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Bibliographic Metadata

Title
Therapeutic capacity of apoptotic mononuclear cell secretome in experimental spinal cord injury / submitted by Dr.med.univ. Thomas Helmut Haider
Additional Titles
Therapeutische Kapazität von apoptotischen mononukleären Zellsekretomen im experimentellen Rückenmarkstrauma
AuthorHaider, Thomas Helmut
CensorAnkersmit, Hendrik Jan
PublishedWien, 2016
Description110 Blätter : Illustrationen, Diagramme
Institutional NoteMedizinische Universität Wien, Dissertation, 2016
Annotation
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Zusammenfassung in deutscher Sprache
LanguageEnglish
Bibl. ReferenceOeBB
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (DE)Rückenmarkverletzung / Rückenmarktrauma / Inflammation / Zellsekretome / Oxidativer Stress / PBMCs
Keywords (EN)Spinal cord injury / Inflammation / Traumatic spinal cord injury / MNC-secretome / Oxidative stress / PBMCs / Secondary damage
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-7300 Persistent Identifier (URN)
Restriction-Information
 The work is publicly available
Files
Therapeutic capacity of apoptotic mononuclear cell secretome in experimental spinal cord injury [14.19 mb]
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Reference
Classification
Abstract (German)

Verletzungen des Rückenmarks betreffen in den meisten Fällen junge Patienten und geht häufig mit irreversiblen neurologischen Defiziten und schweren persönlichen Einschränkungen einher. Nach dem initialen Trauma führen sekundäre Mechanismen wie Inflammation, oxidativer Stress, gliale Narbenbildung, Thrombozyten-Aktivierung und Induktion von Apoptose zu einer Zunahme des Schadenausmaßes und weiteren Verschlechterung des funktionellen und neurologischen Ausgangs. Therapie mit dem Sekretom von apoptotischen peripheren mononukleären Zellen (PBMCs) wurde bereits in mehreren Arbeiten als wirkungsvoll und vielversprechend beschrieben. Der Wirkmechanismus wurde mit Modulation multipler molekularer und zellulärer Ziele in Verbindung gebracht. Einige dieser angesteuerten Signalwege spielen auch im Rahmen des sekundären Schadens nach Rückenmarksverletzungen eine zentrale Rolle. Ziel dieser These war es, eine mögliche therapeutische Wirksamkeit des Sekretoms nach Rückenmarksverletzungen zu untersuchen und gegebenenfalls involvierte Signalwege und Wirkungsmechanismen aufzuzeigen.

Für Untersuchungen in dieser These wurde ein Kontusionsmodell herangezogen. PBMCs wurden von gesunden Probanden durch periphere venöse Blutabnahme entnommen und anschließend bestrahlt, um so Apoptose zu induzieren. Systemische Applikation von Sekretomen von apoptotischen PBMCs führte zu signifikant besserem neurologischen und funktionellen Outcome nach Rückenmarkstrauma. Die histologische Auswertung ergab, dass die Therapie zu einer Modulation der immunologischen Antwort führte.

In dieser These konnte die therapeutische Kapazität der Behandlung mit Sekretomen von apoptotischen PBMCs in einem experimentellen Modell des Rückenmarktraumas aufgezeigt werden. Die therapeutische Wirkung basiert auf mehreren Wirkungsmechanismen, welche im Zusammenspiel eine Abschwächung des sekundären Schadens verursachen. Die Ergebnisse dieser These könnten als Grundlage für klinische Studien dienen

Abstract (English)

Spinal cord injuries (SCI) represent a severe form of trauma affecting mainly young patients during their most active years in life. In most cases, injuries to the spinal cord are associated with severe and irreversible neurological impairment causing individual and socio-economic burden. After the initial trauma, secondary mechanisms like inflammation, oxidative stress, glial scarring, thrombocyte activation, and apoptosis come into action and promote aggravation of the lesion further deteriorating functional outcome after SCI. Recently, the secretome (=conditioned medium) of apoptotic peripheral blood mononuclear cells (PBMCs; MNC-secretome) was shown to exhibit therapeutic capacity in numerous pre-clinical trials by modulating multiple molecular and cellular targets. This thesis aimed to address the question whether treatment with the secretome derived from apoptotic PBMCs is also capable of interfering with the endogenous response after SCI. PBMCs were obtained from healthy human donors, lethally irradiated to induce apoptosis and cultured for 24 hours using standard cell culture methods.

Systemic administration of MNC-secretome lead to improved recovery of motor function compared to untreated animals. Modulation of the inflammatory response was confirmed histologically. We found augmented recruitment of macrophages to the perilesional area with concomitant reduction of pro-inflammatory markers. Efficacy of systemic treatment with conditioned medium derived from apoptotic PBMCs on multiple targets involved in the secondary cascade after SCI was successfully demonstrated in this study. We hypothesize that the combination of postulated characteristics of MNC-secretome resulted in improvement of neurological outcome. Results from this thesis may provide the basis for translation to clinical application of MNC-secretome.

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