Puskureiden vaikutus osteoklastien erilaistumiseen

Abstract

Osteoklasti on yksi neljästä erilaisesta luusolusta. Luun solut voidaan erottaa toisistaan morfologian ja toiminnan perusteella. Osteoklastit ovat peräisin hematopoieettisista kantasoluista ja muodostuvat monosyytti-makrofagilinjasta isoiksi monitumaisiksi soluiksi, joiden tehtävänä on hajottaa luuta. Luu on kokoajan muokkauksen alaisena kun osteoblastit muodostavat uutta luuta ja osteoklastit syövät vanhaa luuainesta. Häiriö tasapainossa johtaa luun määrän ja laadun alenemiseen. Luun määrän aleneminen voi johtaa osteoporoosiin, joka puolestaan aiheuttaa luun murtumia.

Soluviljelyssä käytetään useasti puskuriliuosta ylläpitämään viljelyksen pH:ta. Puskuriliuokset vastustavat pH:n muutosta lisättäessä pieniä määriä happoa tai emästä. Tutkimusta ei ole kuitenkaan tehty siitä, miten hyvin puskuriliuokset soveltuvat osteoklastien viljelemiselle. Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia, miten eri puskurit ja niiden pitoisuudet vaikuttavat kypsien osteoklastien muodostumiseen, ja miten solun ulkoinen pH:n säätely eri puskureiden avulla vaikuttaa osteoklastien erilaistumiseen. Tavoitteena oli selvittää, kannattaako puskureita jatkossa käyttää osteoklastien soluviljelyssä. Opinnäytetyössä viljeltiin osteoklasteja erilaisissa puskuriliuoksissa ja niiden pitoisuuksissa. Viljelmistä laskettiin myöhemmin kypsien osteoklastien määrät. Lukumääriä verrattiin kontrolliin, joka ei sisältänyt puskuriliuosta. Opinnäytetyö tehtiin Turun yliopiston biolääketieteen laitoksella.

Tulosten tarkastelu osoitti, että osteoklastien solumäärät vähenivät, kun puskuripitoisuus suureni. Näistä tutkimustuloksista voitaisiin päätellä, että puskureiden käyttö soluviljelyssä haittaa osteoklastien muodostumista ja erilaistumista.

Osteoclast is one of four different bone cells. The bone cells can be separated from each other by their morphology and function. Osteoclasts are derived from hematopoietic stem cells and form through monocyte-magrophagy lineage to multinuclear cells. Their function is to dissolve bone. The bone is constantly under reconstruction when osteoclasts dissolve old bone and osteoblasts form new bone. Disturbance in their balance leads to decline of quantity and quality of bone material. Loss of bone quantity can lead to osteoporosis, which in turn exposes to bone fractures.

Buffer solutions are often used in cell culture to sustain the culture`s pH. Buffer solutions resist pH changes when added little amounts acid or base. However, no research has been done, how well buffers suit to osteoclast culture. In this thesis the purpose was to study how buffers and their different concentrations influence on the formation and the number of mature osteoclasts. The goal in this thesis was to find out if it`s beneficial to use buffers in the future, when culturing osteoclasts. The study was conducted at the University of Turku, Institute of Biomedicine.

When looking at results, it appeared that the number of osteoclasts declined the higher the buffer concentration was. From these results it can be concluded that the use of buffers in osteoclast culture is a disadvantage in osteoclast differentiation and formation.