Konventionelle und computergestützte Auswertung von Vaginalabstrichen bei der Hündin
Seiten
2024
|
1. Auflage
Mensch & Buch (Verlag)
978-3-96729-259-6 (ISBN)
Mensch & Buch (Verlag)
978-3-96729-259-6 (ISBN)
"Expression von VIM, TPI und MAT2A und deren Einfluss auf die In-vitro-Angiogenese von humanen dermalen mikrovaskulären Endothelzellen"
Als Angiogenese wird der dynamische Prozess bezeichnet, der zur Neubildung von Blutgefäßen aus bereits existierenden führt. Die sprossende Angiogenese vollzieht sich durch die Migration der Tip cells, die Proliferation von Stalk cells und die Maturation von Phalanx cells. In Rahmen der Angiogenese-Forschung kommen In-vitro-Modelle regelmäßig zum Einsatz. Sie haben jedoch häufig Probleme bezüglich ihrer Reproduzierbarkeit. Mit der Entwicklung und dem Einsatz eines all-in-one assays, wurden Unterschiede bezüglich der angiogenen Potenz von Endothelzellen (ECs) festgestellt, die eine Klassifizierung in angiogene und nicht-angiogene ECs zur Folge hatten. Eine Proteomanalyse beider Gruppen zeigte, dass das Protein Adenosylmethionine-Synthetase Isoform Typ 2 (MAT2A) ausschließlich in nicht-angiogenen ECs exprimiert wurde. Dieses Enzym weist vor allem regulatorische Funktionen auf und hat vermutlich einen anti-angiogenen Effekt auf ECs. Die Proteine Vimentin (VIM) und Triosphosphate Isomerase (TPI) wurden nur in angiogenen ECs gefunden. Deshalb wurde vermutet, dass sie pro-angiogene Effekte auf ECs haben. VIM ist ein Typ III Intermediärfilament und beeinflusst Zellform und -motilität. TPI ist ein glykolytisches Enzym, welches Energie generiert und besonders die zelluläre Proliferation beeinflussen kann.
Das Ziel beider Studien bestand darin, zu ermitteln, ob eine Verbindung zwischen der Expression von VIM, TPI und MAT2A und der In-vitro-Angiogenese in humanen dermalen mikrovaskularen ECs (HDMECs) besteht. Dafür wurden zwei Chargen an HDMECs unter Verwendung eines pro-angiogenen Mediums langzeit-kultiviert. Die Quantifizierung der In-vitro-Angiogenese erfolgte anhand phasenkontrastmikroskopischer Aufnahmen. Der Knockdown von VIM oder TPI wurde mittels lentiviralen Partikeln initiiert. Die mRNAExpression von Vascular endothelial growth factor 1 (VEGFR-1) und Vascular endothelial growth factor 2 (VEGFR-2) und die mRNA- und Proteinexpression von VIM, TPI und MAT2A mittels RT-qPCR und Western Blot wurde an Tag 1, 5, 15, 25 und 50 analysiert.
In nativen Zellen zeigte sich die stärkste VIM-Expression hauptsächlich in den Stadien der Sprossung und Migration, die vermutlich durch VIM und dessen Einfluss auf das Zytoskelett angetrieben wurden. Während des Knockdowns von VIM, wurde ein starker Zelltod in Knockdown-Kulturen und eine Verzögerung der In-vitro-Angiogenese ermittelt. Dies führt zu der Vermutung, dass es sich bei VIM um ein für die Angiogenese essenzielles Protein handelt, das die angiogene Potenz steigert. Für TPI konnte in nativen Zellen ein allgemeiner Anstieg der Expression im Laufe der Kultivierung gezeigt werden. Da durch TPI den Zellen Energie zur Verfügung gestellt wird, ist es nachvollziehbar, dass TPI im Prozess der In-vitro-Angiogenese notwendig für die Stadien der Migration, Proliferation und Lumenbildung ist. Der TPI-Knockdown führte zu einer Verzögerung der In-vitro-Angiogenese, was vermuten lässt, dass TPI die angiogene Potenz vom ECs erhöht. Die konstante Expression vom TPI und der mit dem Abfall der TPI-Expression assoziiert Zelltod, lässt auf den essenziellen Charakter von TPI für das Überleben der Zellen schließen. Die native MAT2A-Expression war zu Beginn und am Ende der In-vitro-Angiogenese am stärksten. MAT2A besitzt vorwiegend regulierende Funktionen durch Methylierungen und ist dadurch vermutlich ein Protein, das besonders in ruhenden ECs exprimiert wird und an deren Maturation beteiligt ist. Beide Studien zeigten die Tendenz einer verringerten MAT2A-Expression in Verbindung mit einer geringeren angiogenen Potenz, welches die Vermutung unterstützt, dass MAT2A vornehmlich anti-angiogene Effekte auf HDMECs hat. Zusätzlich wurden beide Chargen anhand ihrer VEGFR-1 und VEGFR-2 Expression charakterisiert. Es wurde gezeigt, dass HD1 eine höhere Anzahl an Stalk cells besaß, wodurch angenommen wird, dass HD1 eine höhere proliferative Kraft besitzt, welche zu einer höheren Zelldichte und zu höheren Werten bei der Quantifizierung der In-vitro-Angiogenese führte. Dies könnte auch der Grund dafür sein, dass in HD1 die VIM-Expression geringer und die TPI-Expression höher war als bei HD2. Darüber hinaus konnte in HD2 eine Beschleunigung der In-vitro-Angiogenese beobachtet werden, welche mit höheren MAT2A-Ct-Werten einherging. Des Weiteren zeigten Knockdown-Zellen von HD1 eine Erhöhung der Zelldichte und das Voranschreiten in höhere Stadien, wohingegen Knockdown-Zellen von HD2 entweder in einem frühen Stadium stagnierten oder zugrunde gingen. Zudem zeigte selbst die Kontrollgruppen von HD2 eine Verzögerung der In-vitro-Angiogenese, während die Kontrollgruppen von HD1 unbeeinflusst waren. Insgesamt wird deutlich, dass es für den Einsatz von ECs in In-vitro-Studien und die Interpretation von Forschungsergebnissen zwingend notwendig ist, Zellkulturen zu charakterisieren.
Es ist angeraten, die Experimente unter Verwendung von Zellen unterschiedlicher Hersteller und unter Einsatz von nicht-angiogenen ECs zu wiederholen, eine weitere Nachweismethode zur Zellcharakterisierung hinzuzuziehen und eine Validierung der Proteineffekte mittels spezifischer Assays durchzuführen. Um die Ergebnisse auf das lebende System zu transferieren, sind Versuche notwendig, die mehr als eine Zellart aufweisen, gefolgt von In-vivo-Studien. Es ist angeraten einen MAT2A-Knockdown zu initiieren und weitere Proteine zu untersuchen, die potenziellen pro- oder anti-angiogenen Einfluss auf ECs haben. Des Weiteren sollten zukünftige Projekte auf die Entwicklung und Optimierung der Zellcharakterisierung abzielen, um die Reproduzierbarkeit und die Zuverlässigkeit von Studien im Bereich der In-vitro-Angiogenese zu verbessern. Die exfoliative Vaginalzytologie ist ein häufig verwendetes Mittel zur Bestimmung des Sexualzyklus bei der Hündin. Jedoch erweist sich die Interpretation der Abstriche oft als schwierig. Ursachen dafür sind die subjektive, ungenaue Evaluation der Zellen durch die Tierärzt*innen, unter anderem verursacht durch nicht eindeutige Definitionen der Fachliteratur. Um jede Zelle eindeutig bestimmen zu können, haben Reckers et.al ein Tutorial für die Evaluation von Vaginalzellen entwickelt. Dieses Tutorial stellt die Basis für die Entwicklung von Zelltyp- spezifischen Algorithmen dar, die Vaginalzellen erkennen und zuordnen sollen. Die Algorithmen konnten einen Großteil der präsentierten Vaginalzellen erkennen. Jedoch konnten sie nur zwischen dem Zelltyp und anderen Strukturen entscheiden. Eine selbstständige Einordnung der Vaginalzellen zu einem Zelltyp durch einen zelltypübergreifenden Algorithmus war nicht möglich.
Das hier beschriebene Projekt wird aller Voraussicht nach keine Praxisrelevanz erreichen, es kann jedoch als erster Schritt für eine autonome Auswertung von Vaginalzytologien durch künstliche Intelligenz gesehen werden. "Conventional and computer-assisted evaluation of vaginal smears in bitches"
Exfoliative vaginal cytology is a tool often used for the determination of the sexual cycle in female dogs. However, the interpretation of the smears often proves to be difficult. This is due to the subjective, imprecise evaluation of the cells by the veterinarians, caused among other things by ambiguous definitions in the specialist literature. Reckers et al. developed a tutorial for the evaluation of vaginal cells in order to be able to clearly identify each cell. This tutorial forms the basis for the development of cell type-specific algorithms to recognize and assign vaginal cells. The algorithms were able to recognize the majority of the vaginal cells presented. However, they only were able to decide between cell type and other structures. It has not been possible to independently classify the vaginal cells into a cell type using a cross-cell type algorithm.
The project described here is unlikely to achieve practical relevance, but it can be seen as a first step towards the autonomous evaluation of vaginal cytologies by artificial intelligence.
Als Angiogenese wird der dynamische Prozess bezeichnet, der zur Neubildung von Blutgefäßen aus bereits existierenden führt. Die sprossende Angiogenese vollzieht sich durch die Migration der Tip cells, die Proliferation von Stalk cells und die Maturation von Phalanx cells. In Rahmen der Angiogenese-Forschung kommen In-vitro-Modelle regelmäßig zum Einsatz. Sie haben jedoch häufig Probleme bezüglich ihrer Reproduzierbarkeit. Mit der Entwicklung und dem Einsatz eines all-in-one assays, wurden Unterschiede bezüglich der angiogenen Potenz von Endothelzellen (ECs) festgestellt, die eine Klassifizierung in angiogene und nicht-angiogene ECs zur Folge hatten. Eine Proteomanalyse beider Gruppen zeigte, dass das Protein Adenosylmethionine-Synthetase Isoform Typ 2 (MAT2A) ausschließlich in nicht-angiogenen ECs exprimiert wurde. Dieses Enzym weist vor allem regulatorische Funktionen auf und hat vermutlich einen anti-angiogenen Effekt auf ECs. Die Proteine Vimentin (VIM) und Triosphosphate Isomerase (TPI) wurden nur in angiogenen ECs gefunden. Deshalb wurde vermutet, dass sie pro-angiogene Effekte auf ECs haben. VIM ist ein Typ III Intermediärfilament und beeinflusst Zellform und -motilität. TPI ist ein glykolytisches Enzym, welches Energie generiert und besonders die zelluläre Proliferation beeinflussen kann.
Das Ziel beider Studien bestand darin, zu ermitteln, ob eine Verbindung zwischen der Expression von VIM, TPI und MAT2A und der In-vitro-Angiogenese in humanen dermalen mikrovaskularen ECs (HDMECs) besteht. Dafür wurden zwei Chargen an HDMECs unter Verwendung eines pro-angiogenen Mediums langzeit-kultiviert. Die Quantifizierung der In-vitro-Angiogenese erfolgte anhand phasenkontrastmikroskopischer Aufnahmen. Der Knockdown von VIM oder TPI wurde mittels lentiviralen Partikeln initiiert. Die mRNAExpression von Vascular endothelial growth factor 1 (VEGFR-1) und Vascular endothelial growth factor 2 (VEGFR-2) und die mRNA- und Proteinexpression von VIM, TPI und MAT2A mittels RT-qPCR und Western Blot wurde an Tag 1, 5, 15, 25 und 50 analysiert.
In nativen Zellen zeigte sich die stärkste VIM-Expression hauptsächlich in den Stadien der Sprossung und Migration, die vermutlich durch VIM und dessen Einfluss auf das Zytoskelett angetrieben wurden. Während des Knockdowns von VIM, wurde ein starker Zelltod in Knockdown-Kulturen und eine Verzögerung der In-vitro-Angiogenese ermittelt. Dies führt zu der Vermutung, dass es sich bei VIM um ein für die Angiogenese essenzielles Protein handelt, das die angiogene Potenz steigert. Für TPI konnte in nativen Zellen ein allgemeiner Anstieg der Expression im Laufe der Kultivierung gezeigt werden. Da durch TPI den Zellen Energie zur Verfügung gestellt wird, ist es nachvollziehbar, dass TPI im Prozess der In-vitro-Angiogenese notwendig für die Stadien der Migration, Proliferation und Lumenbildung ist. Der TPI-Knockdown führte zu einer Verzögerung der In-vitro-Angiogenese, was vermuten lässt, dass TPI die angiogene Potenz vom ECs erhöht. Die konstante Expression vom TPI und der mit dem Abfall der TPI-Expression assoziiert Zelltod, lässt auf den essenziellen Charakter von TPI für das Überleben der Zellen schließen. Die native MAT2A-Expression war zu Beginn und am Ende der In-vitro-Angiogenese am stärksten. MAT2A besitzt vorwiegend regulierende Funktionen durch Methylierungen und ist dadurch vermutlich ein Protein, das besonders in ruhenden ECs exprimiert wird und an deren Maturation beteiligt ist. Beide Studien zeigten die Tendenz einer verringerten MAT2A-Expression in Verbindung mit einer geringeren angiogenen Potenz, welches die Vermutung unterstützt, dass MAT2A vornehmlich anti-angiogene Effekte auf HDMECs hat. Zusätzlich wurden beide Chargen anhand ihrer VEGFR-1 und VEGFR-2 Expression charakterisiert. Es wurde gezeigt, dass HD1 eine höhere Anzahl an Stalk cells besaß, wodurch angenommen wird, dass HD1 eine höhere proliferative Kraft besitzt, welche zu einer höheren Zelldichte und zu höheren Werten bei der Quantifizierung der In-vitro-Angiogenese führte. Dies könnte auch der Grund dafür sein, dass in HD1 die VIM-Expression geringer und die TPI-Expression höher war als bei HD2. Darüber hinaus konnte in HD2 eine Beschleunigung der In-vitro-Angiogenese beobachtet werden, welche mit höheren MAT2A-Ct-Werten einherging. Des Weiteren zeigten Knockdown-Zellen von HD1 eine Erhöhung der Zelldichte und das Voranschreiten in höhere Stadien, wohingegen Knockdown-Zellen von HD2 entweder in einem frühen Stadium stagnierten oder zugrunde gingen. Zudem zeigte selbst die Kontrollgruppen von HD2 eine Verzögerung der In-vitro-Angiogenese, während die Kontrollgruppen von HD1 unbeeinflusst waren. Insgesamt wird deutlich, dass es für den Einsatz von ECs in In-vitro-Studien und die Interpretation von Forschungsergebnissen zwingend notwendig ist, Zellkulturen zu charakterisieren.
Es ist angeraten, die Experimente unter Verwendung von Zellen unterschiedlicher Hersteller und unter Einsatz von nicht-angiogenen ECs zu wiederholen, eine weitere Nachweismethode zur Zellcharakterisierung hinzuzuziehen und eine Validierung der Proteineffekte mittels spezifischer Assays durchzuführen. Um die Ergebnisse auf das lebende System zu transferieren, sind Versuche notwendig, die mehr als eine Zellart aufweisen, gefolgt von In-vivo-Studien. Es ist angeraten einen MAT2A-Knockdown zu initiieren und weitere Proteine zu untersuchen, die potenziellen pro- oder anti-angiogenen Einfluss auf ECs haben. Des Weiteren sollten zukünftige Projekte auf die Entwicklung und Optimierung der Zellcharakterisierung abzielen, um die Reproduzierbarkeit und die Zuverlässigkeit von Studien im Bereich der In-vitro-Angiogenese zu verbessern. Die exfoliative Vaginalzytologie ist ein häufig verwendetes Mittel zur Bestimmung des Sexualzyklus bei der Hündin. Jedoch erweist sich die Interpretation der Abstriche oft als schwierig. Ursachen dafür sind die subjektive, ungenaue Evaluation der Zellen durch die Tierärzt*innen, unter anderem verursacht durch nicht eindeutige Definitionen der Fachliteratur. Um jede Zelle eindeutig bestimmen zu können, haben Reckers et.al ein Tutorial für die Evaluation von Vaginalzellen entwickelt. Dieses Tutorial stellt die Basis für die Entwicklung von Zelltyp- spezifischen Algorithmen dar, die Vaginalzellen erkennen und zuordnen sollen. Die Algorithmen konnten einen Großteil der präsentierten Vaginalzellen erkennen. Jedoch konnten sie nur zwischen dem Zelltyp und anderen Strukturen entscheiden. Eine selbstständige Einordnung der Vaginalzellen zu einem Zelltyp durch einen zelltypübergreifenden Algorithmus war nicht möglich.
Das hier beschriebene Projekt wird aller Voraussicht nach keine Praxisrelevanz erreichen, es kann jedoch als erster Schritt für eine autonome Auswertung von Vaginalzytologien durch künstliche Intelligenz gesehen werden. "Conventional and computer-assisted evaluation of vaginal smears in bitches"
Exfoliative vaginal cytology is a tool often used for the determination of the sexual cycle in female dogs. However, the interpretation of the smears often proves to be difficult. This is due to the subjective, imprecise evaluation of the cells by the veterinarians, caused among other things by ambiguous definitions in the specialist literature. Reckers et al. developed a tutorial for the evaluation of vaginal cells in order to be able to clearly identify each cell. This tutorial forms the basis for the development of cell type-specific algorithms to recognize and assign vaginal cells. The algorithms were able to recognize the majority of the vaginal cells presented. However, they only were able to decide between cell type and other structures. It has not been possible to independently classify the vaginal cells into a cell type using a cross-cell type algorithm.
The project described here is unlikely to achieve practical relevance, but it can be seen as a first step towards the autonomous evaluation of vaginal cytologies by artificial intelligence.
| Erscheinungsdatum | 26.11.2025 |
|---|---|
| Verlagsort | Berlin |
| Sprache | englisch; deutsch |
| Maße | 148 x 210 mm |
| Gewicht | 350 g |
| Themenwelt | Veterinärmedizin ► Allgemein |
| Veterinärmedizin ► Kleintier | |
| Schlagworte | Analysemethoden • Analytical Methods • Animal Reproduction • bitches • cytology • Diagnosetechniken • Diagnostic techniques • Hündinnen • Microscopy • Mikroskopie • Tierreproduktion • Vaginalabstriche • vaginal smears • Zytologie |
| ISBN-10 | 3-96729-259-2 / 3967292592 |
| ISBN-13 | 978-3-96729-259-6 / 9783967292596 |
| Zustand | Neuware |
| Informationen gemäß Produktsicherheitsverordnung (GPSR) | |
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