Πυρηνο-κυτταροπλασματική κυκλοφορία σε ασύμμετρα διαιρούμενα βλαστικά κύτταρα του αιμοποιητικού συστήματος

Η ασύμμετρη κυτταρική διαίρεση (ΑΚΔ) αποτελεί ένα ιδιαίτερο τύπο κυτταρικής διαίρεσης όπου, υπό μια εξαιρετικά συντηρημένη διαδικασία, προκύπτουν δυο διακριτά θυγατρικά κύτταρα. Με τη χρήση ΑΚΔ διατηρείται ένας υποπληθυσμός κυττάρων σε υποδεέστερο αναπτυξιακό επίπεδο (πιο βλαστικό) απ’ ότι τα γειτονικά κύτταρα συμβάλλοντας στην εμβρυονική ανάπτυξη ή την ομοιόσταση κατά την ενήλικη ζωή. Βιβλιογραφικά ωστόσο, η in vitro χρήση ΑΚΔ επιδέχεται πολλαπλών ερμηνειών, διατηρώντας ασαφή τη συνεισφορά της στην ετερογένεια που χαρακτηρίζει τις εν λόγω διαφοροποιήσεις.Στην παρούσα διδακτορική διατριβή επιχειρήθηκε η αποσαφήνιση της παρουσίας ΑΚΔ σε μια σειρά διαφοροποιήσιμων κυτταρικών συστημάτων (λευχαιμικές κυτταρικές σειρές, νωπά δείγματα αντίστοιχων ασθενών και εμβρυονικά βλαστικά κύτταρα (ΕΒΚ) ποντικού). Στις διαφοροποιήσεις των κυττάρων αυτών πραγματοποιήθηκε ενδελεχής έλεγχος των κλασσικών δεικτών για όλα τα στάδια μιας ΑΚΔ. Επιπλέον, διερευνήθηκαν και άλλοι παράγοντες ως προς την συμμετρική ή ασύμμετρη κατανομή τους λ.χ. δείκτες πολυδυναμίας, νουκλεοπορίνες και εκμαγείο DNA.Το στερεότυπο αποτέλεσμα που προέκυψε από όλα τα παραπάνω συστήματα και τις συνθήκες μελέτης ήταν η χρήση αποκλειστικά συμμετρικών διαιρέσεων από τα in vitro διαφοροποιούμενα κύτταρα. Η παραπάνω συμμετρία διατηρήθηκε και στην ποιοτική-ποσοτική ανάλυση της σύστασης των πυρηνικών φακέλων σε ζεύγη θυγατρικών κυττάρων. Παρόλα αυτά, καταγράφηκαν πρωτότυπες ασυμμετρίες στη δομή και τις κινήσεις της μιτωτικής ατράκτου σε αδιαφοροποίητα ΕΒΚ.Ως επακόλουθο των παραπάνω αποτελεσμάτων προέκυψε η αναζήτηση εναλλακτικής ερμηνείας διερευνώντας αρχικά την πιθανότητα ανάκτησης διαφορετικής κυτταρικής τύχης μεταξύ θυγατρικών κυττάρων μέσω της ετερόχρονης ενεργοποίησης σηματοδοτικών μονοπατιών από τις πρωταρχικές τους βλεφαρίδες (ΠΒ). Η ανάλυση αυτή πραγματοποιήθηκε στα ΕΒΚ, αφού πρώτα ταυτοποιήθηκε η παρουσία αλλά και ο ετερόχρονος σχηματισμός ΠΒ σε ζεύγη αδελφών κυττάρων. Ωστόσο, διαπιστώθηκε ότι οι ΠΒ των αδιαφοροποίητων ή πρώιμα διαφοροποιημένων ΕΒΚ δεν χρησιμοποιούνται (τουλάχιστον από το σηματοδοτικό μονοπάτι Hedgehog). Στη συνέχεια, διερευνήθηκε η επίδραση του κυτταρικού διαχωρισμού στην ετερογένεια των διαφοροποιήσεων των ΕΒΚ. Πραγματοποιήθηκε μια σειρά πειραμάτων συγκαλλιέργειας και χιμαιρικών διαφοροποιήσεων μεταξύ πατρικών ΕΒΚ και μεταλλαγμένων, ως προς διάφορες μορφές του γονιδίου LBR, κλώνων αυτών. Τα πειράματα αυτά ανέδειξαν ότι η δυναμική διαδικασία του κυτταρικού διαχωρισμού μεταξύ ΕΒΚ με διαφορετικό αναπτυξιακό δυναμικό ή/και μεμβρανική τάση συνεισφέρει καταλυτικά στη θέση που καταλαμβάνει ένα κύτταρο σε μια καλλιέργεια (αποικία ή εμβρυονικό σωμάτιο), τη μεταγραφική του δραστηριότητα αλλά και το τελικό αποτέλεσμα (απόδοση) μιας διαφοροποίησης εξαρτώμενο από το αρχικό περιβάλλον (σύσταση αρχικού μείγματος κυττάρων και καλλιεργητικό μέσο). Συγκεντρωτικά, διαπιστώθηκε ότι η ετερογένεια που παρατηρείται στις in vitro διαφοροποιήσεις ΕΒΚ δεν μπορεί να αποδοθεί σε ΑΚΔ ή στην ασύγχρονη σηματοδότηση των ΠΒ, αλλά στην δυναμική διαδικασία του κυτταρικού διαχωρισμού. Τέλος, από τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας διαπιστώθηκε ότι οι ιδιαίτερες κινήσεις της αναφασικής ατράκτου και η απουσία της σηματοδότησης Hedgehog από τα αδιαφοροποίητα ΕΒΚ μπορούν να προταθούν ως πιθανοί εναλλακτικοί δείκτες βλαστικότητας των in vitro καλλιεργούμενων ΕΒΚ.