Studium diferenciačního potenciálu spermatogoniálních kmenových buněk pomocí transplantačních experimentů u obratlovců

Abstract

Spermatogonie, neboli spermatogoniální kmenové buňky jsou nezbytné pro udržení samčí plodnosti. Ve složitém procesu spermatogeneze, probíhajícím ve varlatech, tyto pluripotentní kmenové buňky proliferují a diferencují za vzniku spermií. Technika spermatogoniální transplantace byla poprvé popsána v roce 1994 na hlodavcích a umožnila studium biologie samčích zárodečných buněk. Následující řada studií mezidruhových i vnitrodruhových přenosů testikulární tkáně, odhalila regenerativní schopnosti transplantovaných spermatogoniálních kmenových buněk a jejich možné využití. V dnešní době jsou vytvořeny systémy transplantací spermatogonií u mnoha obratlovců, které umožňují mimo studia vývoje spermií i umělou produkci samčích a samičích gamet odvozených ze zárodečných buněk dárce. Diferenciační potenciál spermatogoniálních kmenových buněk umožnil i tvorbu transgenních organismů genetickou manipulací izolovaných spermatogonií s následnou transplantací do vhodného příjemce. Spermatogoniální transplantace by v budoucnosti mohla najít své uplatnění v regenerativní medicíně, léčbě poruch spermatogeneze, nebo sloužit k zachování genofondu ohrožených druhů živočichů.

Spermatogonia, or spermatogonial stem cells are necessary to maintain male fertility. In the complex process of ongoing spermatogenesis in the testes these pluripotent stem cells proliferate and differentiate into sperm cells. In 1994 the first spermatogonial transplantation technique was described in rodents to allow the study of male germ cells. The following series of studies of intra- and inter-species transmission of testicular tissue revealed the regenerative capacity of transplanted spermatogonial stem cells and their possible usage. Recently, spermatogonia transplantation systems are developed in many vertebrates making it possible to study the development of sperm as well as artificial production of male and female gametes derived from germ cell donors. The differentiation potential of spermatogonial stem cells enabled the creation of transgenic organisms by genetic manipulation of isolated spermatogonia and subsequent transplantation into a suitable recipient. Spermatogonial transplantation in the future may find their application in regenerative medicine, the treatment of disorders of spermatogenesis, or serve to preservation of genetic stock of endangered species.