^

Sundhed

Neural stamceller

, Medicinsk redaktør
Sidst revideret: 24.06.2018
Fact-checked
х

Alt iLive-indhold gennemgås medie eller kontrolleres for at sikre så meget faktuel nøjagtighed som muligt.

Vi har strenge sourcing retningslinjer og kun link til velrenommerede medie websteder, akademiske forskningsinstitutioner og, når det er muligt, medicinsk peer reviewed undersøgelser. Bemærk at tallene inden for parentes ([1], [2] osv.) Er klikbare links til disse undersøgelser.

Hvis du mener, at noget af vores indhold er unøjagtigt, forældet eller på anden måde tvivlsomt, skal du vælge det og trykke på Ctrl + Enter.

Eksperimentelt bevis for muligheden for regenerering af CNS-celler blev opnået meget tidligere opdagelse af embryonale stamceller, som viste tilstedeværelsen i neocortex, hippocampus og lugtekolbe af hjernecellerne i voksne rotter, spændende 3H-thymidin, dvs. Evnen til at syntetisere protein og division. Tilbage i 60'erne i sidste århundrede blev det antaget, at disse celler er forløbere for neuroner og er direkte involveret i indlæring og hukommelse. Lidt senere afslørede tilstedeværelsen af synapser dannet de novo i neuronerne og den første arbejde vedrørende anvendelse af embryonale stamceller til at inducere neyronogeneza in vitro. Ved afslutningen af forsøgene XX århundrede med den styrede differentiering af økonomiske og sociale råd i neurale progenitorceller, dopaminerge og serotonerge neuroner førte til en revision af de klassiske begreber evne nervecellerne fra pattedyr til at regenerere. Talrige undersøgelser har vist overbevisende hvordan virkeligheden rekonstruktioner af neuronale netværk og tilgængeligheden af neyronogeneza hele den periode postnatal mammal organisme.

trusted-source[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10]

Kilder til neurale stamceller

Neurale stamceller isoleret under operationer i subventrikulære region af de laterale ventrikler og gyrus dentatus i hippocampus, som er i kulturen af celler til dannelse neurosfærer (neurale spheroider), og efter dispergering og preformirovaniya fortiden - alle de store cellulære CNS typer eller i et særligt miljø, de nye mikrokugler. I suspensionskulturer af dissocierede væv isoleret fra føtale hjernesnit periventrikulær også opstå neurosfærer.

Markører for umodne hjerneceller er nestin, beta-tubulin III (neuronmarkør linje), vimentin, GFAP og NCAM, for immunocytokemisk identifikation af monoklonale antistoffer, som anvendes. Nestin (et protein af mellemliggende type IV neurofilamenter) udtrykker multipotente neuroektodermale celler. Dette protein blev anvendt til identificering og isolering af multipotente CNS neuroepitel progenitorceller med monoklonale antistoffer Rat-401, som kan registrere op til 95% af cellerne af de neurale rør rotteembryoer på den ellevte svangerskab. Nestin udtrykkes ikke på de differentierede efterkommere af neurale stamceller, men er til stede i tidlige neurale stamceller, postmitotiske neuroner og tidlige neuroblaster. Ved hjælp af denne markør blev neuroepitheliale stamceller identificeret, og eksistensen af stamceller i centralnervesystemet blev bevist. Vimentin (et protein af mellemliggende type III neurofilamenter) udtrykkes af neurale og gliale progenitorceller såvel som af neuroner, fibroblaster og glatte muskelceller. Følgelig har begge immuncytokemiske markører ikke den specificitet, der er nødvendig for den separate identifikation af neurale stamme og stamceller. Anvendelse af beta-lll-tubulin etablere neuronale afstamning stamceller, mens type I astrocytter er identificeret ved ekspressionen af GFAP, og oligodendrocytter udtrykt specifikt galactocerebrosid (Ga! C).

Mitogen for neurale progenitorceller er FGF2 og EGF, understøtte proliferation af progenitorceller i kultur med dannelsen af neurosfærer. Fordelingshastigheden for neurale stamceller øges signifikant under påvirkning af FGF2 og også ved anvendelse af kombinationen FGF2 + EGF. De proliferative virkninger af FGF2 medieres af FGF2-R1-receptorer. Heparin forøger affiniteten af receptorbinding af FGF2 og forøger dramatisk dets mitogene virkning på neuroepitheliale celler. I de tidlige stadier af embryogenese FGF2 receptorer udtrykt i rotte telencephalon, på senere trin i deres lokalisering begrænset ventrikulær zone. Peak ekspression af FGF2-R1 ved postmitotiske celler observeres efter afslutningen af perioden med tidlig neurogenese. Den oprindelige udviklingstid for telencephalon er karakteriseret ved et lavt ekspressionsniveau for EGF-receptorer, hovedsageligt i cellerne i det ventrale område. I de senere faser af embryogenese stiger EGF-R-ekspression i dorsal retning. I gnaverhjerne har EGF-receptor med høj affinitet transformerende vækstfaktor beta (TGF-beta-R), og som fortrinsvis binder. Indirekte, funktionelle rolle EGF-R angiver data om kortikal dysgenese forhjerne opstår i den sene periode af embryogenese og postnatal ontogeni, funktion sænkning forhjerne, cortex og ectopia død hippocampusceller fra knockout mus EGF-receptor-genet. Derudover er tilstedeværelsen af TGF-a i næringsmediet absolut nødvendigt for dannelsen af neurosfæren. Efter fjernelse af vækstfaktorer fra det konditionerede cellemedium stoppe opdelings- og undergå spontan differentiering til dannelse af neuroner, astrocytter og oligodendroblastov.

I betragtning af dette udføres reaggregering af dissocierede stamceller og dyrkning af neurospherer i næringsmedier indeholdende EGF og basisk FGF eller FGF2, men uden tilsætning af serum. Det er vist, at EGF inducerer proliferationen af stamceller subependimnoy zone af de laterale ventrikler, og basisk FGF fremmer proliferation af stamceller af striatum, hippocampus, neocortex og synsnerve af en moden hjerne. Kombinationen af EGF og basisk FGF er helt afgørende for aktiv proliferation af stamceller isoleret fra ependymale tredje og fjerde ventrikler i forhjernen såvel som af rygmarvskanalen af columna og thorax rygmarven.

Efter dissociation dyrkes en suspension af neurale stamceller i plastskåle eller i plader med flere brønde uden et klæbende substrat for at forøge størrelsen af de nye neurosfærer, som normalt tager ca. 3 uger. Fremgangsmåden til multipel spredning og reproduktion af neurospherer muliggør opnåelse af et tilstrækkeligt antal lineære kloner af multipotente stamceller til intracerebral transplantation. Dette princip er også baseret på oprettelsen af en stamcellerbank isoleret fra den menneskelige embryonale hjerne. Deres lange (i flere år) kloning gør det muligt at opnå stabile linjer af neurale stamceller, hvorfra catecholaminerge neuroner dannes under induceret differentiering.

Hvis neurosfærer ikke spredes og dyrkes på adhæsive substrater i mediet mangler vækstfaktorer, prolifererende stamceller begynder spontant at differentiere til dannelse af neuronale precursorceller og gliaceller med ekspressionen af markører for alle typer af nerveceller: MAP2, Tau-1, NSE, NeuN, beta -tubulin III (neuroner), GFAP (astrocytter) og CalC, 04 (oligodendrocytter). I modsætning hertil i kulturer af neurale stamceller i andelen af neuroner til mere end 40% af de differentierede celler (i gnavere - fra 1 til 5%) celler i mus og rotter, men der er meget mindre af oligodendrocytter, hvilket er meget vigtigt i celleterapi synspunkt demyeliniserende sygdomme. Problemet løses ved at tilsætte et B104 kulturmedium, der stimulerer dannelsen af myelinproducerende celler.

Ved dyrkning af neurale progenitorceller i hjernen af humane embryoner i et medium indeholdende EGF, basisk FGF og LIF, øges antallet af progenitorceller i den neurale linje med 10 millioner fold. Reproducerede in vitro celler bevarer evnen til at migrere og differentiere i nerve- og glialceller efter transplantation i hjernen hos seksuelt modne rotter. Imidlertid er antallet af divisioner af multipotente stamceller in vivo begrænset. Gentagne gange bemærkede, at Hayflick grænse for "voksen" neural stamcelle (ca. 50 mitose) Endnu uopnåelige selv i eksperimentet - cellerne i form af neurosfærer bevarer deres egenskaber kun i 7 måneder og kun ved 8 passager. Det antages, at dette skyldes de funktioner fremgangsmåder til deres dispersionen under passage (trypsinering eller mekanisk påvirkning), der drastisk reducerer den proliferative aktivitet af celler på grund af nedsat intercellulære kontakter. Faktisk, hvis i stedet for at dispergere en metode til opdeling af neurosphererne i 4 dele anvendes, er levedygtigheden af cellerne under passage signifikant forøget. Denne teknik tillader dyrkning af humane neurale stamceller i 300 dage. Efter denne periode mister cellerne imidlertid mitotisk aktivitet og gennemgår degeneration eller går til scenen for spontan differentiering med dannelsen af neuroner og astrocytter. På denne baggrund mener forfatteren, at 30 mitoser er det begrænsende antal divisioner for dyrkede neurale stamceller.

Når der dyrkes humane neurale stamceller in vitro, dannes primært GABA-energiske neuroner. Uden oprettelse af særlige betingelser, neurale progenitorceller giver anledning til dopaminerge neuroner (der er nødvendige til celleterapi af Parkinsons sygdom) kun i de første passager, hvorefter alle de neuroner i kultur udelukkende består af GABAerge celler. Hos gnavere forårsages induktionen af dopaminerge neuroner in vitro af IL-1 og IL-11 såvel som fragmenter af nervecellemembraner, LIF og GDNF. Denne metode mislykkedes imidlertid for en mand. Ikke desto mindre forekommer nerveceller med forskellige mediatorfænotyper med intracerebral GABA-ergisk neuronal transplantation in vivo under indflydelse af mikromiljøfaktorer.

Søg neurotrofiske faktorer kombinationer viste, at FGF2 og IL-1 inducerer dopaminerge neuroblaster, som imidlertid ikke er i stand til at producere dopaminerge neuroner. Differentiering af stamceller i hippocampale glutamatergiske stimulerende og hæmmende GABAerge neuroner påvirkes neurotrophiner, en EGF og IGF1 inducere dannelsen af den glutamaterge og GABAerge neuroner fra neurale stamceller af menneskelige embryoner. Sekventiel tilsætning af retinsyre kultur og neurotrophin 3 (NT-3) øger differentieringen af stamceller af hippocampus modne hjerne i neuroner i forskellig mediator natur, mens anvendelse af en kombination af hjerneafledt neurotrofisk faktor (BNDF), NT3 og GDNF i kulturer af hippocampale og neocorticale tilgængelig pyramidale neuroner.

Resultaterne af talrige undersøgelser indikerer således, at stamceller fra forskellige hjerne strukturer under påvirkning af lokale specifikke vævsfaktorer i første omgang er i stand til at differentiere in vivo i de neuronale fænotyper, som er forbundet med disse strukturer. Andet lige ville induceret differentiering af neurale stamceller in vitro ved kloning af progenitorceller giver muligheden for at opnå neuronale og gliale celler med ønskede fænotypiske karakteristika for intracerebral transplantation i forskellige former for hjernepatologi.

Der er ingen tvivl om, at pluripotente stamceller fra fostre eller voksne centralnervesystemet, kan betragtes som en kilde til nye neuroner og anvendt i klinikken til behandling af neurologiske lidelser. Men den væsentligste hindring for udviklingen af praktiske celle neurotransplantation er det faktum, at størstedelen af neurale stamceller ikke differentiere til neuroner efter implantation i nonneural modne CNS-området. Til at forbigå denne hindring, foreslås en meget original innovativ teknik, der tillader in vitro til opnåelse af en ren population af neuroner fra føtale neurale stamceller efter transplantation i CNS hos voksne rotter. Forfatterne hævder, at differentieringen af de implanterede celler af denne fremgangsmåde resulterer i dannelsen af en cholinerg neuronal fænotype, på grund af indflydelsen fra mikromiljøet omkring faktorer. Den foreslåede teknologi er af interesse, hvad angår udviklingen af nye behandlingsformer baseret på stamceller og erstatte beskadiget på grund af traumer eller neurodegenerative sygdomme neuroner som cholinerge neuroner spille en ledende rolle i udviklingen af motorisk funktion, hukommelsesfunktion og indlæring. Især kan cholinerge neuroner isoleret fra humane stamceller anvendes til at erstatte motoneuroner tabt i amyotrofisk lateralsklerose eller rygmarvsskader. På nuværende tidspunkt er der ingen oplysninger om fremgangsmåderne til fremstilling af et signifikant antal cholinerge neuroner fra en population af stamceller præformeret af mitogen. Forfatterne foreslår en temmelig enkel, men effektiv måde at stimulere mitogen foruddannede primære embryoniske neurale stamceller i retning af udviklingen i næsten rene neuroner efter implantation i nonneural og neurogen CNS hos voksne rotter zone. Det vigtigste resultat af deres arbejde er omdannelsen af et tilstrækkeligt stort antal transplanterede celler til kolinerge neuroner, når de implanteres i mellemmembranen og rygmarven.

Endvidere til præformation neural stamcelle hjerne 8-ugers humane embryo holiyergicheskie neuroner in vitro kortikale det foreslået at anvende forskellige kombinationer af de følgende trofiske faktorer og kemikalier: rekombinant basisk FGF, EGF, LIF, aminoterminale lyd peptid mus (Shh-N ), trans-retinsyre, NGF, BDNF, NT3, NT4, naturlig muselaminin og heparin. Den oprindelige linje af humane neurale stamceller (K048) blev opretholdt in vitro i to år og modstod 85 passager uændrede proliferative og differentieringsfaktorer egenskaber, når bevare normal diploid karyotype. Dispergerede neurosfærer 19-55 andre passager (38-52 week-e) plantet på poly-D-lysin og laminin, og derefter behandlet med de ovennævnte faktorer i forskellige koncentrationer, kombinationer og sekvenser. En kombination bestående af en basisk FGF, heparin og laminin (et akronym FHL), entydig effekt. Efter en dags embryo dyrkning neurale stamceller i et medium med eller uden FHL Shh-N (kombination Shh-N + FHL i forkortelse SFHL) observerede hurtig reproduktion store plane celler. Alle andre dag protokol (fx såsom basisk FGF + laminin) omvendt har ført til en begrænset radial spredning af spindelformede celler, og disse celler havde ingen de centrale neurosfærer. Efter 6 dages aktivering og efterfølgende ti-differentiering medium indeholdende B27, på kanten af FHL-aktiverede kugler polipolyarnye store neuron-lignende celler blev fundet. I den anden protokol, de fleste grupper af neuronceller var små og bipolær eller unipolær. Immuncytokemisk analyse viste, at små (<20 mikron) bipolar eller monopolare celler blev eller GABA-erge eller glutamaterge henviser fleste store polipolyarnyh celler placeret på kanten FHL-aktiverede neurosfærer viste sig cholinerge som udtrykt markører karakteristiske for cholinerge neuroner (Islet-1 og ChAT). Nogle af disse neuroner på samme tid udtrykt synapsin 1. Som et resultat, fem serier af uafhængige forsøg, fandt forfatterne, at den samlede population af celler i enkelte områder med 45,5% differentieret til neuroner TuJl +, mens kolinerge (chat ^) neuroner var kun 27,8 % af celler i samme population. Efter endnu 10 dages differentiering in vitro, foruden cholinerge neuroner i FHL-aktiverede neurosfærer var signifikante mængder af små neuroner - glutamaterge (6,3%), GABA-erge (11,3%), og astrocyt (35,2% ) og nestinpositive celler (18,9%). Ved brug af andre kombinationer af vækstfaktorer cholinerge neuroner er fraværende, og grænsen celler dannede neurosfærer eller astrocytter eller mindre glutamaterge og GABA-erge neuroner. Overvågning backup og aktive potentialer ved anvendelse af helcelle-patch-clamp-teknikken viste, at efter syv dage FHL-aktiverende polipolyarnyh stort flertal af celler havde en hvilepotentiale udgør -29,0 ± 2,0 mV, i fravær af et aktionspotentiale. Efter 2 ugers pause potentielle stiger til -63,6 ± 3,0 mV, hvilket aktionspotentialer observeres på tidspunktet for induktion depolariserende strømme og 1M tetrodotoxin blokeret, hvilket indikerer, at den funktionelle aktivitet af umodne cholinerge neuroner.

Endvidere fandt forfatterne, at FHL- selv eller SFHL- aktivering in vitro ikke resulterer i dannelsen af modne neuroner, og forsøgte at fastslå, om stand præformet via FHL SFHL eller stamceller til at differentiere til cholinerge neuroner, når de transplanteres til modne rotte-CNS. Til denne injektion af aktiverede celler i neurogen region blev foretaget (hippocampus) og nonneural på flere områder herunder sektion præfrontale cortex gennemsnitlige membran og rygmarv fra voksne rotter. Sporing af de implanterede celler blev udført ved hjælp af CAO - ^ p-vektoren. Det er kendt, at OCD etiketter samtidigt både ultrastrukturen celler og cellulære processer (molekylær niveau) uden lækage og modtagelig for direkte visualisering. Endvidere OPP-mærkede neurale stamceller understøtter neuronal profil og glial differentiation identisk profil utransformerede embryonale stamceller i hjernen.

En til to uger efter implantation af 5 x 10 4 aktiverede og mærkede neurale stamceller blev fundet i rygmarven eller hjernen hos rotter, ROC + -celler var hovedsagelig nær injektionsstedet. Processerne for migration og integration blev observeret allerede en måned efter transplantation. Migration Range varieres afhængigt af injektionsstedet: indføringsdelen i præfrontal cortex OCD + celler blev placeret i 0,4-2 mm fra injektionsstedet, i tilfælde af implantation i den midterste membran, hippocampus, eller rygmarvs celler migrerede meget større distance -. 1-2 cm podede celler blev lokaliseret i centralnervesystemet stærkt strukturer, herunder frontale cortex, den gennemsnitlige membran, hippocampus og rygmarven. OCD-mærkede neuronale elementer blev set allerede i den første uge efter transplantationen, mens deres antal steg signifikant 1 måned efter operationen. Stereologisk analyse viste en højere overlevelsesrate for implanterede celler i forskellige strukturer i hjernen i sammenligning med dorsal.

Det er kendt, at lagret regional population af stamceller, er omdannelse til modne celler reguleret af specifikke væv faktorer i de fleste voksne pattedyrvæv. Proliferation af stamceller, differentiering af progenitorceller og dannelsen specifik for strukturen af hjernen neuronale fænotyper in vivo i langt højere grad udtrykt i føtal hjerne, som bestemt ved tilstedeværelsen af høje koncentrationer af morfogenetiske faktorer lokal microenvironment - neurotrophiner BDNF, NGF, NT-3, NT4 / 5, og vækst faktorer FGF2, TGF-a, IGF1, GNDF, PDGF.

Hvor er neurale stamceller?

Det er fastslået, at neurale stamceller udtrykker glansyrefibrillarprotein, som blandt modne celler i den neurale linje kun bevares på astrocytter. Derfor kan stamreserven i det modne centralnervesystem være astrocytiske celler. Faktisk, i lugtekolben og gyrus dentatus neuroner, blev identificeret, med oprindelse fra GFAP-positive forstadium, som er i modstrid med de traditionelle synspunkter om den rolle, stamfader radial glia, GFAP ikke udtrykkes i gyrus dentatus i voksenalderen. Det er muligt, at der i centralnervesystemet er to populationer af stamceller.

Spørgsmålet om lokalisering af stamceller i subventricular zone er også uklart. Ifølge nogle forfattere, ependymalceller danne sfærer i kultur kloner, som ikke er sande neurosfærer (subependimy celle kloner), da kun evnen til at differentiere til astrocytter. På den anden side, efter den fluorescerende eller virale markør mærkning ependymalceller detekteret i celler subependimnogo lag og olfaktoriske pærer. Sådanne mærkede celler in vitro danner neurosfærer og differentieres i neuroner, astrocytter og oligodendrocytter. Derudover er det vist, at i ependymium udtrykker ca. 5% af cellerne stammarkører - neustin, Notch-1 og Mussashi-1. Det antages, at mekanismen for asymmetrisk mitose forbundet med ujævn fordeling af Notch-1 membranreceptor, hvorved sidstnævnte forbliver på membranen subsidiære celler lokaliseret i ependymale zone, mens forælder cellen migrerer i subependimny lag mister denne receptor. Ud fra dette synspunkt kan subependimnuyu zone betragtes som samler progenitor neuronale prækursorer og gliaceller dannet fra stamceller ependymale lag. Ifølge andre forfattere, i den kaudale subventrikulære zone dannet kun gliaceller, og cellerne er kilden til neyronogeneza rostral-lateral afdeling. I den tredje variant gives de forreste og bakre dele af den subventriculære zone af laterale ventrikler tilsvarende ækvogene midler.

Ser fortrinsvis fjerde udførelsesform organisation hjernestammen reserve i CNS, hvorved der i den subventrikulære zone er tre hovedtyper af neurale stamceller - A, B og C. I de tidligste celler udtrykker neuronale markører (PSA-NCAM, TuJl) og omgivet af B-celler, som identificeres ved ekspression af antigener som astrocytter. C-celler, der ikke har antigene egenskaber af neuroner eller glia, har høj proliferativ aktivitet. Forfatteren overbevisende vist, at B-celler er forløbere for A-celler og dannede de novo neuroner i lugtekolben. Under migreringen er A-celler omgivet af strenge af neurale progenitorceller, som i væsentlig grad adskiller sig fra mekanismen af post-mitotiske neuroblaster migration langs radiale glialceller i embryonale hjerne. Migration afsluttes i lugtekolben mitotiske deling af både A- og B-celler, derivater, der inkorporeres i lag af granulosaceller i den glomerulære lag af de olfaktoriske områder af hjernen.

I hjernens udvikling af embryoner differentieres ikke ependymalceller, og i ventriklerne indbefatter multiplicere stamceller ventrikulær germenativnoy th subventrikulære zone, som migrerer primær neuro- og glioblastomer. Baseret på dette, nogle forfattere mener, at regionen subependimnaya modne hjerne indeholder en reduceret germenativnuyu embryonisk neuralt væv sammensat af astrocytter, neuroblaster og uidentificerede celler. Sande neurale stamceller tegner sig for mindre end 1% af cellerne i den hermetiske zone af den laterale ventrikulærvæg. Delvis af denne grund, og også i forbindelse med data, som subependimnoy zone astrocytter er neurale stamceller forstadier ikke udelukke muligheden for astrocytisk glial transdifferentiering af celler til erhvervelse af neuronale fænotypiske karakteristika.

Den største hindring for den endelige løsning af problemet med lokalisering af neurale stamceller in vivo er fraværet af specifikke markører for disse celler. Imidlertid meget interessant ud fra et praktisk synspunkt fremlagde rapporter om, at neurale stamceller blev isoleret fra centralnervesystemet af afdelinger, der ikke indeholder subependimnyh zoner - den tredje og fjerde ventrikler i forhjernen, rygmarvskanalen thorax og lumbale rygmarv. Især vigtigt er det faktum, at for rygmarvsskade forøget proliferation af ependymale stamceller fra den centrale kanal med dannelse af progenitorceller migrerende og differentierende til astrocytter gliomezodermalnogo vom. Desuden findes forstadierne af astro- og oligodendrocytter også i den intakte rygmarv hos voksne rotter.

Således litteraturdata tyder kraftigt tilstedeværelsen af centralnervesystemet af voksne pattedyr, herunder mennesker, regional stamceller reserve, regenerativ og plast med en kapacitet, desværre, er i stand til kun at udføre fysiologiske regenereringsprocesserne at danne nye neurale netværk, men ikke opfylder behovene i genoprejsende regenerering. Dette rejser problemet med at finde måder at øge CNS stamme ressourcer exogent, hvilket er uopløseligt uden en klar ide om mekanismerne af CNS dannelse i embryonperioden.

I dag ved vi, at i processen med embryonale udvikling, stamceller af neuralrørsdefekter celler er kilden til tre typer - neuroner, astrocytter og oligodendrocytter, dvs. At neuroner og neuroglia celler fra en fælles forløber. Differentieringen af ektoderm i klynger af neurale progenitorceller begynder under indflydelse af proneural gener bHLH familie af produkter og blokeres af ekspression af transmembrane receptor proteinderivater Notch familie af gener, der begrænser bestemmelse og tidlig differentiering af neurale progenitorceller. Til gengæld Notch receptorligander handle transmembrane proteiner Delta tilstødende celler på grund af det ekstracellulære domæne, som direkte celle-celle-kontakter med induktiv vekselvirkning mellem stamceller.

Yderligere implementering af programmet for embryonal neurogenese er ikke mindre komplekst og synes at være arterespecifik. Men resultaterne neyroksenotransplantatsionnyh undersøgelser tyder, at stamceller har distinkt evolutionær konservatisme, så neurale stamceller er i stand til at migrere og udvikle sig, når de transplanteres ind i rottehjernen.

Det er kendt, at pattedyrs CNS har en meget lav kapacitet til reparerende regenerering, som er karakteriseret ved mangel på modne hjerne nogen tegn på nye celler til at erstatte den døde celle som et resultat af neuronal beskadigelse. Men i tilfælde af neuroblasttransplantation overlever de sidstnævnte ikke kun, proliferere og differentiere, men kan også integreres i hjernestrukturer og funktionelt erstatte tabte neuroner. Når de engagerede neuronale stamceller blev transplanteret, var den terapeutiske virkning signifikant svagere. Sådanne celler viste en lav kapacitet til migration. Desuden reproducerer neurale stamceller ikke arkitekturen i neurale netværk og fungerer ikke funktionelt i modtagerens hjerne. I forbindelse hermed studeres problemerne med reparativ plastisk regenerering aktivt ved transplantationen af uformede multipotente neurale stamceller.

Undersøgelsen M. Alexandrova et al (2001) i den første udførelsesform, forsøgene var modtagere af modne hunrotter og donorerne var 15-dages fosterudvikling. Modtagerne blev fjernet del af occipital cortex og hulrummet transplanteret mekanisk suspenderet formodede embryonisk cortexvæv indeholdende multipotente stamceller ventrikulær og subventrikulære region. I den anden udførelsesform, udførte eksperimenter transplantation af neurale stamceller af 9-ugers humane føtale hjerne polovozrelh rotter. Fra periventrikulære area embryoner forfattere isoleret hjernevæv skiver blev anbragt i deres dyrkningsmedium og F-12 blev opnået ved gentagen pipettering af cellesuspensionen, og derefter dyrket i en særlig medium NPBM suppleret med vækstfaktorer - FGF, EGF og NGF. Celler blev dyrket i suspensionskultur inden dannelsen af neurosfærer, som er dispergeret og udfældede igen ind i kulturen. Efter 4 passager under den generelle dyrkningsperiode på 12-16 dage, cellerne anvendes til transplantation. Modtagere var desyatisutochkye modne rotter og to måneders Wistar-rotter, som i området for den laterale ventrikel blev injiceret med 4 pi suspension af humane neurale stamceller uden immunosuppression. Resultaterne indikerer, at cellerne dissocieres ventrikulær og subventrikulære zone af det embryoniske hjernebarken bogmærke rotte allotransplantat i voksen hjerne fortsætter med at udvikle, gjorde det er, faktorer differentieret modtager mikromiljø af hjernen ikke blokere væksten og differentieringen af neurale stamceller i embryoet. I den tidlige periode efter transplantation af multipotente celler fortsatte mitotiske deling og aktivt migreret fra det område vævstransplantation i recipienten hjernen. Transplanterede embryonale stamceller, som har et stort potentiale for migration, er blevet fundet i næsten alle lag af cortex af recipienten marvstransplantation langs sporet og i den hvide substans. Længden af migreringsvej af nervecellerne har altid været væsentligt lavere (op til 680 mikrometer) end gliaceller (op til 3 mm). Strukturelle vektorer for migrerende astrocytter var blodkar og fiberholdige strukturer i hjernen, der også blev observeret i andre studier.

Tidligere mente, at ophobningen af mærkede astrocytter i cortex Modtagerens zone af hjerneskade kan være forbundet med dannelsen af glial barriere mellem vævstransplantat og modtageren. En undersøgelse af strukturen af kompakt beliggende cellulære transplantater viste imidlertid, at deres cytoarchitectonik er karakteriseret ved tilfældighed uden nogen lagdelt fordeling af transplanterede celler. Graden af bestilling af de transplanterede neuroner var tæt på den for celler i den normale cerebrale cortex, hvis der ikke var en glialbarriere mellem donor- og modtagervæv. Ellers var strukturen af cellerne i transplantationen atypisk, og neuronerne selv gennemgik hypertrofi. Neuroimmunokemisk typning af transplanterede celler i transplantater afslørede hæmmende GABA-energiske neuroner til ekspressionen af PARV-, CALB- og NPY-proteiner. Følgelig fortsætter mikrofaktorfaktorer, som kan understøtte proliferation, migration og specifik differentiering af neurale multipotente celler i den modne hjerne.

I kulturen af humane stamceller isoleret fra hjerne periventrikulære 9 uger gamle embryoer, M. Alexandrova et al (2001) i den fjerde passage nestinpozitivnyh fandt et stort antal multipotente celler, hvoraf nogle har undergået differentiering in vitro og udviklet af neuronal type, hvilket svarede Resultater af andre forfatteres forskning. Efter transplantation ind i hjernen på voksne rotter dyrket humane stamceller mitotisk opdelt og migrerede ind i stoffet af en heterolog recipient hjerne. Ved celletransplantationer observerede forfatterne to populationer af celler - små og større. Nylige migrerede i parenchyma og i fiberstrukturer i hjernen hos modtageren lille afstand - op til 300 mikron. Den længste vej for migration (op til 3 mm) blev karakteristisk for små celler, hvoraf nogle er differentierede til astrocytter, der blev fastlagt ved anvendelse af monoklonale antistoffer mod GFAP. Begge typer af celler blev fundet i væggen af den laterale ventrikel, hvilket indikerer, at produktionen af de transplanterede celler i rostralt vandrende strøm. Astrocytiske afledte neurale stamceller fra både human og rotte migrerede overvejende gennem blodkapillærer og fiberstrukturer modtager hjernen, der falder sammen med data fra andre forfattere.

Analyse af in vivo differentiering af humane stamceller under anvendelse af monoklonale antistoffer mod GFAP, CALB og VIM afslørede dannelsen af både astrocytter og neuroner. I modsætning til cellerne fra rottegraftene var mange humane stamceller vimentin-positive. Som følge heraf blev en del af de humane multipotente celler ikke differentieret. Senere, udviste de samme forfattere, at humane neurale stamceller blev transplanteret uden anvendelse af immunosuppression efter undergår transplantation i rottehjernen i 20 dage uden tegn på immun aggression af gliaceller i den modne hjerne.

Det blev fundet, at selv neurale stamceller fra Drosophila prizhivlyayutsya og undergår differentiering i hjernen er så fjernt fra insektet taxa, som en rotte. Rigtigheden af forfatterne af forsøget ikke er i tvivl: de transgene Drosophila linjer, der indeholder gener af human neurotrofe faktorer NGF, GDNF, BDNF blev indsat i vektoren under Casper Drosophila: Du chok promotor, således at det mammale kropstemperatur opkald automatisk deres ekspression. Forfatterne identificerede Drosophila celler Produkt bakteriel galactosidasegenet ved histokemisk X-Gal-farvning. Desuden viste det sig, at neurale stamceller er Drosophila specifikt reagere på neurotrofiske faktorer, der kodes af humane gener: xenotransplantationen af celler i de transgene linjer af Drosophila indeholdende GDNF-gen i dets differentierende neurale stamceller dramatisk forøget syntese af tyrosinhydroxylase, og et gen NGF celler aktivt produceret acetylcholinesterase . Lignende genzavisimye reaktion induceret i xenotransplantat transplanteret allograft med ham embryonisk nervevæv.

Betyder det, at den specifikke differentiering af neurale stamceller induceres af vidon-specifikke neurotrofiske faktorer? Ifølge resultaterne forfatternes xenograft producerer neurotrofiske faktorer har en specifik virkning på den skæbne allotransplantater, som derefter udviklede mere intensivt og er 2-3 gange større end størrelsen af allotransplantater, indtastede hjernen uden tilsætning af xenografter. Følgelig xenograft celler indeholdende de neurotrophin gener, især genet kodende for glial-afledt neurotrofisk faktor (GDNF) humant udøver på udviklingen af allograft vidonespetsifichesky virkning svarer til virkningen af den tilsvarende neurotrophin. Det er kendt, at GDNF forøget overlevelsen af dopaminerge neuroner i embryonisk rotte midthjernen og forbedrer metabolismen af dopamin af disse celler og inducerer differentiering af tyrosinhydroxylase-positive celler, fremme væksten af axoner og neuroner stigende kropsstørrelse. Lignende virkninger observeres i dyrkningen af dopaminerge neuroner i rotte midthjerne.

Efter xenotransplantation af humane neurale stamceller i hjernen hos modne rotter, er deres aktive migration noteret. Det er kendt, at processen med migration og differentiering af neurale stamceller styres af et sæt specielle gener. De initierende signal vandrende progenitorceller til toppen af differentiering giver et proteinprodukt af protoonkogenet c-ret sammen GDNF. Det næste signal kommer fra genmash-1, som styrer valget af vejen for celleudvikling. Desuden afhænger den specifikke reaktion af differentierende celler også af a-receptoren af den ciliære neurotrofe faktor. Således gives en helt anden genetiske konstitution xenogene humane neurale stamceller og de modtagende rotter hjerneceller, bør det anerkendes ikke kun vidonespetsifichnost neurotrofiske faktorer, men også den højeste evolutionære konservering af gener ansvarlige for specifik differentiering af neurale stamceller.

Vil mulig xenotransplantation embryonale neyromateriala i neurokirurgisk praksis behandling af neurodegenerative patologiske processer som følge af forringet syntese af myelin oligodendrocyt ses. I mellemtiden de mest intensivt neurotransplantation behandle spørgsmål relateret til opnåelse af embryonale eller modne allogen ledningen neurale stamceller i kultur efterfulgt af deres dirigeret differentiering i neuroblasts eller specialiserede neuroner.

Transplantation af neurale stamceller

At stimulere proliferationen og differentieringen af neurale stamceller i den voksne organisme kan transplanteres embryonisk nervevæv. Det er ikke udelukket, indført ved allograft med stamceller i nervevævet af selve embryonet kan undergå proliferation og differentiering. Det er kendt, at efter rygmarvsskade regenerering af nerve ledere gennemførte forlængelse af beskadigede axoner og axonal sprouting sikkerheder spiring af motorneuroner intakte. De største hindringer for rygmarven regenerering, er dannelsen af bindevæv skader i arret område, dystrofisk og degenerative forandringer i de centrale neuroner, NGF underskud, og tilstedeværelsen i det berørte område myelin nedbrydningsprodukter. Det vises, at transplantation i den skadede rygmarv af forskellige celletyper - fragmenterne af iskiasnerven fra voksne dyr, embryoniske occipital cortex, hippocampus, rygmarv, Schwann-celler, astrocytter, mikroglia, makrofager, fibroblaster - bidrager til regenerering af beskadigede axoner ved spiring og tillader de nydannede axoner vokse gennem område af rygmarvsskade. Det er eksperimentelt vist, at transplantation af føtalt nervevæv til rygmarvsskade ved indvirkning af neurotrofiske faktorer accelererer væksten af de berørte axoner, forhindrer dannelsen af glial ar og Udvikling dystrofisk og degenerative processer i centrale neuroner, hvorimod celler transplanteret embryonisk neuralt væv undergår rygmarv, integrere med tilstødende væv og fremme axonal sprouting gennem det berørte område med dannelsen af synapser den af den typiske type på spinale neuroner.

Dette område af regenerativ medicin og plast modtog den største udvikling i Ukraine på grund af arbejdet i den videnskabelige hold ledet af VI Tsymbalyuk. Først og fremmest, dette eksperimentel undersøgelse af effektiviteten af transplantation af embryonale nervevæv af rygmarvsskade. I autologe perifere nerve mest udtalte ændringer observeret destruktive forfattere et distalt forseglingsområde hvor den 30. Dag efter operationen blev de kombineret med karakteren af reparative processer. Når Allotransplantat morphofunctional status den implanterede nerve den 30. Dag blev karakteriseret ved alvorlig nedbrydning af fænomenerne fedtdegeneration og amyloidose i baggrunden fokal inflammatorisk infiltration limfoidnokletochnoy med fremherskende atrofi af Schwann-celler. Transplantation af embryoniske neurale væv i høj grad bidraget til genoprettelse af rygmarven ledning, især i dyr, hvilken operation blev udført i de første 24 timer efter skaden: mod bedring af inflammatorisk-destruktive processer markeret hypertrofi og hyperplasi af proteinsyntese og energoprodutsiruyuschih ultrastrukturelle elementer spinal neuroner hypertrofi og oligodendrocytter hyperplasi, 50% reduktion af amplituden af musklen aktionspotentialet og 90% - hastighed holde momentum. Evaluere effektiviteten af transplantation af føtalt neuralt væv transplantation afhængigt af zonen har det vist sig at de bedste resultater iagttages, når indgives direkte i transplantation område af rygmarvsskade. Ved fuld passage af rygmarven af føtalt neuralt væv transplantation har vist sig ineffektiv. Dynamiske undersøgelser har vist, at det optimale tidspunkt for transplantation af embryonisk nervevæv er de første 24 timer efter en rygmarvsskade, mens en operation i perioden med udpræget sekundære iskæmiske og inflammatoriske forandringer i 2-9 dag efter skaden, bør det anerkendes upraktisk.

Det er kendt, at alvorlig kraniocerebralt skade fremkalder en stærk og vedvarende aktivering af lipidperoxidation i de indledende og mellemliggende stadier af posttraumatisk periode i det beskadigede hjernevæv og i hele organismen, og giver også energiomsætningen i den skadede hjerne. Under disse betingelser podning af føtalt neuralt væv til traumatisk skade bidrager til stabiliseringen af lipidperoxidationsprodukter processer og forøger kapaciteten af antioxidanten system i hjernen og hele organismen, øger dens antiradikal beskyttelse i 35-60 th dag posttraumatisk periode. Samtidig efter transplantation af embryonalt nervevæv normaliseres energimetabolisme og oxidativ phosphorylering i hjernen. Endvidere er det vist, at den første dag efter eksperimentel traumatisk hjerneskade skadet halvkugle væv impedans falder med 30-37% af den kontralaterale - 20%, hvilket indikerer udviklingen af generaliseret cerebralt ødem. Hos dyr, som gennemgik transplantation af føtale nervevæv ødemer involution sker meget hurtigere - allerede på den syvende dag den gennemsnitlige værdi af impedansen af væv traumatiserede hemisfære nåede 97,8% af kontrolniveauet. Og den fulde restaurering af værdierne af impedansen på den 30. Dag blev bemærket kun i dyr transplanteret med embryonale nervevæv.

Død af de neuroner i hjernen efter svær traumatisk hjerneskade er en stor bidragyder til udviklingen af posttraumatisk komplikationer. Særligt modtagelige for skade neuroner integrere dopaminerge og noradrenerge systemer, midthjernen og medulla. Reducere niveauet af dopamin i striopallidarnoy kompleks og hjernebarken øger risikoen for bevægelsesforstyrrelser og psykiatriske lidelser, epilepsilignende tilstande, og et fald i dopamin produktion i hypothalamus kan være årsag til mange autonome og somatiske lidelser observeret i fjernt posttraumatisk periode. Resultaterne af undersøgelser i eksperimentel traumatisk hjerneskade tyder på, at transplantation af føtalt neuralt væv bidrager til genoprettelse af dopamin i den skadede hemisfære af hjernen, dopamin og noradrenalin - i hypothalamus samt stigende niveauer af noradrenalin og dopamin i midthjernen og medulla. Som et resultat af transplantation af embryonisk neuralt væv i dyremodeller af hjerne skadet hemisfære normaliseret procentdel af phospholipider og forøget fedtsyre (C16: 0, C17: 0, C17: 1, C18: 0, C18: 1 + C18: 2, C20 3 + C20: 4, C20: 5).

Disse data bekræfter stimuleringen af regenerative-plastiske processer ved transplanteret embryonalt neuralt væv og indikerer en reparativ-trofisk virkning af transplantatet på modtagerens hjerne som helhed.

Der skal lægges særlig vægt på den kliniske erfaring hos personalet ved Institut for Neurokirurgi. AP Romodanova AMS i Ukraine om transplantation af embryonalt nervevæv i børns cerebral parese - en ekstremt kompleks patologi med grove krænkelser af motorfunktionen. Kliniske former for infantil cerebral parese afhænger af niveauet for skader på de integrerede strukturer, som er ansvarlige for reguleringen af muskeltonen og dannelsen af motorstereotyper. I øjeblikket er der rigeligt med beviser, der tyder på, at overtrædelser af motorisk funktion og muskeltonus er vigtige patologiske ændringer i systemet striopallido thalamus motorstyring. Den striospallidale forbindelse af dette system udøver en kontrolfunktion gennem den nigrostri- nære produktion af dopamin. Direkte vej begynder gennemføre kontrol af thalamus neuroner shell medieret gammaaminomaslyanoy aminosmørsyre (GABA) og substans P og projiceres direkte til motoren område af det indre segment af globus pallidus og substantia nigra. Indirekte sti hvis virkning realiseres involverer GABA og enkephalin, stammer fra skallen neuroner og påvirker kernen i de basale ganglier via forbindelsen, der omfatter eksterne segment af globus pallidus og subthalamisk. Ledningsforstyrrelser forårsage hypokinesi lige vej, mens et fald på ledningsevne strukturer indirekte sti fører til hyperkinesis med relevante ændringer i muskeltonus. Integriteten af GABAerge pathways på forskellige niveauer i systemet af motorstyringen og integration af dopaminerge forbindelser til skallen niveau er afgørende for reguleringen af thalamus interaktioner. Den mest almindelige manifestation af motor patologi i forskellige former for cerebral parese er en overtrædelse af muskeltonus og er tæt forbundet ændring i refleks muskelaktivitet.

Transplantation af embryonalt neuralt væv i børns cerebral parese kræver en omhyggelig analyse af arten af skader på hjernestrukturerne. Baseret på bestemmelse af dopamin og GABA i subaraknoidale cerebrospinalvæske forfattere har beskrevet integrationsniveau af funktionelle lidelser i hjernens struktur, hvilket gør det muligt at objektivere resultaterne af et kirurgisk indgreb og til at korrigere gentaget neurotransplantation. Føtalt nervevæv (abortny materiale 9-ugers embryo) blev transplanteret ind i parenchyma af cortex PreCentral gyrus af de cerebrale hemisfærer, afhængigt af alvorligheden af atrofiske ændringer. I den postoperative periode blev der ikke observeret komplikationer eller forringelse af patienterne. Positive dynamik blev observeret i 63% af patienter med spastiske former, 82% af børn med atoniske-æstetisk form og kun i 24% af patienter med ledsygdom. En negativ effekt på resultaterne af operationen af et højt niveau af neurosensitivitet med tilstedeværelsen af autoantistoffer til neurospecifikke proteiner blev etableret. Ineffektiv transplantation af embryonisk neuralt væv optrådte i patienter i alderen 8-10 år og ældre, samt for patienter med alvorlig hyperkinetisk syndrom og episindroma. Kliniske effekt af transplantation af embryonisk neuralt væv hos patienter med spastiske former for cerebral parese manifesteret statomotornyh dannelse af nye færdigheder og frivillige bevægelser med korrektionen af patologiske bevægelsesmønstre og et fald i graden af spasticitet, unormale stillinger og holdninger. Forfatterne mener, at den positive effekt af transplantation af embryonale nervevæv er resultatet af den normaliserende effekt på den funktionelle aktivitet af supraspinale strukturer, der er involveret i reguleringen af tonen i arbejdsstillinger og frivillige bevægelser. I dette tilfælde er de positive kliniske virkninger af transplantation af embryonisk neuralt væv ledsaget af et fald i indholdet af neurotransmittere i subarachnoid cerebrospinalvæske, hvilket indikerer, at recovery integrale interaktioner påvirket hjernestrukturer.

Der er endnu en alvorlige former for neurologisk sygdom - minimalt bevidste tilstand, problemet med behandlingen af som desværre er langt fra løst. Repræsenterer en minimalt bevidste tilstand polyetiology subakut eller kronisk tilstand, der resulterer fra tunge organiske CNS-læsioner (hovedsagelig cortex), og kendetegnet ved udviklingen og panapraksii panagnozii ved relativt lagrede funktion segmental sektioner stamceller formationer og limbiske hjerne retikulære kompleks. Opfølgende undersøgelser (1 til 3 år) viste, at den minimalt bevidste tilstand er ikke den endelige diagnose af vedvarende skader på nervesystemet hos børn, og er omdannet til en organisk eller demens eller kronisk vegetativ tilstand. Institut for Rehabilitering Neurokirurgi ved Institut for Neurokirurgi. AP Romodanov Sciences i Ukraine 21 patienter med konsekvenser apallic syndrom transplantation af embryonisk neuralt væv blev udført. Under fuld bedøvelse krone cutter borehul blev påført over et område af de mest udtalte atrofiske ændringer identificeret i computeren eller magnetisk resonansimagografi, og i nærvær af diffus atrofi af grå eller hvid substans indføres i implantatet og en central PreCentral gyrus af hjernen. Efter åbning af dura mater stykker af 8-9 uger gamle embryo væv favoritter sensorimotor cortex intracortical implanteret under anvendelse af en særlig anordning. Antallet af prøver af det implanterede væv er fra 4 til 10, som bestemmes af mængden og størrelsen af borehul lokale ændringer medulla. I modsætning til andre typer af patologi ved apallic syndrom, forfatterne forsøgt at implantere så mange fostervæv i de mest overkommelige områder i hjernen. Dura materen blev suteret, plastik af kraniet defekt blev lavet. Under operationen, udviste alle patienter markante ændringer både cortex (atrofi, manglende viklinger, misfarvning og pulsering medulla) og meninges (fortykkelse af dura mater, en væsentlig fortykkelse af arachnoid membran med at have sine egne blodkar, fusion skaller med det underliggende hjernestof). Disse ændringer var mere udtalt hos patienter, i hvis anamnese der var tegn på de overførte inflammatoriske nederlag i hjernen. I patienter, som gennemgik CNS hypoxi, domineret af diffuse atrofiske forandringer i hjernen stof, især corticale afdelinger, med en stigning i det subarachnoide rum, uden væsentlige ændringer i membraner i hjernen. Halvdelen af patienterne viste øget blødning af blødt væv, knogler, hjernesubstans. Efter operationer i perioden fra seks måneder til tre år, blev tilstanden forbedret hos 16 patienter, forblev fem patienter uændrede. Positiv dynamik blev observeret både fra motorens og mentalsfærens side. Muskeltonus formindskes i ti patienter og patientens fysiske aktivitet øges (nedsat parese, forbedret koordinering af bevægelser), den manipulerende evne arme signifikant forøget i fem børn. Fire patienter reducere hyppigheden og sværhedsgraden af epileptiske anfald og et barn for hele perioden af observation af anfald efter operation ikke eksisterede. Aggressivitet faldt i to børn i to patienter med svær bulbar nyrefunktion forbedret synkning, to børn kunne tygge på egen hånd inden for 2 uger efter operationen. Det noterede et fald i sværhedsgraden af psykiske lidelser, ni børn efter operationen blev mere rolig, søvn og opmærksomhed forbedret i syv patienter. Tre patienter med konsekvenser apallic syndrom begyndte at genkende sine forældre, en - at følge instruktionerne, to - at sige ordene, tre var faldet grad af dysartri. Forfatterne bemærker, at en signifikant forbedring i patienternes begynder efter 2 måneder efter operationen, når et maksimum på 5-6 måneder, så hastigheden af forbedring er aftagende, og enden af året, 50% af patienterne processen med stabilisering. Positiv effekt neurotransplantation tjent som grundlag for reoperation i seks patienter med konsekvenser apallic syndrom, men på den anden hjernehalvdel. Teknikker og anden transplantation metode var identiske med dem i den første operation, men den kliniske effekt af det andet trin var lavere, selvom det ikke sker efter den første og efter den anden kirurgi alvorlige komplikationer. Ifølge forfatterne, den terapeutiske virkningsmekanisme forbundet med neurotransplantation neurotrofiske indflydelse transplanteret embryonisk nervevæv, der indeholder en stor mængde af vækst, hormonale og andre biologisk aktive stoffer fremmer reparation af beskadigede neuroner og plast reorganisering modtager hjernevæv. Det er ikke udelukket, og aktiverende effekt på aktiviteten af nerveceller, der er blevet bevaret morfologisk, men tabt på grund af den funktionelle aktivitet af sygdommen. Det er hurtigt neurotrofisk effekt kan forklares ved forbedring af bulbar funktioner i nogle børn i slutningen af den første eller anden uge efter operationen. Det antages, at ud over de af den tredje fjerdedel måned mellem transplantatet og værten hjerne er etableret morpho-funktionel kommunikation hvorigennem neyrotransplantat erstatter funktionen af døde hjerneceller, som er substratet for forbedringer i både motor og mentale funktioner hos patienter.

Effekt transplantation føtal nervevæv til reorganisering interneuronale forbindelser studeret eksperimentelt. Forfattere på hvide rotter ved anvendelse af en lipofil fluorescerende tags DIL (1,1-dioctadecyl-3,3,3 \ 3'-tetrametilindokarbotsianina perchlorat) og konfokale laserscanning mønstre studeret genvinding intermodule axonale forbindelser i zone af mekanisk beskadigelse af hjernebarken på embryonale transplantation baggrund nervøs væv og uden det. Det fandt, at indførelsen af føtalt neuralt væv i en beskadiget område giver axonvækst, der efter passage gennem implantatet er forbundet til tilstødende hjernevæv, hvorimod uden transplantation af føtalt neuralt vævsskade zone til dyrkning axoner uoverstigelig hindring. I dette arbejde, transplantation af embryonale (15-17 th dag i drægtighedsperioden) neocortex. Vores resultater - yderligere beviser til fordel for en aktiv indflydelse embryonisk nervevæv transplantat ved posttraumatisk reorganisering nye indbyrdes forhold tilstødende strukturelle og funktionelle moduler af hjernebarken. Transplantation af embryonisk neuralt væv giver delvis genvinding af forbindelserne mellem de opdelte dele af beskadigelse af hjernebarken gennem skabelsen af gunstige betingelser for vækst af axoner i den zone af den podede neyrotrofichoskih faktorer. Eksistensen af en sådan virkning er bevist eksperimentelt og diskuteret i litteraturen som bevis for høje muligheder for den beskadigede hjerne af voksne dyr plast. I denne henseende er celletransplantation nu betragtes som den optimale terapeutiske strategi til genoprettelse af funktionen af beskadigede humant CNS.

Vore data vedrørende effektiviteten af føtal hjerne neuralt væv som eksogene transplantation medium for axonale vækstudsigter vidner målrettet etablering af kommunikationsforbindelser mellem de tilstødende intakte dele af hjernen. Faktiske arbejde synes at studere virkningen af transplantation af neuralt væv på dynamikken i CNS funktionelle parametre, hvis opgave var at undersøge virkningen af transplantation af føtale bogmærker locus coeruleus (LC) på morphofunctional indikatorer LC neuroner og lokomotorisk aktivitet modtagere. Modtagere var kvindelige Wistar-rotter, donorer - 18-dages gamle embryoner af rotter af samme linje. Transplantation af embryonale LC blev udført i hulrummet i hjernens tredje ventrikel. Histologisk blev transplantation engraftment detekteret i 75% af de modtagne dyr. I tilfælde af engraftment hvilede graftet på ventrikelvæggen og fylder 1 / 5-2 / 5 af dets lumen og var levedygtigt. Efter 1 og 6 måneder efter operationen, det transplanterede neurale væv morfologiske kendetegn er strukturen, som ville forekomme, når den normale ontogenetiske udvikling, dvs. LC struktur. Vores data viser, at hos dyr, der var blevet transplanteret føtal fane LC varierer dynamisk aktivitet og øget aktivitet af matrix-LC celle kerner kromatin. Følgelig opstår intensivering af aktiviteten af neuronerne af den egen LC, men implantatgraften er også funktionelt aktiv. Det er kendt, at den såkaldte lokomotoriske region af midbrainen næsten falder sammen med lokaliseringen af LC. Forfatterne mener, at grundlaget for ændringer i motoriske aktivitet af de modtagende rotter er aktiveringen af LC-celler, både proprietære og graft, med allokering som følge af store mængder af norepinephrin, herunder i rygmarv segmenter. Således antages det, at stigningen i bevægelsesaktivitet ved transplantation LC betingelser i et intakt dyr hjerne på grund af tilstedeværelsen af funktionelt aktivt transplantation integreret i hjernen på modtageren og bidrager til aktiveringen af bevægelsesaktivitet hos rotterne.

Endvidere er det vist, at transplanteret embryonale neuroepitelceller bogmærker neocortex og rygmarv overleve og differentiere til neuroblaster, unge og modne neuroner inden for 1-2 måneder efter transplantation ind i såret ischiasnerven hos voksne rotter. I undersøgelsen af dynamikken i NADRN positive neuroner bogmærker embryonale rygmarv og neocortex rotte heterotope allotransplantater (15 rotte embryo dagligt) til langsgående snit gennem de iskiasnerverne af rotter-modtagere viste indpodning fra 70 til 80% neyrotransplantatov der afhang af tidspunktet for observation. Neuroblaster uni- og bipolar form med afrundede lyse kerner og en eller to nucleoli begynder at dannes i implantaterne på en uge efter operationen, som blev ledsaget af dannelsen af klynger. Blandt neuroblaster forfattere ikke har kunnet påvise celler, der indeholder NADPH-diafopazy (NADPH-d). Efter 7 dages NADPH-positive var kun cellulære elementer i blodkar - endotelceller i kapillærerne i det indre af implantatet og endotel- og vaskulære glatte muskelceller i iskiasnerven hos modtageren. Da i vaskulære glatte muskelceller, induktion af NO-syntase (NOS) forekommer under indflydelse af IL-1, forfatterne tilskriver udseendet af NADPH-positive glatmuskelceller i blodkar i ischiasnerven af tilstedeværelsen af IL-1 syntetiseret i de beskadigede nerve stammer. Det er kendt, at i forhold neyronogenez transplantation af føtale hjerne bogmærker er synkroniseret med udviklingen af neuroner in situ. Resultaterne af morfologiske undersøgelser antyder, at differentieringen af de neurale elementer transplantation syv dage efter transplantationen svarer til celle differentiering svarende til hjernen af nyfødte rotter. I en heterotopisk transplantation i en perifer nerve transplanteret embryo nerveceller udviser evnen til at syntetisere NADPH-d. I spinal marvtransplantater afslører flere neuroner indeholdende NADPH-d, grafts end i neocortex, men syntesen af nitrogenoxid i de transplanterede neuroner begynder senere end udviklingen in situ. I den hvirveldyr centralnervesystemet synes NOS-positive celler så tidligt som den prænatale periode. Antages det, at NO bidrager til dannelse af synaptiske forbindelser i udviklende hjerne, og tilstedeværelsen af NOS-positive nerve afferenter leverer neuroblaster NO-syntese i cerebellum, stimulerer migrering og differentiering af neuroner, hvorved der dannes Cytoarchitectonics normal hjerne. Den vigtige rolle af NO i sinapsogeneze installeret i Tectum - NOS-positive neuroner var kun dem, der havde de synaptiske forbindelser med retinale celler.

Det er kendt, at nitrogenoxid er en af regulatorerne for hjerneaktivitet, hvor den er dannet af arginin under påvirkning af NO-syntase, som har diaphorøs aktivitet. I CNS syntetiseres N0 i endotelceller af blodkar, microglia, astrocytter og i neuroner af forskellige dele af hjernen. Efter traumatisk hjerneskade, såvel som hypoxi og iskæmi, er der en stigning i antallet af neuroner, der indeholder NO, som er en af regulatorerne for cerebral blodgennemstrømning. I betragtning af N0's evne til at inducere synapsogenese er undersøgelsen af dannelsen af NO-indeholdende celler under betingelser for neurotransplantation på baggrund af traumatiske skader på modtagerens nervesvæv af særlig interesse.

Det er lige så vigtigt at undersøge indflydelse på neurotransplantation betinget refleks stereotyp adfærd. I forsøg, som studerede indflydelse af fjerne og intracerebral (mellem CII og CIII) podninger af embryonale blålige pletter (17-19 th drægtighedsdag) og indholdet hukommelse af catecholaminer processer hos rotter med ødelæggelse frontotemporal neocortex vist, at elektrolytisk skade frontotemporal cortex giver stereotype betinget følelsesmæssig refleks undvigereaktion (hukommelse), aftager den fysiologiske aktivitet, reducerer mængden af noradrenalin i det kortikale zone af den koagulerede men stigninger så dens niveau i hypothalamus, hvor et fald i koncentrationen af adrenalin, men i blodet og binyrerne dens mængde forøges.

Som følge af intracerebral transplantation af embryoniske væv blålige pletter i 81,4% af dyrene genvundet stereotype betinget følelsesmæssig refleks undvigereaktion, nedsat elektrolytisk beskadigelse frontotemporal områder af hjernebarken normaliserede adrenalin i midthjernen retikulære formation, hypothalamus og neocortex, og hippocampus selv hæver niveauet, kombineret med et fald i blodkoncentrationen af adrenalin.

Fjernt transplantation af embryoniske væv blålige pletter fremmer ikke kun genoprettelse af forringet stereotype betinget følelsesmæssig refleks undgåelsesrespons i rotter med læsioner af den elektrolytiske frontotemporal cortex, men også øger indholdet af noradrenalin og adrenalin, hovedsagelig i hypothalamus, blod, hjerte og binyrer. Det antages, at dette skyldes at pode vaskularisering, indtrængning af neurotransmittere i blodbanen, deres passage gennem mekanismer blod-hjernebarrieren og aktivering adrenalin-re-uptake og noradrenalin optagelse af type 1, 2, 3. Forfatterne mener, at stabiliseringen af lange noradrenalin i et engraftment og funktion transplantat kan betragtes som et fænomen med den gradvise frigivelse af neuroner i minimale doser blålige pletter.

Positive kliniske virkninger af transplantation af embryoniske neurale væv kan skyldes evnen og sidstnævnte påvirker processerne for dannelse af nye kar i reguleringen af direkte deltagelse af vækstfaktorer og cytokiner. Aktiveret vaskulogenese angiogene vækstfaktorer - vaskulær endotel vækstfaktor (VEGF), FGF, PDGF og TGF, som syntetiseres under iskæmi betjener punktet oprindelse af angiogenese. Det er bevist, at udtømningen af vaskulær vækstpotentiale forekommer i ældningsprocessen af kroppen, der spiller en væsentlig rolle i patogenesen af sygdomme, såsom coronar hjertesygdom og atherosklerose i de nedre ekstremiteter. Iskæmi af væv udvikler sig og med en række andre sygdomme. Indførelse af angiogene faktorer i iskæmi zone (terapeutisk angiogenese) stimulerer væksten af blodkar i iskæmiske væv og forbedrer mikrocirkulationen på grund af udvikling af kollaterale cirkulation, hvilket igen øger den funktionelle aktivitet af det pågældende organ.

Den mest lovende til klinisk brug er VEGF og FGF. Resultaterne af de første randomiserede forsøg viste sig at være opmuntrende, især tilvejebragt det korrekte valg af de optimale doser og indgivelsesmåder for angiogene faktorer. I denne forbindelse er der foretaget en eksperimentel evaluering af den angiogene aktivitet af et ekstrakt isoleret fra humant embryonalt hjernevæv. Vi anvendte abortny materiale opnået ved tyvende graviditetsuge og behandlet ved fremgangsmåden ifølge I. Maciog et al (1979) i modifikationen ANRF IC. Dette lægemiddel er en analog af "Endothelcellevæksttilskud" ("Sigma") og er en naturlig blanding af humane angiogene faktorer, som omfatter VEGF og FGF. Forsøgene blev udført på rotter med modeller af iskæmi af vævet i bagbenet og myokardiet. På grundlag af undersøgelser af alkalisk phosphatase-aktivitet i eksperimentelle dyr behandlet med ekstraktet embryonale nervevæv, viste en stigning i antallet af kapillærer per arealenhed af myocardium - både den langsgående og på tværs af skiver af hjertet. Angiogene aktivitet af lægemidlet manifesteret ved direkte indføring i iskæmiske zone og i tilfælde af systemisk (intramuskulær) indgivelse, hvilket førte til et fald i det gennemsnitlige areal af post-infarkt ar.

Under alle udførelsesform, transplantation af embryoniske neuralt væv er yderst vigtigt at vælge den korrekte gestational periode transplanteret embryonale materiale. Sammenlignende analyse af cellulære præparater fra embryonale ventrale mesencephalon 8-, 14- og 16-17 dage gamle embryonale rotter tre måneder efter intrastriarnoy neurotransplantation kønsmodne rotter med parkinsonisme i et automatiseret test apomorfinindutsirovannoy motor asymmetri afslørede væsentligt højere effektivitet cellepræparater CNS 8-dages embryoer og den mindste - fra et 16-17 dag gammelt embryonalt nervevæv. De opnåede data blev korreleret med resultaterne histomorfologisk analyse, navnlig med dimensionerne af transplantater, glial reaktion sværhedsgrad og antallet af dopaminerge neuroner i dem.

Forskelle terapeutiske virkning af føtale nerve vævsceller kan være forbundet med graden af engagement og umodenhed cellerne selv, og deres reaktion på forskellige vækstfaktorer, som er tildelt i området af den inducerede dopaminerge neuron beskadigelse. Især virkningen af EGF og FGF2 i udviklingen af neurale stamceller in vivo telencephalon forekommer på forskellige stadier af embryogenese. Neuroepitelceller 8,5 dage gamle museembryoer når dyrkes in vitro til at proliferere i serumfrit medium i nærvær af FGF2, men ikke EGF, som kun reagerer stamcellepopulation isoleret fra hjernerne fra embryoner på senere udviklingsstadier. Samtidig, neurale stamceller proliferere som respons på hver af disse mitogener og vækst additivt øges, hvis tilsætning af FGF2 og EGF i kulturer med lav celledensitet plantning. Det antages, at EGF-reaktive neurale stamceller i de germinale zone 14,5 dage gamle museembryoer er lineære efterkommere af FGF-reaktivt neurale stamceller, som først optræder efter 8,5 dages drægtighed. Potentiel fænotype neurale stam- og progenitorceller er afhængig af den komplekse indflydelse deres mikromiljø. Når Immunfænotypebestemmelse af neurale celler og hippocampale periventrikulære områder 8-12- og 17-20 uger gamle humane embryoner ved flowcytofluorometri afslørede betydelige forskelle forbundet både med gestationsalder og den enkelte konstitutionelle funktioner donor biomateriale. Når dyrkning af neurale precursorceller i serumfrit medium med en selektiv EGF, FGF2 og NGF neurosfærer dannet ved en hastighed væsentlige uafhængig af drægtighedsperioden. Celler af forskellige hjerneområder 5-13 uger menneskefoster med kort dyrkning med FGF2 i monolagskulturer på laminin substrat i nærværelse af spormængder af vækstfaktorer understøtter proliferation i 6 uger med en høj procentdel nestinpozitivnyh celler mod en baggrund af spontan dannelse af celler med markører for alle tre linjer neurale differentiering. Celler isoleret fra human mesencephalon under embryo drægtighed på over 13 uger til at proliferere under indflydelse af EGF og også danner neurosfærer. Takket være kombinationen af EGF og FGF2 blev en synergistisk effekt opnået. Den mest intense proliferation af neurale stamceller observeres med fremkomsten af neurosfærer når dyrkede væv hjernebark på 6-8 uger gamle menneskefostre i nærværelse EGF2, IGF1 og 5% hesteserum på et substrat med fibronectin.

Det skal bemærkes, at spørgsmål vedrørende gestationsalder og Institut for embryonale CNS-væv er at foretrække at bruge med det formål at neurotransplantation forblive åben. Svarene findes i udviklende hjerne neurogenese, der fortsætter gennem hele prænatal periode - inden for den tidsramme, hvor epitelet af neuralrøret danner en flerlaget struktur. Det menes, at kilden til stamceller og nye neuroner radial gliacelle er sammensat af aflange celler med lange processer, radialt rettet i forhold til væggen af hjernens vesikler, og i kontakt med den indre overflade af hjertekamrene og de ydre vægge af cerebral pia overflade. Tidligere radiale glia udstyret kun en funktion af neuronal tarmkanalen, hvorved vandring af neuroblaster fra den ventrale overfladeareal i sektioner, og giver den en ramme rolle i dannelsen af den korrekte laminare organisation af cortex. I dag er det fastslået, at som udviklingen af radial glia transdifferenteres til astrocytter. Meget af den reduceres i pattedyr efter fødslen, men den slags dyr, hvor den radiale glia fortsætter gennem voksenalderen neyronogenez aktive strømme og i den postnatale periode.

I kulturen af celler fra radiale gliale embryonale neocortical dannet gnaver neuroner og gliaceller, og ved drægtighed embryo udvikling fra 14 til 16 dage (perioden med maksimal intensitet neyronogeneza i hjernebarken af mus og rotter) dannet hovedsagelig neuroner. På den 18. Dag med embryogenese skiftede differentiering mod astrocytdannelse med en signifikant reduktion i antallet af nydannede neuroner. Mærkning in situ radiale gliale celler under anvendelse af GFP lov til at detektere bobler i hulrummet hjerne 15-16 dage gamle rotteembryoer asymmetrisk deling af mærkede celler med udseendet af datterceller med immunologiske og elektrofysiologiske egenskaber i neuroblaster. Det er bemærkelsesværdigt, at ifølge resultaterne af dynamiske observationer opstår neuroblaster bruger modercellen radiale gliaceller til at vandre til overfladen af pia.

Den endogene markør af radial glia er proteinet af intermediære neustinfilamenter. Ved fluorescerende cellesortering ved flow mærket med et retrovirus associeret med GFP og udtrykt under kontrol af nestin, det påvist, at stamcellerne gyrus dentatus-området i hippocampus og chyle person (materiale blev opnået ved kirurgi for epilepsi) udtrykker nestin. Derfor de tilhører den radiale glia, som hos mennesker som hos andre pattedyr, kun bevaret i den tandede gyrus.

Imidlertid er effektiviteten af celletransplantation afhænger ikke kun høj levedygtighed donorcellerne og deres potentiale og differentierende træk erstatte defekte celler, men primært rettet migration. Det er fra migrationsevnen, at den fulde funktionelle integration af de transplanterede celler afhænger - uden forstyrrelser i recipientens hjernens cytoarchitectonik. Da radial glia celle i den postnatale periode er næsten helt åbent til reduktionen, bør finde ud af, hvordan de voksne modtagere af donorceller kan bevæge sig fra det område transplantation i midten af hjerneskade. Der er to versioner af migration af celler i centralnervesystemet, uafhængig af den radiale glia: fænomenet tangential migration eller bevægelse af neuroblaster i udviklingen af hjernebarken vinkelret til den radiale glial netværk samt migration af "streng" eller "kæde". Navnlig vandring af neurale progenitorceller af den rostrale subventrikulære zone sker i lugtekolben som en sekvens af tæt sammenhængende celler omgivet af gliaceller. Det antages, at disse celler udnytter partner celler som en migration substrat, såsom den vigtigste regulator af celle-celle-interaktioner er PSA-NCAM (neural adhæsionsmolekyle polisialirovannaya celler). Følgelig kræver migrering af neuroner ikke nødvendigvis deltagelse af radial glia eller allerede eksisterende axonale bindinger. Vneradialnaya form af celle-bevægelse "streng" af rostralt vandrende strøm opretholdes i hele livet, som angiver den reelle mulighed for målrettet levering af transplanterede neurale progenitorceller til modne nervesystem.

Der er en hypotese om tilstedeværelsen af stamcellelinjer i ontogenese af hjernen, hvorefter i de tidlige stadier af hjerne udvikling Stamceller er celler af neuroepithelium, hvilket modningsproces i transdifferentiate radial glia. I voksenalderen udføres stamcellernes rolle af celler, der har tegn på astrocytter. Trods for en række kontroversielle emner (kontrovers vedrørende stamceller i hippocampus, samt de dybe dele af hjernen, der ikke har en lagdelt struktur af skorpen og udviklingslandene af thalamiske højene, hvor den radiale glia er fraværende), en klar og enkel begrebet arven af fænotypen af stamceller under ontogenese udseende meget attraktivt.

Effektfaktorer af mikromiljøet i fastlæggelsen og efterfølgende differentiering af neurale celler differon klart af transplantation af modne rygmarven stamceller i forskellige dele af rotte modne nervesystem. Når stamceller transplanteredes i dentatgyrus eller ind i neuroligreringsregionen af de olfaktoriske pærer, blev der observeret aktiv transplantation af cellerne til adskillige neuroner. Transplantation af stamceller i rygmarven og området i hippocampus resulterede i dannelsen af astrocytter og oligodendrocytter, hvorimod ved transplantation i den tandede gyrus blev dannet ikke kun gliaceller, men også neuroner.

I en seksuelt moden rotte kan antallet af opdelte celler i dentate gyrus nå flere tusinde om dagen - mindre end 1% af det samlede antal kornceller. Neuroner tegner sig for 50-90% af cellerne, astrocytter og andre glialelementer - ca. 15%. De resterende celler har ikke antigeniske tegn på neuroner og glia, men de indeholder antigener af endotelceller, hvilket indikerer et nært forhold mellem neuronogenese og angiogenese i dentat gyrus. Proponenter for muligheden for differentiering af endotelceller i neuronale stamceller refererer til endotelacyters evne in vitro til at syntetisere BDNF.

Imponerende hastighed selvsamling af neurale netværk: i processen med differentiering af progenitorceller migrerer granula celler i gyrus dentatus og danne spirer vokser mod zonen SAZ hippocampus synapser og danner med glutamaterg pyramideformede neuroner og inhiberende intercalary. Nyoprettede korn-celler integreres i eksisterende neurale kredsløb i 2 uger, og de første synapser allerede forekommer 4-6 dage efter fremkomsten af nye celler. Ved hyppig indgivelse modne dyr BrdU eller 3H-thymidin (en måde at identificere voksne stamceller) detekteres et stort antal mærkede neuroner og astrocytter i hippocampus, hvilket antyder muligheden for dannelsen af nye neuroner, ikke blot i den tandede gyrus, men også i andre dele af hippocampus. Interessen for de processer af division, differentiering og død af celler i gyrus dentatus af hippocampus i hjernen modne på grund af det faktum, at de nye her neuroner er lokaliseret i et af de centrale steder i hippocampus, der er ansvarlige for indlæring og hukommelse processer.

Fandt således, i dag, at fra celler subependimnoy zone af den laterale ventrikel modne gnavere forekomme neural-forgænger cellerne migrerer langs rostralt vandrende strøm, dannede langsgående orienteret astrogliaceller til lugtekolben, hvor de er indlejret i laget af kerner celler og differentiere til neuroner, struktur. Migreringen af progenitor neurale celler, der findes i de rostrale vandrende strøm voksne aber, hvilket tyder muligheden for dannelsen af nye neuroner i lugtekolben af primater. Neurale stamceller isoleret fra den voksne lugtekolben og oversat i en linje, klonet celler, som differentierer til neuroner, astrocytter og oligodendrocytter. Stamceller findes i de modne hjerne hippocampus af rotter, mus, aber og mennesker. Neurale stamceller subgranulære zone af den tandede fascia er en kilde til precursorceller migrerer i de mediale og laterale lemmer i hippocampus, hvor de differentierer til modne korn-celler og gliale elementer. Axoner dannede de novo dentatgyrus neuroner spores tilbage til feltet SAZ, hvilket indikerer, at de nydannede neuroner involveret i gennemførelsen af hippocampus funktioner. I de associative områder af neocortex af voksen abe hjerne fundet precursorceller af neuroner migrerer fra subventrikulære zone. Det nye lag VI i de cerebrale cortex pyramideneuroner ny mus viste gennem 2-28 uger efter induceret skade og død af neuroner native dette lag som følge af migration dormantnyh tidligere progenitorceller i subventrikulære zone. Endelig virkeligheden i postnatal neyronogeneza i den menneskelige hjerne viser en to-fold stigning i antallet af corticale neuroner, fortsatte i de første 6 år efter fødslen.

Uden ringe betydning for praktisk celletransplantation er spørgsmålet om regulering af reproduktionsprocesser og differentiering af neurale stamme og stamceller. Den højeste værdi blandt de faktorer, der trykkes, proliferation af neurale progenitorceller har glucocorticoid, der drastisk reducerer antallet af divisioner, mens fjernelse af binyrerne, tværtimod, øger antallet af mitose (Gould, 1996). Det er bemærkelsesværdigt, at morfogenese af den tandede gyrus hos gnavere er mest intens i løbet af de første to uger af postnatal udvikling i mangel af reaktion på stress på baggrund af et kraftigt fald i produktion og sekretion af steroidhormoner i binyrebarken. Corticosteroider hæmmer migrering af cellekorn - nye neuroner integrerer ikke i det granulære lag af dentate gyrus, men forbliver i chylus. Det antages, at processerne med synaptisk bindingsdannelse samtidig krænkes. Beskyttelse af celler fra sådanne "steroid aggression" udført af den minimale ekspression af mineral- og glukokortikoid receptorer på prolifererende celler bønner ikke kun under udviklingen af den tandede gyrus, men også i voksne dyr. Alligevel af alle neuroner i hjernen hippocampale neuroner er kendetegnet ved det høje indhold af glucocorticoidreceptor, som forårsager stress på hippocampus. Psykomotionel stress og stressende situationer hæmmer neuronogenese, og kronisk stress reducerer dyrets evne til at lære nye færdigheder og lære. Den mere udtalte negative effekt af kronisk stress på neuronogenese er ret forståelig, givet den overvejende dormante tilstand af neurale stamceller. Når immobilisering af gravide rotter (gnaver - supramaksimal stressfaktor) er angivet som prænatal stress også forårsager en reduktion i antallet af celler i gyrus dentatus og i det væsentlige inhiberer neyronogenez. Det er kendt, at glucocorticoider er involveret i patogenesen af depressive tilstande, som er den morfologiske ækvivalent bremsning neyronogeneza, patologisk neuronal omstrukturering og interneuronale forbindelser, samt død af nerveceller. På den anden side aktiverer antidepressive kemoterapi midler de novo neuronal formation, hvilket bekræfter forholdet mellem dannelsen af nye neuroner i hippocampus og udviklingen af depression. En betydelig indvirkning på neyronogenez har østrogen, hvis virkninger er modsat virkningen af glucocorticoider og er at understøtte proliferation og overlevelse af neurale progenitorceller. Det skal bemærkes, at østrogener øger dyrenes evne til at lære. Nogle forfattere med indflydelse af østrogener forbinder cykliske ændringer i antallet af cellekorn og overstiger deres antal hos kvinder.

Det er kendt, at kontrolleret neyronogenez EGF, FGF og BDNF imidlertid mekanismerne i eksterne signaler til stamcellerne ved mitogener og vækstfaktorer er blevet tilstrækkeligt undersøgt. Det konstateres, at understøtter PDGF in vitro neuronale afstamning progenitorceller, og ciliær neurotrofisk faktor (CNTF), som triiodthyronin stimulerer dannelsen af overvejende gliaceller - astrocytter og oligodendrocytter. Hypofyse adenylylcyclase-aktiverende protein (PACAP) og vasoaktivt intestinalt peptid (VIP) aktivering af proliferation af neurale progenitorceller, men inhiberer differentiering processer datterceller. Opioider, især i tilfælde af langvarig eksponering, hæmmer signifikant neuronogenese. Imidlertid stamceller og neurale progenitorceller-forstadier i gyrus dentatus ikke afsløret opioidreceptorer (som er til stede i differentierende neuroner i det embryoniske periode), som ikke tillader at vurdere de direkte virkninger af opioider.

Behovet for praktisk regenerativ og plastisk medicin tvunget forskere til at være særlig opmærksom på undersøgelsen af pluri- og multipotency af stamceller. Gennemførelsen af disse egenskaber på de regionale stamceller fra en voksen organisme i lang sigt kan give den krævede driftstid af implantatmaterialet. Ovenfor blev det vist, at epigenetisk stimulering af neurale stamceller giver en prolifererende celler, allerede præformet ved neurale fænotyper, hvilket begrænser deres antal. I tilfælde af totipotent embryostamcelle egenskaber proliferation, indtil et tilstrækkeligt antal celler forekommer tidligere neural differentiering blev celler opformeret og let omdannes til neural fænotype. For neurale stamceller PGC'er isoleret fra den indre cellemasse af blastocyster dyrket med og obligatoriske tilstedeværelse LIF, der bevarer deres totipotens og evne til at dele sig uendeligt. Derefter induceres retinsyre ved neural differentiering af ESC. Transplantation således opnåede neurale stamceller i det beskadigede quinolin og 6-hydroxydopamin striatum ledsaget af deres differentiering til dopaminerge og serotonerge neuroner. Efter indføring i ventriklerne i hjernen af embryo af rotte neurale progenitorceller afledt af PGC'er migrere til forskellige områder af modtagerens hjerne, herunder cortex, striatum, septum, thalamus, hypothalamus og cerebellum. Cellerne forbliver i ventrikelhulrum, epiteliale danner strukturer ligner neuralrøret, samt individuelle øer neneyralnoy væv. I parenchyma af hjernen i modtagerembryoen producerer de transplanterede celler tre hovedtyper af celler i nervesystemet. Nogle af dem har aflange apikale dendritter af pyramideformede celle organer og basale axoner der rager til corpus callosum. Astrocytter donoroprindelse strække deres processer til nærliggende kapillærer, og oligodendrocytter er tæt i kontakt med myelin ærmer, der deltager i dannelsen af myelin. Således, neurale progenitorceller afledt fra PGC'er in vitro, der er i stand til at dirigere tilstrækkelige migration og differentieringssignaler regional mikromiljø giver mange områder i udviklingslandene hjerne neuroner og glia.

Nogle forfattere overveje muligheden for de- og regionale transdifferentiering af voksne stamceller. En indirekte bekræftelse af dedifferentiering af celler i kultur med udvidelsen af deres styrker er data om indpodning af neurale stamceller i mus knoglemarven med efterfølgende udvikling af disse cellelinier, hvilket giver en funktionelt aktive celler af perifert blod. Endvidere transplantation af genetisk mærkede (LacZ) neurosfære celler afledt fra modne eller embryonale hjerne, ind i hjernen på bestrålede mus med myelosuppression, førte til dannelsen af stamceller ikke kun neurale derivater, men også forårsager dannelsen af blodceller, hvilket indikerer, at pluripotente neurale stamceller, realiseret uden for hjernen. Således kan neurale stamceller differentiere til blodceller under påvirkning af signaler fra knoglemarvens mikromiljø foreløbig transformation i den hæmatopoietiske stamcelle. På den anden side, for transplantation af knoglemarvsceller hæmatopoietiske stamceller i hjernen indstille deres differentiering under indflydelse af mikromiljøet af hjernevævet i gliale og nerveceller. Følgelig er de potentielle forskellen rovochny neurale og hæmatopoietiske stamceller ikke begrænset vævsspecificitet. Med andre ord kan de lokale microenvironment andre end karakteristikken for hjernen og knoglemarvsceller væv faktorer ændre retningen af differentieringen af disse celler. Det er vist, at neurale stamceller injiceret i venesystemet af bestrålede mus, skabt i milten og knoglemarv en population af myeloid, lymfoid og umodne hæmatopoietiske celler. In vitro bestemmes Virkningen af knoglemarv proteiner (BMP'er) på overlevelsen og differentieringen af neurale stamceller, som i de tidlige stadier af embryogenese i udviklingen af neurale eller gliale retninger. Kulturer neurale stamceller af 16 dage gamle rotteembryoer BMP'er inducerer astroglia og neuroner, hvorimod i kulturer af stamceller fra de perinatale hjerneastrocytter kun dannes. Endvidere BMP'er undertrykke generering af oligodendrocytter in vitro, der vises kun, når der tilføjes noggin antagonist BMP'er.

Processer iboende vidonespetsifichnost transdifferentiering: hæmatopoietiske stamceller er human knoglemarv transplanteret ind i striatum hos voksne rotter, vandre ind i hvide substans af den ydre kapsel, ipsi- og kontralaterale neocortex, hvor de danner astrotsitopodobnye cellulære elementer (Azizi et al, 1998.). I allotransplantation af knoglemarvsstamceller i den laterale ventrikel af neonatale mus migration af hæmatopoietiske stamceller kan spores tilbage til forhjernen og cerebellare strukturer. Striatum og den molekylære lag af de hippocampale migrerede celler transformeret i astrocytter, og i lugtekolben, det indre lag af de cerebellumgranulaceller og hjernestammen retikulære formation for at danne neuronceller med positiv reaktion på neurofilamenter. Efter intravenøs injektion af hæmatopoietiske celler fra voksne mus GFP-mærkede mikro- og astrocytter detekteres i neocortex, thalamus, hjernestammen og cerebellum.

Desuden mesenchymale stamceller i knoglemarven, der giver anledning til alle de typer af bindevævsceller, i visse betingelser kan også gennemgå neural transdifferentiering (husk, at kilden til embryonale mesenkym er neuralfremspringsceller). Det blev vist, at stromale humane knoglemarvsceller og muse-celler dyrket in vitro i nærvær af EGF eller BDNF, udtrykker en markør af neurale progenitorceller nestin, og tilsætning af forskellige kombinationer af vækstfaktorer fører til dannelse af celler med markører glial (GFAP) og neuron (kerneprotein NeuN). De mærkede syngene mesenchymstamceller blev transplanteret ind i den laterale ventrikel af hjernen hos nyfødte mus, migrere og er placeret i forhjernen og cerebellum uden at bryde cyto-arkitektur af recipienten hjernen. Knoglemarvsceller mesenchymstamceller differentiere til modne astrocytter i striatum og den molekylære lag af hippocampus, samt befolke lugtekolben, lillehjernen og granula lag retikulære formation, som er omdannet til neuroner. Mesenkymale stamceller fra human knoglemarv er i stand til at differentiere in vitro i macroglia og efter transplantation integrere i strukturen af hjernen hos rotter. Direkte transplantation af knoglemarvsceller mesenchymstamceller i voksne rotter hippocampus er også ledsaget af deres vandring ind i hjerneparenkymet og neuroglial differentiering.

Det antages, at transplantationen af knoglemarvsstamceller kan udvide mulighederne for celleterapi for CNS-sygdomme præget af overdreven patologisk død af neuroner. Det skal dog bemærkes, at ikke alle forskere erkende, gensidig transformation af neurale og hæmatopoietiske stamceller, især i forhold in vivo, hvilket igen grundet manglen på pålidelige markører for at vurdere deres transdifferentiering og videreudvikling.

Transplantation af stamceller åbner nye horisonter for cellulær genterapi af nedarvede neurologiske lidelser. Den genetiske modifikation af neurale stamceller indebærer indsættelse af regulerende genetiske konstruktioner, hvis produkter interagerer med cellecyklusproteiner i automatisk betjening. Transduktionen af disse gener i embryoniske stamceller anvendes til formering af neurale stamceller. Størstedelen af genetisk modificerede cellekloner opfører sig som stabile cellelinjer, viser ingen tegn på transformation in vivo eller in vitro, men besidder det udtrykte evnen til at kontakte inhibering af proliferation. Når ganget transplantation af celler transficeret forbi indlejret i vævet på modtageren, uden at bryde cytoarchitectonics og uden at undergå malign transformation. Donor neurale stamceller ikke deformere integrationen zone og lige konkurrere om pladsen med vært progenitorceller. Dog 2-3 th dag i intensitet dividere transfektanter celler reduceres dramatisk, hvilket svarer til den kontaktinhibering af deres proliferation in vitro. I embryoet modtageren neurale stam- transfektanter er ingen uregelmæssigheder i centralnervesystemet, alle områder af hjernen i kontakt med transplantatet, udvikle sig normalt. Efter transplantation, klonerne af neurale stamceller hurtigt migrere fra det område, administration og ofte strækker sig ud over de respektive germinale zoner rostralt tarmkanalen tilstrækkeligt integrerer med andre områder af hjernen. Indlejring genetisk modificerede kloner og transficerede cellelinjer af neurale stamceller ind i hjernen på en værtsorganisme er typisk ikke kun for den embryonale periode: disse celler implanteres i flere zoner CNS foster, nyfødt, voksen og selv aldrende organisme modtager og udviser samtidig evnen til passende integration og differentiering. Især efter transplantation ind i hulrummet i de cerebrale ventrikler transficerede celler migrerer uden at beskadige blodhjernebarrieren, og er integrerende elementer i cellulær funktionel hjernevæv. Donorneuroner danner de relevante synapser og udtrykker specifikke ionkanaler. Samtidig bevare integriteten af blodhjernebarrieren astroglia afledte neurale stamceller transfektanter, strækker processer på cerebrale blodkar, og oligodendrocytter donoroprindelse express myelin basisk protein og myelinerende neuronale processer.

Derudover transficeres neurale stamceller til anvendelse som cellulære vektorer. Sådanne vektor-genetiske konstrukter tilvejebringer stabile in vivo ekspression af fremmede gener er involveret i udviklingen af nervesystemet eller anvendes til korrektion af den genetiske defekt, fordi produkterne af disse gener er i stand til at kompensere for forskellige biokemiske CNS abnormiteter. Høj migrationsaktivitet af transficerede stamceller og passende implantation i de embryonale zoner i forskellige regioner i den udviklende hjerne gør det muligt for os at håbe på en fuldstændig genopretning af det arvelige underskud af cellulære enzymer. Ved modellering syndrom, ataksi-telangiectasia (linie mutantmus pg og pcd) Purkinjeceller i cerebellum forsvinder forsøgsdyr i de første uger af postnatal udvikling. Det er vist, at indførelsen af neurale stamceller i hjernen hos sådanne dyr ledsages af deres differentiering i Purkinje-celler og granulære neuroner. I pcd-mutanter korrigeres koordineringen af bevægelser delvist og tremorens intensitet falder. Lignende resultater blev opnået med transplantation af klonede humane neurale stamceller til primater, hvori Purkinje-celledegeneration blev induceret af oncanase. Efter transplantation blev donor-neurale stamceller fundet i de granulære og molekylære lag såvel som i Purkinje-cellelaget af den cerebellære parenchyma. Derfor er den genetiske modifikation af neurale progenitorceller i stand til at tilvejebringe en stabil, engageret modifikation af fænotypen, som er modstandsdygtig over for ydre påvirkninger. Dette er især vigtigt i patologiske processer, der er forbundet med udviklingen i modtageren af faktorer, der forhindrer overlevelse og differentiering af donorceller (for eksempel med immun-aggression).

Mucopolysaccharidose typen VII hos mennesker karakteriseret ved fremadskridende neurodegenerering, og forsinket intellektuel udvikling, at i forsøg på mus modelleret deletionsmutation af genet beta-glucuronidase. Efter transplantation ind i hjernen ventrikler i neonatale mus deficiente modtager transficeret neurale stamceller secernerende beta-glucuronidase blev donorceller fundet i det første terminalområde og derefter spredt over hjerneparenchymet stabilt korrigiruya lysosomale integritet i hjernen hos mutante mus. I modellen for Tay-Sachs sygdom transduceret med retrovirus neurale stamceller i livmoderen administration i muse foster og nyfødte mus transplantation tilvejebringer en effektiv ekspression af beta-underenheden af beta-hexosaminidase i recipienter med en mutation, der fører til unormal akkumulering af beta 2-gangliosid.

Et andet område af regenerativ medicin er at stimulere en proliferativ og differentieringspotentiale patientens egne neurale stamceller. Især neurale stamceller udskilte NT-3 ved en hemisektion i rygmarven og cerebral asfyksi rotterne udtrykke NGF og BDNF i skillevæggen og basale ganglier, tyrosinhydroxylase - i striatum og reelin - cerebellum og myelin basisk protein - i hjernen .

Men spørgsmålene om stimulering neyronogeneza betalt ikke nok opmærksomhed. De få værker tyder på, at den funktionelle belastning på nerve centre er ansvarlige for karakteristiske lugte, afspejles i dannelsen af nye neuroner. Transgene mus deficiente neuronale adhæsionsmolekyler neyronogeneza reduktion og reduktion intensitet i antallet af migrerende neuroner i lugtekolben blev associeret med forringet evne til at skelne lugte, selvom lugttærsklen og kortvarig olfaktoriske hukommelse ikke krænkes. I regulering spiller en stor rolle neyronogeneza funktionelle status af cellerne af gyrus dentatus: svækkelsen effekt af eksponering for glutamat-kerner efter ødelæggelsen af cellerne af den entorhinale cortex bidrager til proliferation og differentiering af neuroner og fibre perforant sti stimulation (primær afferent input til hippocampus) forårsager hæmning neyronogeneza. Antagonister af NMDA-aktiverede receptorer processer neoplasme neuroner, hvorimod agonister omvendt, reducerer intensiteten neyronogeneza herom ligner virkningen af glucocorticoider. I litteraturen er der modstridende resultater af forskning: oplysninger om eksperimentelt bevist inhibitoriske virkninger af excitatoriske neurotransmitter glutamat til neyronogenez ikke i overensstemmelse med dataene på stimulering af ynglende stamceller og fremkomsten af nye neuroner ved at øge beslaglæggelse aktivitet i hippocampus af dyr med eksperimentelle og kaininsyre pilocarpic modeller af epilepsi. Samtidig er den traditionelle model for epilepsi induceret ved gentagen sub-tærskel stimulering af visse områder af hjernen (kindling) og karakteriseret ved mindre alvorlige tab af neuroner neyronogeneza intensitet stiger kun i den sene fase af kindling når observeret i hippocampus skade og død af neuroner. Det er vist, at i epilepsi beslaglæggelse aktivitet stimulerer neyronogenez med unormal lokalisering af nye granula neuroner, hvoraf mange synes ikke kun i tandede gyrus, men også i chyle. Disse neuroner er vigtige i udviklingen af spiring af mosagtige fibre, axonerne som de er fraværende fra normale kollateraler inverse danner synapser med flere tilstødende korn-celler.

Anvendelsen af regionale neurale stamceller åbner nye udsigter til brugen af celletransplantation i terapien af metaboliske og genetiske neurodegenerative sygdomme, demyeliniserende sygdomme og posttraumatiske lidelser i CNS-funktionerne. Inden udførelsen af substitutionsceltransplantationen udvælger og udvider en af metoderne den nødvendige type neurale progenitorceller ex vivo med det formål at efterfølgende introducere dem direkte i det ødelagte område af hjernen. Den terapeutiske virkning i dette tilfælde skyldes udskiftning af beskadigede celler eller lokal frigivelse af vækstfaktorer og cytokiner. Denne fremgangsmåde til regenerativ-plastterapi kræver transplantation af et tilstrækkeligt stort antal celler med foruddefinerede funktionelle egenskaber.

Hensigtsmæssigt bør anerkendes og yderligere undersøgelser af de molekylære egenskaber og regenerative og plastiske potentialer stamceller af den modne hjerne, en såvel som evnen til transdifferentiering af regionale stamceller af forskellig vævsoprindelse. Dag screenet antigener hæmatopoietisk stamceller fra knoglemarv med bestemmelse af markør kombination af celler i stand til transdifferentiate i neurale stamceller progenitorceller (CD 133+, 5E12 +, CD34-, CD45-, CD24). Celler, der danner in vitro neurospherer og danner neuroner, opnås under transplantation i hjernen hos nyfødte immunodeficiente mus. Interessen for celle xenotransplantologi er resultatet af undersøgelser om muligheden for tværstamceltransplantation hos personer med evolutionært fjernt taxa. Det er fortsat uden en korrekt fortolkning af resultaterne af implantation af neurale stamceller i området af hjernetumorer: de transplanterede celler aktivt migrere gennem hele volumenet af tumoren uden at overskride det, og indførelse af celler i den intakte del af hjernen observerede deres aktive vandring mod tumoren. Spørgsmålet om den biologiske betydning af en sådan migration forbliver åben.

Det skal bemærkes, at den vellykkede transplantation af neurale stamceller, såvel som andre neurale progenitorceller afledt af hESCs, er kun mulig under betingelserne for brug af højt neurale progenitorceller som udifferentieret embryonale stamcelletransplantation voksen immunkompetente modtager uundgåeligt transformeret ind teratom og teratocarcinom. Selv en minimal mængde af dårligt differentierede celler i donor- cellesuspensionskulturer stiger dramatisk og tumorigenicitet graft uacceptabelt øge risikoen for tumordannelse eller neneyralnoy væv. Fremstilling af homogene populationer af neurale progenitorceller er muligt, når der anvendes som en alternativ kilde til donor vævsceller opstår i visse faser af normalt strømmende embryogenese. En anden fremgangsmåde er at grundigt fjerne uønskede cellepopulationer efter afstamning specifik udvælgelse. Fare tilvejebringer også anvendelse til de formål neurotransplantation hESCs efter undereksponering in vitro med vækstfaktorer. I dette tilfælde kan den manglende ikke udelukkes neural differentiering program til at danne strukturer iboende neurale rør.

I dag er det helt klart, at neurale stamceller udviser tropisme til patologisk ændrede områder af centralnervesystemet og har en udtalt regenerativ-plastisk virkning. Mikromiljøet i kilden celledød nervevævsvolumen simulerer orientering differentiering af transplanterede celler, udvinding således et underskud på specifikke neurale elementer inden for CNS-området. I visse neurodegenerative processer forekommer neurogene signaler til sammenfatning neyronogeneza og modne neurale stamceller i hjernen er i stand til at reagere på instruere information. En grafisk illustration af de terapeutiske muligheder for neurale stamceller er tilvejebragt af talrige data fra eksperimentelle undersøgelser. Intracisternal administration kloner af neurale stamceller til dyr med ligering af den midterste cerebrale arterie (iskæmisk slagtilfælde model) hjælper til at reducere arealet og volumenet af destruktive ændringer i hjernen området, især i tilfælde af transplantation af neurale stamceller med FGF2. Immunocytokemisk observeres migrering af donorceller i den iskæmiske zone efterfulgt af deres integration med recipientens intakte hjerneceller. Transplantationssystemerne umodne neuroepiteliale cellelinier MHP36 mus i rottehjerne i eksperimentel slagtilfælde forbedrer sensormotorisk funktion og indførelsen af disse celler til hjerneventriklerne forøger kognitiv funktion. Som et resultat af transplantation, rotter præformede hæmatopoietiske neural-humane knoglemarvsceller fjernes dysfunktion af cerebral cortex forårsaget af iskæmisk skade. I dette tilfælde migrerer de xenogene neurale stamceller fra indsprøjtningsstedet til zonen af destruktive forandringer i hjernevæv. Intrakranial transplantation af homologe knoglemarvsceller i traumatisk hjernebarkskader hos rotter resulterer i delvis restaurering af motorfunktion. Donorcellerne implanteres, prolifereres, undergår neural differentiering i neuroner og astrocytter og migrerer mod læsionsfokus. Ved indgivelse til striatum hos voksne rotter med eksperimentel slagtilfælde klonede humane neurale stamceller erstatte skadede CNS-celler og delvist genoprette den forstyrrede hjernefunktion.

Humane neuronale stamceller er overvejende isoleret fra embryonale telencephalon, som udvikler sig signifikant senere end de mere kaudale nervestammeområder. Muligheden for isolering af neurale stamceller fra rygmarven 43-137 dages humant foster, som i nærvær af EGF og FGF2 disse celler danner neurosfærer og tidlige passager udviser multipotentiality differentiere i neuroner og astrocytter. Langvarig dyrkning af neurale stamceller (over 1 år) berøver dem imidlertid mangfoldighed - disse celler er i stand til kun at differentiere sig i astrocytter, det vil sige de bliver unipotente. Regionale neurale stamceller kan opnås ved delvis bulbektomii og efter formering i kultur i nærvær af LIF transplanteres til den samme patient med neurodegenerative ændringer i andre dele af CNS. I klinikken blev udskiftningscellebehandling med brug af neurale stamceller først udført til behandling af patienter med slagtilfælde ledsaget af skade på hjernens basale ganglier. Som et resultat af transplantation af donorceller er den kliniske tilstand hos de fleste patienter forbedret.

Nogle forfattere mener, at evnen hos neurale stamceller prizhivlyatsya vandrer celler og integrere i forskellige områder af nervevævet er beskadiget centralnervesystemet åbner ubegrænsede muligheder til celleterapi er ikke kun lokalt, men også omfattende (slagtilfælde eller asfyksi), multiochagovyh (dissemineret sklerose), og endog globalt ( mest arvet metaboliske lidelser eller neurodegenerativ demens), patologiske processer. Faktisk, når transplantere det klonede neurale stamceller muse og humane celle recipientdyr (mus og primater henholdsvis) fra degeneration af dopaminerge neuroner i mezostrialnoy systemet induceret ved indføring af methyl-phenyl-tetrapiridina (model af Parkinsons sygdom) i 8 måneder før transplantation, donor-neurale stamceller er integreret i modtagerens CNS. En måned senere, er de transplanterede celler placeret bilateralt langs midthjernen. Del af den opnåede neuronal oprindelse udtrykker tirozingidrolazu donor i fravær af et immunrespons på en transplantation. Hos rotter behandlet med 6-hydroxydopamin (en anden eksperimentel model af Parkinsons sygdom), en tilpasning til mikromiljøet af de transplanterede celler i værten hjernen blev bestemt ved dyrkning af betingelserne for neurale stamceller før transplantation. Neurale stamceller er hurtigt prolifererende in vitro under indflydelse af EGF, består for underskuddet af dopaminerge neuroner i striatum af den beskadigede mere effektivt end celler fra 28 dage gamle kulturer. Forfatterne mener, at dette skyldes tab af evne til at opfatte signalerne fra den respektive differentiering ved celledeling in vitro-neurale progenitorceller.

I nogle undersøgelser har forsøgt at forbedre virkningen af de beskadigede striatale reinnervation processer ved at transplantere ind i dette område af embryonale striatum celler som en kilde af neurotrofiske faktorer til den samtidige transplantation af dopaminerge neuroner fra den ventrale mesencephalon. Som det viste sig, afhænger effektiviteten af neurotransplantation i vid udstrækning af metoden til indføring af embryonale nervevæv. Som et resultat af forskning på transplantationssystemerne præparater føtalt neuralt væv i det ventrikulære system i hjernen (for at undgå skade striatale parenchym) opnået information om deres positive virkning på parkinson motor defekt.

Men i andre undersøgelser har eksperimentelle observationer vist, at transplantation ind i hjernen ventrikel præparater embryonale ventrale mesencephalon neuralt væv indeholdende dopaminerge neuroner som transplantere GABAerge neurale elementer i embryonisk rottestriatum gemiparkinsonizmom ikke bidrager til genopretning af beskadiget funktioner af det dopaminerge system. Tværtimod immunocytokemi bekræftede beviser for lav overlevelse af dopaminerge neuroner i det ventrale mesencephalon, transplanterede i striatum hos rotter. Terapeutisk virkning intraventrikulær transplantation af embryoniske ventrale mesencephalon neuralt væv realiseres kun, når den samtidige implantation i denerveres striatum formulering af striatale embryonale celler. Forfatterne foreslår, at mekanismen ved denne virkning er forbundet med en positiv trofisk virkning af GABAerge celler i embryoniske striatum specifikke dopaminerge aktivitet intraventrikulære transplantationer ventrale mesencephalon. Udtrykt glial reaktion i transplantationer blev ledsaget af en svag regression indikatorer apomorphintesten. Sidstnævnte, til gengæld korreleret med serum indhold af GFAP, hvilket peger direkte til brud på blod-hjerne-barriere-permeabilitet den. Baseret på disse data, konkluderede forfatterne, at GFAP serum kan anvendes som en passende målestok for den funktionelle tilstand af transplantatet, og øget permeabilitet af blod-hjerne-barrieren for neurospecifik GFAP-typen antigenet er en patogenetisk link i udviklingen af graftsvigt grund autoimmun skader på nervevæv af recipienten .

Fra synspunkt andre forskere, inkorporering og integration af neurale stamceller efter transplantation stabil og liv, som donorceller findes i modtageren i mindst to år efter transplantation, og uden en væsentlig reduktion i deres antal. Forsøg på at forklare dette ved, at der i en udifferentieret tilstand har neurale stamceller ikke udtrykke MHC klasse I og II, der er tilstrækkelig til at inducere en immun afstødning reaktion kan kun være gyldige i forhold til ringe differentierede neurale stamceller. Ikke alle neurale stamceller i recipientens hjerne fortsætter imidlertid i immatureodermant-tilstanden. De fleste af dem undergår differentiering, hvor MHC molekyler udtrykkes i sin helhed.

Især den manglende effektivitet i anvendelse til behandling af eksperimentelle Parkinsonisme lægemidler intrastriarnoy transplantation af embryoniske ventrale mesencephalon, indeholdende de dopaminerge neuroner, forbundet med dårlig overlevelse af transplanterede dofaminer- cal neuroner (kun 5-20%), som er forårsaget af reaktive gliose ledsager lokal traume hjerneparenkym på transplantation. Det er kendt, at lokal beskadigelse hjerneparenkym og beslægtede gliose fører til sprængning af blodhjernebarrieren integritet med adgang til perifert blod antigen af nervevævet, navnlig neuron og okara antigen. Tilstedeværelsen i blodet af disse antigener kan fremkalde specifikke cytotoksiske antistoffer mod dem og udvikle autoimmune aggression.

Cymbalyuk V. Et al (2001) rapporterer, at det stadig er i kraft forbliver en traditionel synspunkt, hvorefter CNS er et immunologisk privilegeret område, isoleret fra immunsystemet af blod-hjerne-barrieren. I sin gennemgang af litteraturen, forfatterne henvise til en række værker, der viser, at denne opfattelse er ikke helt i overensstemmelse med essensen af immun processer i pattedyrs hjerne. Det konstateres, at det mærkede stof indføres i hjerneparenkymet kan nå dybe cervikale lymfeknuder, og efter den intracerebrale injektion af antigen i kroppen danne specifikke antistoffer. Celler af cervix lymfeknuder svarer til proliferation til sådanne antigener, startende fra den femte dag efter injektionen. Dannelsen af specifikke antistoffer blev også afsløret i transplantationen af huden i hjernens parenchyma. Forfatterne af gennemgangen giver flere mulige måder at transportere antigenet fra hjernen til lymfesystemet. En af dem er overgangen af antigener fra de perivaskulære rum til det subarachnoide rum. Det antages, at perivaskulære rum, lokaliseret langs store cerebrale fartøjer, svarer til lymfesystemet i hjernen. Den anden vej ligger langs de hvide fibre - gennem den lattiserede knogle i lymfekarrene i næseslimhinden. Derudover er der et omfattende netværk af lymfekar i dura mater. Blodcellebarrieren for lymfocytter er også meget relativ. Det er bevist, at aktiverede lymfocytter er i stand til at fremstille enzymer, der påvirker permeabiliteten af strukturerne i "immunfiltret" i hjernen. På niveauet af postkapillære venoler trænger aktiverede T-hjælpere igennem og gennem den intakte blod-hjernebarriere. Afhandlingen om manglende celler, der repræsenterer antigenet i hjernen, står ikke for kritik. På nuværende tidspunkt er muligheden for at repræsentere antigener i centralnervesystemet ved mindst tre typer af celler blevet overbevisende bevist. For det første er de dendritiske celler med knoglemarv oprindelse, som er lokaliseret i hjernen langs store blodkar og i hvidt stof. For det andet, antigener er i stand til at præsentere endotelcellerne i blodkar i hjernen, og i forbindelse med MHC-antigener, som understøtter klonal vækst specifikke for disse antigener T-celler. For det tredje virker mikro- og astroglia-celler som antigenpræparater. Ved at deltage i immunresponset i CNS, astrocytter erhverve egenskaber immunnoeffektornoy celler og udtrykker en række antigener, cytokiner og immunmodulatorer. Når inkuberet med y-interferon (y-INF) in vitro astrogliale celler udtrykker klasse I MHC-antigener og II, og stimuleret astrocytter er i stand til antigen repræsentation og holde den klonale proliferation af lymfocytter.

Hjernevæv traume, postoperativ inflammation, ødem og fibrinaflejringer ledsager transplantationen af føtalt neuralt væv, skabe betingelser for at forøge permeabiliteten af blod-hjerne-barrieren med forstyrret selv-tolerance, sensibilisering og aktivering af SDZ + CD4 + lymfocytter. Auto- og præsentation af alloantigener gennemføres astrocytter og mikrogliaceller reagerer på y-INF udtrykker MHC molekyle, ICAM-1, LFA-I, LFA-3, co-stimulerende molekyler B7-1 (CD80) og B7-2 (CD86), samt sekretion af IL-la, IL-ip og y-INF.

Den omstændighed, at en længere overlevelse af embryonisk neuralt væv på den intracerebrale transplantation, snarere end ved sin perifere administration næppe kan tilskrives den manglende indledning af transplantation immunitet. Især fordi monocytter, aktiverede lymfocytter (cytotoksiske CD3 + CD8 + og hjælper-T-celler) og cytokiner, som de producerer, samt antistoffer mod antigener perifer transplantation føtalt nervevæv spiller en stor rolle i sin afvisning. Vis betydning for at skabe betingelserne for en mere holdbar resistens over neyrotransplantatov T celle immunprocesser har et lavt niveau af ekspression af MHC-molekyler i embryonisk nervevæv. Det er derfor, i eksperimentet immun betændelse efter transplantation af embryonale nervevævet i hjernen udvikler sig langsommere end efter hudtransplantation. Ikke desto mindre observeres efter 6 måneder en fuldstændig destruktion af individuelle transplantater af nervesvævet. På området for transplantation lokaliseret overvejende T lymfocyt-begrænsede antigener på MHC klasse II (Nicholas et al., 1988). Det blev fastslået eksperimentelt, at for neurotransplantation ksenologicheskoy depletering af T-hjælper (L3T4 +), men ikke cytotoksisk T-lymfocytter (Lyt-2), forlænger overlevelsen af rotte-nervevæv i hjernen af recipientmusene. Afvisningen af neurotransplantatet ledsages af dets infiltration af makrofager og værts-T-lymfocytter. Derfor, makrofager og aktiverede mikrogliaceller situ host handler i som et immunstimulerende antigenpræsenterende celler, og en stigning på donorantigener af MHC klasse I-ekspression øger cytotoksisk dræberaktivitet recipient-T-lymfocytter.

Det giver ikke mening at analysere adskillige forsøg på at forklare den spekulative neyrotransplantata afstødningsreaktion for recipientorganismen immunsystem på endotelceller eller gliale donorelementer som rene linjer og neurale progenitorceller undergår immunangreb. Bemærkelsesværdige besked på at effektivisere de en længere transplantatoverlevelse inden centralnervesystemet spiller en vigtig rolle ekspression marvceller Fas-ligand-binding apoptose receptor (Fas-molekyler) på T-lymfocytter infiltrerer hjerne og inducere apoptose, der er typisk for beskyttelsesmekanisme af barriere autoimmunogene væv.

Som rammende bemærkede Cymbalyuk V. Et al (2001) Transplantation af embryonisk neuralt væv er kendetegnet ved udvikling af inflammation involverer sensibiliseret til hjernen antigener og aktiverede celler, antistoffer, og også på grund af den lokale produktion af cytokiner. En vigtig rolle spilles af det forud eksisterende sensibilisering organisme til hjernen antigener, som forekommer under udviklingen af CNS-sygdomme og kan ledes til transplantation antigener. Det er grunden til den faktiske forlænget overlevelse histocompatibility neyrotransplantatov kun opnås ved undertrykkelse af immunsystemet gennem administration af cyclosporin A eller monoklonale antistoffer mod CD4 + lymfocytter hos modtageren.

Således forbliver mange problemer med neurotransplantation uløst, herunder dem, der er relateret til immunologisk kompatibilitet af væv, som kun kan løses efter målbevidste grundlæggende og kliniske undersøgelser.

You are reporting a typo in the following text:
Simply click the "Send typo report" button to complete the report. You can also include a comment.