Het effect van cadmiumtoxiciteit op stamcellen in M. lignano
Degheselle, O. (2007). Het effect van cadmiumtoxiciteit op stamcellen in M. lignano. MSc Thesis. Universiteit Hasselt: Hasselt. 43 pp. |
| Available in | Author | | Document type: Dissertation
|
| Keywords | Macrostomum lignano Ladurner, Schärer, Salvenmoser & Rieger, 2005 [WoRMS]; Platyhelminthes [WoRMS]
Marine/Coastal |
| Abstract | Cadmium komt voor in mariene sedimenten dewelke de natuurlijke habitat zijn van de platworm Macrostomum lignano. Deze worm werd recent ontdekt als een nieuw modelorganisme binnen het fylum van de Platyhelminthes. Macrostomum lignano vertoont, net als vele andere platwormen, een enorme regeneratiecapaciteit. Deze regeneratiecapaciteit danken zij aan de aanwezigheid van neoblasten. De cellen die het unieke stamcelsysteem van de platworm vormen. Neoblasten zijn namelijk de enige cellen in adulte wormen die in staat zijn tot deling. De neoblast is dus een fundamenteel en essentieel celtype, dat instaat voor regeneratie en celvernieuwing. Omwille van deze reden is het interessant om het effect van cadmium op de neoblasten te onderzoeken. In deze studie werden de effecten van cadmium op de distributie, de migratie en differentiatie van delende neoblasten onderzocht. Dit werd mogelijk gemaakt met behulp van bromodeoxy-uridine (BrdU), een thymidine-analoog dat wordt geïncorporeerd in het DNA gedurende de S-fase van de celcyclus. Voor het nagaan van distributiepatronen en aantal delende neoblasten werden de wormen kortstondig blootgesteld aan BrdU, terwijl voor het nagaan van migratie- en differentiatiepatronen de wormen continu werden blootgesteld aan BrdU. Voor beide experimenten werden er naast een blancogroep, twee groepen blootgesteld aan respectievelijk 2,5 µM CdCl2 en 5 µM CdCl2 (sublethale concentraties). Het distributiepatroon van neoblasten bleek ongewijzigd te zijn onder invloed van cadmium. Voor het kwantificeren van het aantal delende neoblasten, al dan niet blootgesteld aan cadmium, werd er eerst een methode ontwikkeld om ze te kunnen tellen met ImageJ, gebaseerd op de verdeling van de celvolumes. Hierbij werd er een geautomatiseerde methode uitgewerkt die snel uitgevoerd kon worden en waarbij de foutenmarge zo klein mogelijk gehouden werd. Na deze beeldverwerking bleek dat bij een blootstelling aan 2,5 µM CdCl2 het aantal delende neoblasten na 2 dagen toeneemt. Na 4 dagen daalde het aantal delende neoblasten echter terug tot normale waarden en na 6 dagen daalde het aantal delingen nog meer. Hieruit kan men vaststellen dat een blootstelling aan 2,5 µM op korte termijn (2 dagen) het neoblastsysteem gaat reageren doordat het aantal delingen toeneemt. Op lange termijn (6 dagen) lijkt het echter alsof het neoblastsysteem aangetast wordt ten gevolge van cadmium waardoor de mitotische activiteit afneemt. Bij een blootstelling aan 5 µM werden er geen significante wijzigingen in het aantal delende neoblasten terug gevonden. Dit kan erop wijzen dat het effect van cadmium voor 2 dagen of na 6 dagen zal optreden, verder zou het kunnen dat cadmium bij deze concentratie andere pathways gaat aanspreken die geen invloed hebben op het neoblastsysteem. Een laatste hypothese hieromtrent is dat de algen bij 5 HM aangetast worden waardoor de wormen onvoldoende voedsel tot zich hebben kunnen nemen. Hierdoor gaat de stress van uithongering ervoor zorgen dat het aantal delende neoblasten afneemt wat een antagonistisch effect zou kunnen hebben ten opzicht van een eventuele stijging die 5 µM cadmium veroorzaakt. De effecten van 2,5 µM en 5 µM CdCl2 bleken op de migratie en differentiatie een toename in het aantal gemigreerde en gedifferentieerde cellen te veroorzaken na één en drie dagen blootstelling. Een kwantitatieve analyse was hier echter niet mogelijk omdat de continue blootstelling aan BrdUresulteerde in een aankleuring van teveel cellen. |
|
