Регенерация центральной нервной системы. Трансплантация нейральных стволовых клеток

Известно, что ЦНС млекопитающих обладает крайне низкой способностью к репаративной регенерации (Карлсон, 1986), что характеризуется отсутствием в зрелом мозге каких-либо признаков возникновения новых клеточных элементов взамен погибших в результате травмы нейронов. Однако в случае трансплантации нейробластов последние не только приживляются, пролиферируют и дифференцируются, но и способны встраиваться в структуры мозга и функционально замещать утраченные нейроны.

При трансплантации коммитированных нейрональных прогениторных клеток терапевтический эффект оказался значительно слабее. У таких клеток выявлена низкая способность к миграции. Кроме того, нейрональные клетки-предшественники не воспроизводят архитектонику нейронных сетей и функционально не интегрируются в мозг реципиента (Fisher, Gahe, 1993; Dunnet, Bjorklund, 1994; Александрова, 1999). В связи с этим активно изучаются вопросы репаративно-пластической регенерации при трансплантации непреформированных мультипо-тентных нейральных стволовых клеток (Gage et al., 1995; Brustle, McKay, 1996; Сухих, 1998).

В исследовании М. Александровой и соавторов (2001) в первом варианте экспериментов реципиентами выступали половозрелые самки крыс, а донорами были эмбрионы 15-суточного развития. Реципиентам удаляли участок затылочной коры мозга и в полость трансплантировали механически суспензированную ткань презумптивной эмбриональной коры, содержащую мультипотентные стволовые клетки вентрикулярной и субвентрику-лярной области. Во втором варианте экспериментов осуществлялась трансплантация нейральных стволовых клеток 9-недельного эмбриона человека в мозг половозрелх крыс.

Из перивентрикулярной области головного мозга эмбрионов авторы выделяли кусочки тканей, помещали их в питательную среду F-12 и путем многократного пипетирования получали суспензию клеток, а затем культивировали их в специальной среде NPBM с добавками ростовых факторов — FGF, EGF и NGF Клетки выращивали в суспензионной культуре до формирования нейросфер, которые диспергировали и снова высаживали в культуру Через 4 пассажа с общим сроком культивирования 12-16 суток клетки использовали для трансплантации. Реципиентами были десятисуточкые крысята и половозрелые двухмесячные крысы линии Вистар, которым в область латерального желудочка головного мозга вводили по 4 мкл суспензии нейральных стволовых клеток человека без проведения иммуносупрессии.

центральная нервная система

Результаты работы показали, что диссоциированные клетки вентрикулярной и субвентрикулярной зоны эмбриональной закладки коры мозга крысы при аллотрансплантации в зрелый мозг продолжали свое развитие, то есть, факторы микроокружения дифференцированного мозга реципиента не блокировали рост и дифференцировку нейральных стволовых клеток эмбриона. В ранние сроки после пересадки мультипотентные клетки продолжали митотическое деление и активно мигрировали из области трансплантации в ткань мозга реципиента. Трансплантированные эмбриональные клетки, обладающие огромным потенциалом миграции (McConnell, 1988; Александрова и др., 1993; Olsson et al., 1998; Desai, McConnell, 2000), были обнаружены практически во всех слоях коры мозга реципиента вдоль трансплантационного трека и в белом веществе.

Протяженность миграционного тракта нервных клеток всегда была значительно меньше (до 680 мкм), чем глиальных элементов (до 3 мм). Структурными векторами для миграции астроцитов служили кровеносные сосуды и волоконные структуры мозга, что отмечалось и в других исследованиях (Goldberg, Bernstein, 1988; Jacque et al., 1992; Okoye et al., 1995).

Ранее считалось, что накопление меченых астроцитов в зоне повреждения коры мозга реципиента может быть связано с формированием глиального барьера между тканями трансплантата и реципиента (Smith, Silver, 1988). Однако исследование структуры компактно расположенных клеточных трансплантатов показало, что их цитоархитектоника характеризуется хаотичностью, без какого-либо слоистого распределения пересаженных клеток. Степень упорядоченности трансплантированных нейронов приближалась к таковой у клеток нормальной коры мозга только при условии отсутствия глиального барьера между тканями донора и реципиента.

В противном случае структура клеток трансплантата была атипичной, а сами нейроны подвергались гипертрофии (Александрова, Гирман, 1995). С помощью нейроиммунохимического типирования пересаженных клеток в трансплантатах были обнаружены тормозные GABA-ергические нейроны и выявлена экспрессия белков PARV, CALB и NPY. Следовательно, в зрелом мозге сохраняются факторы микроокружения, способные поддерживать пролиферацию, миграцию и специфическую дифференцировку нейральных мультипотентных клеток (Zigoua et al., 1996; Snyder et al., 1997; Александрова, 1998; Fricker et al., 1999).

- Читать далее "Культура нейральных стволовых клеток. Приживление нейральных стволовых клеток у разных видов"

Оглавление темы "Нейральные стволовые клетки":
1. Дифференцировка прогениторных клеток. Стволовые свойства культурных клеток
2. Определение потенциала дифференцировки стволовых клеток. Системная трансплантация стволовых клеток
3. Доставка стволовых клеток в ткани. Генная инженерия клеток
4. Лечение рецессивных заболеваний. Преобразованные стволовые клетки
5. Коррекция генетического заболевания. Нейтральные стволовые клетки
6. Стволовой резерв нервной системы. Нейральные стволовые клетки эмбриона
7. Маркеры нейральных стволовых клеток. Дифференциация стволовых клеток нервной системы
8. Регенерация центральной нервной системы. Трансплантация нейральных стволовых клеток
9. Культура нейральных стволовых клеток. Приживление нейральных стволовых клеток у разных видов
10. Ксенотрансплантация нейральных стволовых клеток. Получение нейральных стволовых клеток

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: