Závěrečná zpráva grantu 124/1997/C/3.LF

Název projektu:Výskyt endogenních lektinů v buňkách lidské epidermis - praktické využití získaných výsledků při léčbě rozsáhle popálených
Hlavní řešitel:RNDr Barbora Dvořánková
Spoluřešitelé: Prof., MUDr Radana Königová, CSc; Ing Jiří Vacík, CSc; Ing. Miroslava Jelínková; Marie Čápová; MUDr Ludmila Trešlová; Eva Vancová; MUDr. Dagmar Vogtová; Ing Martin Přádný, CSc; Doc., MUDr Karel Smetana, DrSc; MUDr. Elena Činčárová; MUDr Zuzana Holíková; MUDr Kateřina Petrová; MUDr. Vlasta Štolbová
Období řešení:1997-1999
Celková dotace:350 tis. Kč

Souhrn výsledků

    Technikou enzymatické imunocytochemie normální a reversní lektinové histochemie byla studována exprese endogenních lektinů v normální lidské epidermis.  Bylo zjištěno, že lidské keratinocyty in situ obsahují vazebná místa pro glykosaminoglykany: heparansulfát, chondroitinsulfát, kyselinu hyaluronovou, polysacharidy: fukoidan a monosacharidy: kyselinu glukuronovou, b-galaktosidy, a(b)-N-acetylgalaktosamin, b-N-acetylglukosamin, b-galaktózo-6P, a-manosidy a a-fukosidy.  Speciální zřetel byl kladen na průkaz vazebných míst pro b-galaktosidy, která mohou být rozpoznána buď lektinem typu C nebo galektinem. Bylo zjištěno, že keratinocyty všech vrstev exprimují galektin-1. Galektin-3 je exprimován v aktivní konformaci přísně suprabazálně.
    Vzhledem k možnému vztahu k lamininu byla in vitro studována adheze a růst lidských keratinocytů na plastiku s imobilozovanými (neo)glykoproteiny obsahujícími v terminální pozici b-N-acetylgalaktosamin či a-manosu. Kromě lamininu a dalších komponent obsahují basální laminy také heparansulfát. Proto byly adheze i růst keratinocytů studovány i na površích s tímto imobilizovaným glykosaminoglykanem. Výsledky ukázaly, že lidské epidermální buňky mohou růst na površích s imobilizovanými neoglykoproteiny terminovanými b-N-acetylgalaktosaminem či a-manosou (bez přítomnosti podpůrných buněk). Růst buněk je závislý na koncentraci Ca2+ v kultivačním mediu, což naznačuje, že se nejedná o galektin , ale o lektin typu C. Tato skutečnost by mohla mít zásadní význam pro modifikaci námi původně navržené metody pro léčbu těžkých popáleninových defektů a chronických vředů a byly proto podány české a mezinárodní patentové přihlášky.
    V lidské epidermis se kromě keratinocytů nacházejí i další buněčné typy (např. Merkelovy buňky, lymfocyty a buňky Langeransovy) V rámci řešení projektu jsme zjistili, že Langerhansovy buňky obsahují galektin-3 v aktivní konformaci schopné rozeznávat příslušné glykoligandy. Tento galektin-3 kolokalizuje s Lag antigenem, proteinem nacházejícím se v Birbeckových granulech. Vzhledem k tomu, že je známo, že Langerhansovy buňky samy galektin-3 neprodukují, byl navržen model vysvětlující jeho přítomnost. Galektin-3 je produkován v dimerní (či oligomerní) podobě keratinocyty. Naváže se lektinovým mechanismem na povrch Langerhansovy buňky a v procesu vytváření Birberckova granula invaginací buněčné membrány je internalizován do těchto granul. Vzhledem ke skutečnosti, že Birbeckova granula se aktivně podílejí na antigenní prezentaci je pravděpodobná role galektinu-3 při tomto procesu. Literární údaje o přítomnosti galektin-3 reaktivních glykoligandů na povrchu řady patogenů a potencionálních patogenů významně podporují tuto domněnku. Toto zjištění by mohlo být významné při přípravě specifických protinádorových vakcin.
    V rámci řešení tohoto projektu byla dále klinicky testována námi dříve vyvinutá transplantace autologních i alogenních lidských keratinocytů na podložkách na popálené plochy (15 pacientů) a spodinu trofických vředů (11 pacientů). Výsledky ukázaly vysokou terapeutickou efektivitu této technologie. Příprava nového typu kultivačně transplantační podložky obsahující bioaktivní sacharidy s vyloučením nutnosti podpůrných buněk znamená další klinické zefektivnění této metody. V této fázi intenzivně hledáme komerčního partnera , neboť preklinické i klinické testování této inovované technologie se ukázalo tak nákladným,  že vysoce překračuje možnosti běžného grantového projektu.