Vzpostavitev linij embrionalnih matičnih celic (ESC) je bila uspešna pri miši in človeku, ne pa pri domačih živalih. Razvoj direktnega reprogramiranja celic ponuja alternativo za pridobivanje pluripotentnih celic matičnih celic tudi pri domačih živalih. Inducirane pluripotentne matične celice (iPSC) predstavljajo neomejen, etično sprejemljiv, individuum-specifičen vir pluripotentnih celic, ki jih lahko pridobimo iz različnih telesnih celic. iPSC lahko diferencirajo v vse celične tipe organizma in imajo velik potencial za uporabo v medicini, kmetijstvu in biotehnologiji. Vendar pa molekularni mehanizmi reprogramiranja ostajajo nepojasnjeni in zavirajo pridobivanje dokončno reprogramiranih, stabilnih celičnih linij in njihovo uporabo v klinični praksi. Živalski modeli velikih domačih živali so nujni za razširitev znanja , pridobljenega na glodavcih in pospešitev razvoja ter validacijo transplantacijskih terapij v predkliničnih študijah. Poleg tega je mogoče, z uporabo naprednih reprodukcijskih tehnik, pluripotentne celice uporabiti za razvoj transgenih živali. Kljub velikemu aplikativnemu potencialu se zdi, da iPSC pri domačih živalih niso bile deležne zaslužene pozornosti. Cilj preglednega članka je sistematični pregled področja direktnega reprogramiranja pri najpomembnejših sesalskih vrstah domačih živali (govedo, prašič, konj, ovca, koza in kunec), primerjati ohranjenost transkripcijskih faktorjev reprogramiranja pri omenjenih vrstah ter diskutirati možnost njihove uporabe. Z iskanjem po literaturi smo našli 32 študij, ki opisujejo uspešno direktno reprogramiranje celic pri odmačih živalih pri prašiču (13 študij), govedu (5), konju (5), ovci (4), kozi (3) in kuncu (2). Študije so zbrane v pregledni tabeli.
COBISS.SI-ID: 3700616
V primarnih epitelnih celičnih kulturah mlečne žleze koze, ki so bile vzpostavljene iz tkiva koz v laktaciji in juvenilnih koz, smo določali nivo izražanja mlečnega proteina beta-kazeina (CSN2) v in vitro pogojih. Primarne kulture smo vzpostavili z encimatsko razgradnjo tkiva mlečne žleze in jih določili z uporabo protiteles proti citokeratinu 14, citokeratinu 18 in vimentinu. Vzpostavljene celične linije v drugi pasaži smo gojili v osnovnem gojišču na plastični podlagi in v gojišču z dodatkom laktogenih hormonov na podlagi prevlečeni z ekstracelularnim matriksom. Izražanje CSN2 smo določili z uporabo kvantitativne verižne reakcije s polimerazo (RT-qPCR). Prisotnost transkriptov za CSN2 smo ugotovili v vseh vzorcih, tudi v celicah, ki izvirajo iz tkiva živali, ki niso bile v laktaciji, in v vzorcih gojenih le v osnovnem gojišču. Prisotnost proteina za CSN2 smo potrdili imunofluorescentnim barvanjem. Odziv na tretiranje s hormoni in celična morfologija sta se razlikovali med linijami celic in tretmaji. Dodatek ekstracelularnega matriksa je pokazal pozitiven učinek na transkripcijo CSN2 pri eni celični liniji, medtem ko pri ostalih dveh celičnih linijah ni bilo zaznati statistično značilnih vplivov. Izražanje CSN2 je kot kaže odvisno od več dejavnikov; fiziološkega stanja tkiva iz katerega je pripravljena celična kultura, rastnih pogojev v kulturi in uporabljenih metod, s katerimi pripravimo celično kulturo. Potrebne so nadaljne študije, ki bodo identificirale faktorje, ki določajo hormonsko odzivnost in transkripcijsko aktivnost genov za mlečne protein v primarnih celičnih kulturah mlečne žleze.
COBISS.SI-ID: 3540360
Natančna vloga estrogena in progesterona in občutljivost celic na estrogen in progesteron, ki poteka preko steroidnih receptorjev, med laktacijo še ni pojasnjena. Izražanje estrogen receptorja 1 (ESR1) in progesteron receptorja (PGR) smo določili v primarnih celičnih kulturah vzpostavljenih iz juvenilnega tkiva mlečne žleze in tkiva v laktaciji, da bi ovrednotili vpliv fiziologije donorskega tkiva (juvenilno tkivo in tkivo v laktaciji) in pogojev v kulturi (laktogeni oz. bazalni) na izražanje ESR1 in PGR v vzpostavljenih primarnih kulturah. Relativne ravni mRNA za oba receptorja so bile najvišje pri celicah, pridobljenih iz tkiva juvenilnih koz. Gojenje celic v laktogenih pogojih je povišalo izražanje ESR1 (1,36 do 12,35-krat) in znižalo izražanje PGR (-2,35 do -3,62-krat), v primerjavi z bazalnimi pogoji. Na podlagi prenosa po Westernu in detekciji s specifičnimi protitelesi lahko zaključimo, da so se spremembe v izražanju genov odražale tudi na ravni proteina. Kot kaže je diferenčno izražanje genov v različnih pogojih korelirano s stopnjo diferenciacije celic. Dvojno imunobarvanje je pokazalo, da ER-α pozitivne celice ne pripadajo izključno luminalni liniji in da se ER-α in PR izražata posamično ali pa sta izražena skupaj. Vzpostavljene primarne kulture epitelnih celic mlečne žleze v zgodnjih pasažah se odzivajo na hormone in predstavljajo nadomestek tkiva mlečne žleze, uporaben za raziskave.