Pericytes as potential donors of mitochondria for tumor cells in a process of horizontal transfer of mitochondria in a mouse model of glioblastoma

Abstract

Glioblastoma is the most aggressive and lethal brain tumor, characterized by rapid growth, invasive nature and limited therapeutic options. The tumor microenvironment plays a key role in glioblastoma progression, with mitochondrial transfer emerging as one of the key mechanisms promoting tumor cell metabolism and survival as well as resistance to anticancer therapy. Different cell types can serve as donor cells for mitochondria if they are appropriately positioned relative to tumors and have suitable mechanisms for transfer between neighboring cells. Pericytes are one of the major cell types in the central nervous system that provide basic homeostatic functions and are important in angiogenesis. Their potential role as mitochondrial donors in a glioblastoma model has not yet been investigated. This thesis aimed to explore whether pericytes can transfer mitochondria to glioblastoma cells using an in vivo model. To achieve this, we developed a triple transgenic mouse model using the Cre-lox system, combining Pdgfrb-CreERT2, MitoTag, and tdTomato mice. In this model, the pericytes and their mitochondria are fluorescently labeled, enabling tracking of intercellular mitochondrial transfer. Glioblastoma cells from the GL261 mouse cell line lacking mitochondrial DNA (GL261ρ0 ) were implanted into the...

Glioblastom je nejagresivnější a nejsmrtelnější nádor mozku, který se vyznačuje rychlým růstem, invazivním charakterem a zároveň omezenými terapeutickými možnostmi. Nádorové mikroprostředí hraje zásadní roli při progresi glioblastomu, přičemž jako jeden z klíčových mechanismů podporujících metabolismus, přežití a rezistenci nádorových buněk k terapii, se ukazuje přenos mitochondrií. Donorovými buňkami mitochondrií mohou být různé buněčné typy, které jsou ve vztahu k nádorům vhodně umístěny a disponují příslušnými mechanismy přenosu mezi sousedními buňkami. Pericyty jsou jedním z hlavních buněčných typů v centrálním nervovém systému, které zajišťují důležité homeostatické funkce a jsou důležité v angiogenezi. Jejich potenciální role jako dárců mitochondrií v modelu glioblastomu nebyla dosud prozkoumána. Cílem této práce bylo zjistit, zda pericyty mohou předávat mitochondrie buňkám glioblastomu pomocí in vivo modelu. Za tímto účelem jsme vyvinuli trojitý transgenní myší model využívající systém Cre-lox, kombinující Pdgfrb-creERT2, MitoTag a tdTomato. V tomto modelu jsou pericyty a jejich mitochondrie označeny fluorescenčními značkami, což umožňuje sledování mezibuněčného přenosu mitochondrií. Do mozků těchto transgenních myší byly implantovány glioblastomové buňky z myší buněčné linie GL261 bez...