Extracellular Vesicles and Nanoerythrosomes: The Hidden Pearls of Blood Products

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-5457-49-0
Title: Extracellular Vesicles and Nanoerythrosomes: The Hidden Pearls of Blood Products
Author: Valkonen, Sami
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences, Molecular and Integrative Biosciences Research Programme
Doctoral Programme in Biomedicin
Finnish Red Cross Blood Service
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2019-12-19
URI: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-5457-49-0
http://hdl.handle.net/10138/307653
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: Extracellular vesicles (EV) are nanosized lipid bilayered particles produced by all cells. Due to their remarkable capacity to transport molecular cargo, EVs are considered important mediators of intercellular signalling, making EVs major contributors to cellular functions in health and disease. Recent technological development has improved the analytical techniques of assessment of EV composition and functionality, which has resulted in the interest to apply EVs to diagnostics and therapeutics. Currently, one notable shortcoming of EV studies is the lack of standardisation and comparability of analytical methods. To provide more EV-like alternative for currently used synthetic reference materials that do not resemble EVs, biological reference material was produced from disrupted red blood cells. The produced particles, nanoerythrosomes, were shown to be in many aspects similar to red blood cell EVs but with an additional advantage of mass producibility, nanoerythrosomes are a compelling option for widely distributed reference material enabling improved comparability of EV studies. The second part of the research examined the EVs of platelet concentrate as a potential blood product quality markers and a factor influencing platelet concentrate functionality. In the present study, the EV count of platelet concentrates was shown to be exploitable as a sensitive marker for platelet activation, when compared to other activation markers. Further, platelet-derived EVs in platelet concentrates were shown to contain molecular attributes critical for lipid signalling, e.g., specific phospholipid profile, enzymes important for lipid signalling, and bioactive lipid mediators. Taken together, the results of this thesis show that blood products are a source for nanoerythrosomes with noteworthy potential to improve the comparability of EV studies and, on the other hand, EVs that help to understand the blood product functionality better.Solunulkoiset vesikkelit (extracellular vesicles, EV:t) ovat lipidikaksoiskalvollisia nanopartikkeleita, joita nykykäsityksen mukaan kaikki solut tuottavat. EV:iden avulla solut voivat välittää monipuolista molekyylilastia solujen viestiessä eri fysiologisissa ja patologisissa tehtävissä. Vasta viimeaikainen menetelmä- ja laitekehitys on mahdollistanut EV-molekyylisisällön ja toiminnallisuuden tutkimisen, mikä on herättänyt kiinnostuksen hyödyntää EV:itä diagnostiikassa, terapeuttisina tuotteina ja lääkekuljetuksessa. Vaikka kiinnostus EV:iden mahdollisuuksiin näkyy mm. tutkimusjulkaisujen rajuna kasvuna, on tutkimuskenttä vasta kehittymässä ja mm. toimintamekanismeiltaan poikkeavilla analyysimenetelmillä saatujen tulosten vertailu vaikeaa. Yleisesti käytetyt vertailumateriaalit mahdollistaisivat EV-tutkimuksen vertailtavuuden ja avoimuuden lisääntymisen, mutta nykyiset synteettiset vertailumateriaalit poikkeavat ominaisuuksiltaan huomattavasti biologisista EV:istä, minkä takia väitöskirjatutkimuksen yhtenä tavoitteena oli valmistaa biologinen vertailumateriaali EV-tutkimukseen. Punasoluista tuotettiin nanoerytrosomeja, jotka osoitettiin monilta ominaisuuksiltaan samankaltaisiksi luonnollisesti muodostuvien EV:iden kanssa. Tuotantomenetelmä ja lähtömateriaali ovat kasvatettavissa teollisen massatuotannon kokoluokkaan, mikä tekee nanoerytrosomeista houkuttelevan vaihtoehdon EV-vertailumateriaaliksi. Väitöskirjatutkimuksen toisessa osassa tutkittiin verihiutalevalmisteiden EV:itä ja niiden käyttömahdollisuuksia verihiutalevalmisteiden laadun ja käytön optimoinnissa. EV-määrän mittaaminen todettiin herkäksi menetelmäksi tutkittaessa verihiutaleiden aktivoitumisastetta ja verrannolliseksi kahden käytössä olevan aktivaatioparametrin kanssa. Lisäksi verihiutalevalmisteiden EV:iden osoitettiin sisältävän erityisen fosfolipidiprofiilin ja fosfolipideistä saatavien rasvahappojen muokkaamiseen tarvittavien entsyymien lisäksi bioaktiivisia lipidimediaattoreita, joten EV:iden voidaan ajatella osallistuvan solujen väliseen viestintään esim. lipidimediaattoreiden välityksellä. Väitöskirjan tulokset osoittavat, että verivalmisteista voidaan tuottaa nanoerytrosomeja joita voidaan hyödyntää vertailumateriaaleina EV-tutkimuksessa tai eristää EV:itä hyödynnettäväksi merkkiaineina arvioitaessa verivalmisteen kuntoa ja toiminnallisia vaikutuksia.
Subject: Biochemistry
Rights: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record