MANF-Knockout Human Embryonic Stem Cells React to Oxidative Stress Differently than Wild-Type Cells
| Title: | MANF-Knockout Human Embryonic Stem Cells React to Oxidative Stress Differently than Wild-Type Cells |
| Author(s): | Haapala, Anu Johanna |
| Contributor: | University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences |
| Degree program: | Master 's Programme in Neuroscience |
| Specialisation: | Neuroscience |
| Language: | English |
| Acceptance year: | 2023 |
| Abstract: |
Johdanto: Solut kokevat oksidatiivista stressiä, kun happiaineenvaihdunnan sivutuotteena muodostuvia reaktiivisia happiyhdisteitä kertyy liikaa. Korkea oksidatiivinen stressi on soluille haitallista, mutta tietyt proteiinit auttavat niitä selviytymään. Tällaisiin proteiineihin lukeutuva MANF on kiinnostanut etenkin Parkinsonin tautia tutkivia, mutta MANF:lla näyttäisi olevan rooli monissa, myös varhaislapsuudessa puhkeavissa sairauksissa. Siksi on tärkeää tutkia sen toimintaa eri solutyypeissä. Tutkimme, miten MANF:ia erittämättömät ihmisalkion kantasolut reagoivat oksidatiiviseen stressiin tavallisiin ihmisalkion kantasoluihin verrattuna altistamalla niitä vetyperoksidille ja etanolille. Tulokset: MANF:ia erittämättömät solut olivat herkempiä oksidatiiviselle stressille kuin tavalliset solut. Tuloksissa oli kuitenkin paljon vaihtelua eivätkä erot olleet tilastollisesti merkitseviä. Tutkimamme transkriptiotekijä siirtyi MANF:ia erittämättömien solujen solulimasta tumaan, kun solut altistettiin oksidatiiviselle stressille. Vastaavaa ei tapahtunut tavallisissa soluissa. Altistuminen korkeille (>2 %) etanolipitoisuuksille vähensi solujen elinvoimaisuutta jo neljässä tunnissa. Pohdinta: Tulostemme perusteella MANF:ia erittämättömät ihmisalkion kantasolut reagoivat oksidatiiviseen stressiin eri tavoin kuin tavalliset ihmisen kantasolut. Lisätutkimuksia tarvitaan, jotta voidaan varmistua siitä, ovatko MANF:ia erittämättömät solut todella herkempiä oksidatiiviselle stressille kuin tavalliset solut. Tulevaisuudessa olisi myös mielenkiintoista tutkia, auttaako MANF suojelemaan ihmisalkion kantasoluja, jos solut altistetaan fysiologisesti relevanteille, matalille etanolipitoisuuksille mutta pitkäkestoisemmin.
Introduction: Oxidative stress occurs in cells when reactive oxygen species are generated as a by-product of oxygen metabolism and start to accumulate excessively. While extensive oxidative stress is highly detrimental to the cells, trophic factors help them survive. Trophic factor MANF has interested especially Parkinson’s disease researchers, but recent findings suggest that MANF plays a role in many diseases, also ones with an early childhood-onset. For this reason, it is important to investigate MANF function in different cell types. We have studied how MANF-knockout human embryonic stem cells react to oxidative stress compared to wild-type human embryonic stem cells, by exposing the cells to hydrogen peroxide and ethanol.
Results: MANF-knockout human embryonic stem cells were more sensitive to oxidative stress than wild-type cells, but the variation between measurements was remarkable and the differences were statistically insignificant. We found that a transcription factor of our interest localized in the cell nuclei of MANF-knockout cells upon oxidative stress exposure. Such a nuclear translocation did not occur in wild-type cells. Moreover, we found that high concentrations (>2%) of ethanol reduced the viability of cells in only four hours.
Discussion: Our findings suggest that MANF-knockout human embryonic stem cells react to oxidative stress differently than wild-type cells. Additional studies are necessary to clarify whether MANF-knockout human embryonic stem cells are indeed more sensitive to oxidative stress than wild-type cells. In the future, it would be interesting to inspect whether MANF protects human embryonic stem cells when the cells are exposed to physiologically relevant ethanol concentrations for longer periods of time.
|
| Keyword(s): | human embryonic stem cells MANF oxidative stress |
Files in this item
| Files | Size | Format | View |
|---|---|---|---|
| Haapala_Anu_thesis_2023.pdf | 866.1Kb |