvýšená migrační kapacita ELEP buněk po stimulaci LPS, což rovněž nasvědčuje mezenchymálnímu přechodu.Na molekulární úrovni byla významně zvýšena retence E-cadherinu v oblasti endoplazmatického retikula, která byla spojena se zvýšenými hladinami markerů ER stresu (BIP, CHOP a TUSC3). Zároveň došlo ke zvýšení celkové hladiny β-kateninu, který sehrává důležitou roli z hlediska mezibuněčného spojení, reorganizace skeletu a zvýšené pohyblivosti buněk. Expozice TUDCA vedla ke snížení markerů ER stresu a poklesu retence E-cadherinu v oblasti endoplazmatického retikula. Výsledky ukazují, že LPS indukuje u ELEP buněk morfologické i molekulární změny odpovída- jící hybridnímu EMT fenotypu, přičemž podstatným mechanismem se jeví být ER stres. Jeho inhibice prostřednictvím TUDCA vedla k částečné reverzi pozorovaných změn. E-cadherin, jehož akumulace byla původně zvýšená v blízkosti endoplazmatického retikula, se po modu- laci ER stresu částečně relokalizoval do buněčné membrány. U sféroidů došlo k částečnému obnovení jejich typického fenotypu. Tato zjištění mohou představovat důležitý nástroj v poro- zumění zánětem indukované plasticity plicních buněk.
ER  -

HAVLÍČEK, Vítězslav; Türkan PORTAKAL; Jarmila HERŮDKOVÁ; Vendula PELKOVÁ; Tereza GRUNTOVÁ; Riza Can CAKMAKCI; Hana KOTASOVÁ; Aleš HAMPL a Petr VAŇHARA. Stres endoplazmatického retikula jako hybná síla hybridní epiteliálně-mezenchymální tranzice: vliv bakteriálních lipopolysacharidů na morfologii expandovatelných plicních epiteliálních progenitorů. In \textit{68. Studentská vědecká konference LF MU}. 2025.

Přehled o publikaci