a noninvasive source of ovine mesenchymal stem cells

Diploma thesis - University of Veterinary Medicine Vienna - 2023 The full text is only available to university members. Please log in!

Mesenchymal stem cells (MSCs) have moved into the focus of basic, preclinical and clinical research since they were first described three decades ago. In order to be able to apply new therapeutic approaches that make use of the advantages of MSCs in human and veterinary patients, they must first be tested in cell cultures and suitable animal models. Accordingly, in preclinical research with animal models, sources for MSCs are needed which offer a high yield and are (in accordance with the 3R principle) as minimal-invasive as possible. In the present study, it was investigated whether sheep placental cotyledons could be a suitable non-invasive source for mesenchymal stem cells. To this end, MSCs were isolated from cotyledons of sheep placentas obtained immediately after birth, with particular emphasis on not disturbing the postpartum bonding phase of the mother and the lamb. The cotyledons were separated from the afterbirth under best possible hygienic conditions. After digestion with collagenase and desnity gradient centrifugation using Ficoll, the obtained cells were resuspended in medium and then cultured. The resulting cells showed typical MSC properties such as morphology, plastic adherence, and the ability to differentiate into various tissue types (cartilage, and bone tissue). Furthermore, all obtained results (morphology, CD markers, growth properties, differentiation potential) were compared with ovine BM-MSCs, which are the most commonly used in sheep. Based on the results of the presented study it can be concluded that sheep placental cotyledons are a new and non-invasive source of MSCs in sheep.

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Mesenchymale Stammzellen (MSCs) sind seit ihrer erstmaligen Beschreibung vor drei Jahrzehnten sowohl im Fokus der Grundlagenforschung als auch der präklinischen und klinischen Forschung. Um neue Therapieansätze, die sich der Vorteile von MSCs bedienen, tatsächlich am menschlichen und tierischen Patienten anwenden zu können, müssen diese zunächst in Zellkulturen und geeigneten Tiermodellen getestet werden. Entsprechend werden in der präklinischen Forschung mit Tiermodellen, Quellen für MSCs benötigt, die möglichst ertragreich und im Sinne des 3R-Prinzips wenig invasiv sind. In der vorliegenden Arbeit wurde daher bei Schafen, untersucht, ob deren Plazentakotyledonen eine geeignete nicht-invasive Quelle für mesenchymale Stammzellen sein könnten. Dazu wurden MSCs aus Kotyledonen von Schafplazenten, die unmittelbar nach der Geburt gewonnen wurden, isoliert. Dabei wurde besonderen Wert daraufgelegt die postpartale Bindungsphase des Muttertieres und Lamms nicht zu stören. Die Plazentakotyledonen wurden hierzu unter möglichst hygienischen Bedingungen von der Nachgeburt getrennt. Nach Verdauung mittels Kollagenase und Dichtegradiententrennung mittels Ficoll-Lösung wurden die gewonnenen Zellen in Suspension gebracht und anschließend kultiviert. Die daraus erhaltenen Zellen zeigten die für MSCs typischen Eigenschaften wie die für MSCs typische Morphologie, Plastikadhärenz und die Fähigkeit zur Differenzierung in verschiedene Gewebearten (Knorpel- und Knochengewebe). Weiters wurden alle gewonnen Ergebnisse (Morphologie, CD-Marker, Wachstumseigenschaften, Differenzierungspotential) mit ovinen BM-MSCs verglichen, welche beim Schaf die am häufigsten verwendeten sind. Die vorliegende Studie kommt dabei zum Schluss, dass Schafplazentakotyledonen eine neue und nicht-invasive Quelle für MSCs beim Schaf darstellen.

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