Modelling human skin: organotypic cultures for applications in toxicology, immunity, and cancer

Modellering van de menselijke huid: organotypische culturen voor toepassingen in toxicologie, immuniteit en kanker

De huid is het grootste orgaan van het menselijk lichaam en biedt bescherming tegen potentieel schadelijke stoffen. Het reguleert tevens de lichaamstemperatuur, de huidzintuigen en maakt het transport van stoffen van en naar het lichaam mogelijk. De twee belangrijkste lagen van de huid zijn de epidermis en de dermis. De eerste bestaat voornamelijk uit keratinocyten en dendritische cellen. In de epidermis delen keratinocyten zich voortdurend en veranderen ze van functie en vorm, een proces dat differentiatie wordt genoemd. In de dermis zijn fibroblasten het belangrijkste celtype. Ze produceren de eiwitten en andere componenten die de extracellulaire matrix vormen, een complex netwerk waarin cellen zich bevinden. Diermodellen zijn uiterst belangrijk om huidbiologie, huidtoxiciteit en de bijbehorende ziekten te bestuderen. De belangrijkste beperkingen zijn echter niet alleen de verschillen tussen de huid van mensen en dieren, maar ook ethische kwesties, die de ontwikkeling van alternatieve methoden hebben gestimuleerd. Gaviria Agudelo richtte zich in haar proefschrift op het ontwikkelen van volledige dikte huidequivalenten op basis van fibrine voor toepassingen in de toxicologie, immunologie en kanker.

Hiertoe heeft ze eerst de geschiktheid bepaald van keratinocyten verkregen door twee kweeksystemen (explantaten en feederlagen) om op fibrine gebaseerde organotypische culturen te produceren. Vervolgens heeft ze haar model voor toxicologische doeleinden gevalideerd door het irriterende en corrosieve potentieel van verschillende stoffen te evalueren, volgens de OESO-richtlijnen. Om de mogelijke toepassingen van het model verder te verbreden, heeft ze de complexiteit vergroot door de epidermale samenstelling op 2 manieren te moduleren: 1) door het toevoegen van voorlopers van immuuncellen (CD14+-cellen) en 2) door het opnemen van basaalcelcarcinoom afgeleide cellen om basaal carcinoom beter te kunnen modelleren.

De resulterende huidequivalenten werden morfologisch en functioneel geëvalueerd en bleken een bruikbaar systeem te zijn voor identificatie van chemische gevaren met het potentieel om huidimmuniteit en kanker te modelleren. Op fibrine gebaseerde dermo-epidermale modellen zouden daarom een platform kunnen worden om potentiële toxische verbindingen en nieuwe therapeutische middelen te testen voor bijvoorbeeld huidkanker.

CV Catalina Gaviria

Agudelo Catalina Gaviria Agudelo (1989) studeerde Bio-engineering (BSc) aan de Faculteit Ingenieurswetenschappen, Universiteit van Antioquia, Medellín, Colombia en daarna Biomedical Engineering (MSc) aan de afdeling Toegepaste Wetenschappen en Technologie, Polytechnische Universiteit van Turijn, Italië. Haar promotieonderzoek vond plaats aan de European Research Institute for the Biology of Aging (ERIBA) van het Universitair Medisch Centrum Groningen en het Corporación Ciencias Básicas Biomédicas van de Universiteit van Antioquia. Momenteel is ze aan het solliciteren naar vacatures in Europa en de Verenigde Staten. De titel van haar proefschrift luidt: Modelling human skin: organotypic cultures for applications in toxicology, immunity, and cancer.

Proefschrift: http://hdl.handle.net/11370/f5985dbb-f0d6-4ba7-8155-f2d978ff28c6