Raman characteristics of the interaction between the brain endothelium and progenitor cells

Choroby neurodegeneracyjne ze względu na stale wzrastającą długość życia są coraz poważniejszym problemem społecznym, zwłaszcza w krajach wysoko rozwiniętych. Są nieuleczalne. Potencjalne kierunki terapii jak terapia komórkowa, wykazują małą skuteczność ze względu na brak opracowanych metod pozwalających na monitorowanie efektywności terapii.W niniejszej pracy magisterskiej przedstawiono zastosowanie obrazowania ramanowskiego w charakterystyce spektralnej wybranych organelli endotelialnych komórek progenitorowych i komórek śródbłonka mózgowego oraz określono różnice w składzie biochemicznym tychże organelli pomiędzy badanymi komórkami. Ponadto z pomocą metod analizy chemometrycznej zaobserwowano oddziaływania pomiędzy komórkami kokulturowanymi.Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, iż pomiędzy komórkami kokulturowanymi doszło do oddziaływania, co przełożyło się na zmianę charakteru spektralnego cytoplazmy i kropli lipidowych na charakter typowy dla endotelialnych komórek progenitorowych. Przeprowadzone badania dowiodły, iż spektroskopia ramanowska w połączeniu z metodami analizy chemometrycznej jest odpowiednim narzędziem do rozróżnienia podobnych fenotypowo komórek i śledzenia ich interakcji in vitro.

Due to the constantly increasing life expectancy, neurodegenerative diseases are an increasingly serious social problem, especially in highly developed countries. They are incurable. Whilst the development of therapies, e.g. cell therapy, is limited due to the lack of efficient methods for monitoring the effectiveness of therapy.This MSc thesis presents the application of Raman imaging for the spectral characteristics of selected organelles of endothelial progenitor and cerebral to determine the differences in the biochemical composition of these organelles between the studied cells. In addition, with the help of chemometric methods, interactions between cocultured cells were observed.Based on the obtained results, it was found that there were interactions between the cocultured cells since the spectral profiles of their cytoplasm and lipid droplets became typical as for endothelial progenitor cells. These studies showed that Raman spectroscopy in combination with chemometric analysis is an appropriate tool to distinguish phenotypically similar cells and to follow their interactions in vitro.