Celule stem neurale

Dovezi experimentale privind posibilitatea regenerării celulelor CNS au fost obținute descoperiri mult mai devreme de cercetare de celule stem embrionare, care a arătat prezența în neocortex, hipocampus și bulbul olfactiv al celulelor creierului șobolanilor adulți, excitant 3H-timidină, adică, capacitatea de a sintetiza proteine si diviziune. Înapoi în anii '60 ai secolului trecut, sa presupus că aceste celule sunt precursori pentru neuroni și sunt implicate în mod direct în procesul de învățare și memorie. Puțin mai târziu, a relevat prezența sinapselor formate de novo in neuronii si prima lucrare privind utilizarea celulelor stem embrionare pentru a induce neyronogeneza in vitro. La sfârșitul experimentelor din secolul XX cu diferențierea dirijata a CSE in celule progenitoare neuronale, neuronii dopaminergici și serotoninergici au condus la revizuirea conceptelor clasice ale abilitatea celulelor nervoase de mamifere pentru a se regenera. Numeroase studii au demonstrat convingător modul în care realitatea reconstituiri ale rețelelor neuronale și disponibilitatea neyronogeneza pe toată perioada de organism mamifer post-natale.

[1], [2], [3], [4], [5], [6]

Surse de celule stem neurale

Celulele stem neuronale izolate în timpul operațiilor din regiunea subventricular a ventriculilor laterali și girusul dentat din hipocampus, care este în cultura de celule pentru a forma neurosferele (sfere neuronale), iar după dispersarea și preformirovaniya trecut - toate tipurile majore ale SNC celulare sau, într-un mediu special, noile microsfere. În culturile de suspensie de țesut disociat, izolate din părțile periventriculare ale creierului embrionar, apar și neurosfere.

Markerii de celule ale creierului imature sunt nestin, beta-tubulinei III (linia de marcare neuronale), vimentin, GFAP și MCAM, pentru identificarea imunocitochimică a anticorpilor monoclonali, care sunt utilizate. Nestin (o proteină din neurofilamente intermediare de tip IV) exprimă celule neurofeodermice multipotent. Această proteină a fost utilizată pentru identificarea și izolarea celulelor progenitoare neuroepiteliale multipotente CNS cu anticorpi monoclonali Rat-401, care poate detecta până la 95% din celulele neuronale ale embrionilor tub de sobolan in ziua a unsprezecea a gestației. Nestin nu este exprimat pe descendenții diferențiați ai celulelor stem neurale, dar este prezent în celule progenitoare neuronale timpurii, neuroni postmititici și neuroblasturi timpurii. Cu ajutorul acestui marker, celulele progenitoare neuroepitelioase au fost identificate și sa demonstrat existența celulelor stem în sistemul nervos central. Vimentin (neurofilamentară intermediar proteină de tip III) este exprimat de precursori nervoase și gliale kletkami-, precum neuroni, fibroblaste și celulele musculare netede. În consecință, ambii markeri imunocitochimici nu au specificitatea necesară pentru identificarea separată a celulelor stem și progenitoare neuronale. Utilizarea beta-III tubulina stabili celule stem neuronale descendență, în timp ce tipul I astrocite sunt identificate prin expresia GFAP și oligodendrocite exprimate specific galactocerebrozidă (Ga! C).

Mitogen pentru celulele neuronale precursoare sunt FGF2 și EGF, susțin proliferarea celulelor progenitoare in cultura cu formarea de neurosferele. Divizarea celulelor stem neuronale creste rata influentata semnificativ de FGF2, și, de asemenea, prin utilizarea unei combinații FGF2 + EGF. Efectele proliferative ale FGF2 sunt mediate de receptorii FGF2-R1. Heparina crește afinitatea de legare a FGF2 receptorului și îmbunătățește dramatic efectul său mitogenic asupra celulelor neuroepiteliale. In primele faze ale receptorilor FGF2 embriogenezei exprimate în telencephalon șobolan, în etapele ulterioare ale zonei lor ventriculare limitată localizare. Exprimarea maximă a FGF2-R1 de către celulele postmitotice se observă după terminarea perioadei de neurogenizare timpurie. Perioada inițială de dezvoltare a telencephalonului este caracterizată printr-un nivel scăzut de exprimare a receptorilor EGF, în principal în celulele din regiunea ventrală. În etapele ulterioare de embriogeneză, expresia EGF-R crește în direcția dorsală. In creier de rozătoare are afinitate ridicată a receptorului EGF factor de creștere transformant beta (TGF-beta-R), și care, de preferință, se leagă. Indirect, rolul funcțional al EGF-R indica date privind prozencefalului de dysgenesis corticale apărută în perioada târzie a embriogenezei și ontogenezei postnatale, scăderea funcției forebrain-, cortexul și moarte ectopic celulelor hipocampice de la gena receptor EGF soareci knock-out. În plus, prezența TGF-a în mediul nutritiv este absolut esențială pentru formarea neurosferei. După îndepărtarea factorilor de creștere din celulă condiționată împărțirea opri mediu și suferă diferențierea spontană pentru a forma neuroni, astrocite și oligodendroblastov.

Având în vedere acest lucru, reagregare celule stem din neurosferele disociate și cultivarea este realizată în medii de cultură conținând EGF și FGF bazic sau FGF2, dar fără adaos de ser. Este demonstrat că EGF induce proliferarea zonei ventriculilor laterali celule stem subependimnoy, iar FGF de bază promovează proliferarea celulelor stem din striatum, hipocamp, neocortex și nervul optic al unui creier matur. Combinația dintre EGF și FGF de bază este absolut esențială pentru proliferarea activă a celulelor stem izolate din a treia și a patra ventriculelor ependimale ale encefalului precum și a canalului rahidian lombare și a măduvei spinării toracice.

După disociere, o suspensie de celule stem neurale este cultivată în plăci din plastic sau în plăci cu mai multe godeuri fără un substrat adeziv pentru a mări dimensiunea noilor sfere noi, care de obicei durează aproximativ 3 săptămâni. Metoda de dispersie și reproducere multiplă a neurosferelor permite obținerea unui număr suficient de clone liniare ale celulelor stem multipotent pentru transplant intracerebral. Acest principiu se bazează și pe crearea unei bănci de celule stem izolate din creierul embrionar uman. Clonarea lor lungă (de mai mulți ani) face posibilă obținerea de linii stabile de celule stem neurale, din care se formează neuroni catecholaminergici în timpul diferențierii induse.

Dacă neurosferele nu sunt dispersate și crescute pe substraturi adezive în mediu lipsit de factori de creștere, care proliferează celulele stem incep sa se diferentieze in mod spontan pentru a forma celule precursoare neuronale si a celulelor gliale cu expresia markerilor de toate tipurile de celule nervoase: MAP2, Tau-1, NSE, Neun, beta -tubulina III (neuroni), GFAP (astrocite) și CalC, 04 (oligodendrocite). Dimpotrivă, în culturi de celule stem neuronale in proportie de neuroni la mai mult de 40% din celule diferențiate (la rozătoare - de la 1 la 5%) celule la șoareci și șobolani, dar este mult mai puțin de oligodendrocite, ceea ce este foarte important în terapia cu celule punct de vedere demielinizantă boli. Problema este rezolvată prin adăugarea unui mediu de cultură B104, care stimulează formarea celulelor producătoare de mielină.

Cand culturile de celule neuronale maduvei precursoare de embrioni umani într-un mediu care conține EGF, FGF bazic și LIF, numărul de linii de celule progenitoare neuronale creșteri de 10 milioane de ori. Celulele reproductibile in vitro păstrează capacitatea de a migra și de a se diferenția în celule nervoase și gliale după transplantul în creierul șobolanilor maturi sexuali. Totuși, in vivo, numărul de diviziuni ale celulelor progenitoare multipotent este limitat. În mod repetat remarcat faptul că limita Hayflick pentru „adult“ de celule stem neuronale (aproximativ 50 mitoza) încă imposibil de atins chiar și în experiment - celulele din forma neurosferele își păstrează proprietățile numai timp de 7 luni și doar la 8 pasaje. Se crede că acest lucru se datorează caracteristicile metodelor de dispersie a acestora în timpul pasaje (tripsinizare sau impact mecanic), ceea ce reduce drastic activitatea proliferativă a celulelor datorită contactelor intercelulare depreciate. Într-adevăr, dacă se utilizează o dispersie a unei metode de divizare a neurosferelor în 4 părți, viabilitatea celulelor în timpul trecerii este semnificativ crescută. Această tehnică permite cultivarea celulelor stem neurale umane timp de 300 de zile. Totuși, după această perioadă, celulele pierd activitate mitotică și suferă degenerare sau merg în stadiul de diferențiere spontană cu formarea neuronilor și astrocitelor. Pe această bază, autorul consideră că 30 mitoze reprezintă numărul limitat de diviziuni pentru celulele stem neurale cultivate.

Atunci când se cultivă celule stem neurale umane in vitro, se formează, în principal, neuroni GABA-neuroni. Fără crearea condițiilor speciale, celulelor progenitoare neuronale da nastere la neuronilor dopaminergici (necesare pentru terapia celulară a bolii Parkinson) doar în primele pasaje, după care toți neuronii din cultură sunt compuse exclusiv din celule GABAergic. La rozătoare, inducerea neuronilor dopaminergici in vitro este cauzată de IL-1 și IL-11, precum și fragmente de membrane de celule nervoase, LIF și GDNF. Cu toate acestea, această metodă nu a avut succes pentru un bărbat. Cu toate acestea, cu transplantul neuronal GABA-ergic intracerebral in vivo sub influența factorilor micromediului, apar celulele nervoase cu fenotipuri de mediatori diferiți.

Căutare combinații factori neurotrofici au arătat că FGF2 și IL-1 induce neuroblastele dopaminergice, care, cu toate acestea, sunt în imposibilitatea de a produce neuronilor dopaminergici. Diferențierea celulelor stem in excitator glutamatergic neuronilor hipocampici si GABAergic inhibitoare este influențată neutrofinele, un EGF și IGF1 induc formarea glutamatergic și neuronii GABAergic din celulele neuronale precursoare de embrioni umani. Adiția secvențială a culturii de acid retinoic și neurotrofina 3 (NT3) crește semnificativ diferențierea celulelor stem ale hipocampului maturi creier in neuroni diferite ca natură mediator, în timp ce folosind o combinație de derivat din creier factorul neurotrofic (BNDF), NT3 și GDNF în culturi de hipocampic și neocorticale disponibile neuroni piramidali.

Astfel, rezultatele a numeroase studii indică faptul că, în primul rând, celulele stem din structurile diferite ale creierului sub influența factorilor specifici tisulare locale sunt capabile de a diferenția in vivo în fenotipurile neuronale inerente acestor structuri. Al doilea scop diferentierea indusa de celule stem neuronale in vitro prin clonarea celulelor progenitoare ofera posibilitatea de a obține celule neuronale și gliale cu caracteristici fenotipice dorite pentru transplant intracerebrala in diferite forme de patologie a creierului.

Nu există nici o îndoială că celulele stem pluripotente derivate din embrioni sau a sistemului nervos central pentru adulți, poate fi considerată ca o sursă de noi neuroni si folosite in clinica pentru tratamentul tulburărilor neurologice. Cu toate acestea, principalul obstacol pentru dezvoltarea de celule Neurotransplantation practică este faptul că majoritatea celulelor stem neuronale nu diferentia in neuroni dupa implantare in zona SNC mature nonneural. În ocolind acest obstacol, a propus o tehnică foarte originală inovatoare, care permite in vitro, pentru a obtine o populatie pura de neuroni din celule stem neuronale fetale dupa transplant in SNC a șobolanilor adulți. Autorii sustin ca diferentierea celulelor implantate prin această metodă are ca rezultat formarea unui fenotip neuronale colinergice, datorită influenței micromediului factorilor din jur. Tehnologia propusă este de interes în ceea ce privește dezvoltarea de noi terapii bazate pe celule stem și înlocuiți deteriorat din cauza traume sau a neuronilor boli neurodegenerative ca neuronii colinergici joaca un rol de lider în dezvoltarea funcției motorii, funcției de memorie și învățare. In particular, neuronii colinergici derivate din celule stem embrionare umane pot fi folosite pentru inlocuirea neuronilor motorii pierdute in scleroza amiotrofica laterala sau leziuni ale coloanei vertebrale. În prezent, nu există informații privind metodele de producere a unui număr semnificativ de neuroni colinergici dintr-o populație de celule stem preformate de mitogen. Autorii propun un mod destul de simplu, dar eficient de stimulare a mitogen preformate celule stem neuronale embrionare primare în direcția de dezvoltare in neuroni practic pure dupa implantare in CNS nonneural și neurogene în zona șobolanilor adulți. Cel mai important rezultat al activității lor este transformarea unui număr suficient de mare de celule transplantate în neuroni colinergici atunci când sunt implantați în membrana mediană și măduva spinării.

Mai mult, pentru creier preformarii celule stem neuronale 8 saptamani neuronii embrion uman holiyergicheskie in cortical vitro a propus să utilizeze diferite combinații de următorii factori trofice și substanțe chimice: recombinant FGF bazic, EGF, LIF, amino terminală de șoarece peptida de sunet (Sst-N ), acid retinoic trans, NGF, BDNF, NT3, NT4, laminina de șoarece natural și heparină. Linia initiala a celulelor stem neurale umane (K048) a fost mentinut in vitro timp de doi ani și a rezistat proliferative și diferențiere proprietăți 85 treceri neschimbate atunci când conservarea cariotipului diploide normale. Neurosferele nedispersate 19-55 pasaje secunde (38-52 săptămâni e) plantate pe poli-D-lizină și laminina și apoi tratate cu factorii de mai sus, în diferite concentrații, combinații și secvențe. O combinație constând dintr-un FGF bazic, heparină și laminina (acronim FHL), având în vedere un efect unic. Dupa un embrion zi cultivarea celulelor stem neuronale într-un mediu cu sau fără FHL Sst-N (combinație Sst-N + FHL în abrevierea SFHL) observate celule plane majore de reproducere rapidă. Toate celelalte protocol zile (de exemplu, cum ar fi FGF bazic + laminina), în schimb, au condus la o răspândire radială limitată a celulelor fusiforme, iar aceste celule nu a părăsit neurosferele de bază. După 6 zile de activare și mediul de zece diferențiere ulterioară conținând B27, la marginea sferelor FHL-activate polipolyarnye celule mari neuron ca și s-au găsit. În alte grupuri de protocoale, majoritatea celulelor neuronale au rămas mici și bipolare sau unipolare. Analiza imunocitochimica a aratat ca mici bipolare (<20 microni) sau celule monopolare au fost sau celule polipolyarnyh cele mai mari situate la marginea neurosferele FHL activate dovedit colinergică ca markeri exprimate caracteristice neuronilor colinergici GABA-ergice, sau glutamatergic întrucât (Islet-1 și ChAT). Unele dintre aceste neuroni in acelasi timp exprimat Synapsin 1. Ca rezultat, cinci serii de experimente independente, autorii au constatat ca populatia totala a celulelor din anumite zone unice de 45,5% diferentiate in neuroni TuJl +, în timp ce colinergice (ChAT ^) neuroni a fost 27,8 % din celulele din aceeași populație. După 10 zile mai mult de diferențiere in vitro, in plus fata de neuronii colinergici din neurosferele FHL-activate au cantități semnificative de neuroni mici - glutamatergice (6,3%), GABA-ergice (11,3%) și astrocite (35,2% ) și celule nestinopozitive (18,9%). Atunci când se utilizează alte combinații de factori de creștere neuronilor colinergici sunt absente, iar celulele la limita neurosferele formate sau astrocite, sau glutamatergic minor și neuronii GABA-ergice. Backup de monitorizare și de potențialele active care utilizează plasturele tehnica de fixare de celule întregi, a arătat că, după șapte zile FHL activatoare polipolyarnyh marea majoritate a celulelor au avut un potențial de repaus constituind -29.0 ± 2,0 mV, în lipsa unui potențial de acțiune. După 2 săptămâni de potențiale creșteri de repaus la -63.6 ± 3,0 mV, care sunt observate potențiale de acțiune în momentul curenților depolarizare de inducție și 1M tetrodotoxin blocate, indicând faptul că activitatea funcțională a neuronilor colinergici imature.

In plus, autorii au constatat ca FHL- însuși sau activarea SFHL- in vitro nu are ca rezultat formarea de neuroni maturi, și a încercat să se stabilească dacă capabil preformate prin FHL SFHL sau celule pentru a diferentia in neuroni colinergici stem atunci cand transplantate la șobolani maturi CNS. Pentru această injecție de celule activate in regiunea neurogene a fost realizat (hipocamp) și nonneural în mai multe domenii, inclusiv membrane medii secțiune prefrontal cortex și măduva spinării de la șobolanii adulți. Urmărirea celulelor implantate a fost efectuată cu ajutorul vectorului CAO-pp. Este cunoscut faptul ca TOC etichete simultan ambele celule ultrastructura și procese celulare (la nivel molecular) fără scurgere și supuse la vizualizare directă. In plus, celulele stem neurale marcate cu OPP sprijină profilul neuronale și diferențiere glială de profil identic netransformate celulele stem embrionare ale creierului.

Una până la două săptămâni după implantarea de 5 x 10 ⁴ celule stem neuronale activate și etichetate au fost găsite în măduva spinării sau creierul sobolani, + celulele ROC au fost în principal în apropierea locului de injectare. Procesele de migrare și integrare au fost observate deja la o lună după transplant. Migrația Intervalul variat în funcție de locul de injectare: porțiunea de introducere in cortexul prefrontal TOC + celulele au fost localizate in 0,4-2 mm de la locul injectării, în caz de implantare în membrana de mijloc, hipocamp sau celulele maduvei spinarii au migrat mult mai mare la distanță -. 1-2 cm altoit celulele au fost localizate în sistemul nervos central extrem de structuri, inclusiv cortexul frontal, membrana medie, hipocamp și măduva spinării. Elementele neuronale marcate cu OCD au fost observate deja în prima săptămână după transplant și numărul lor a crescut semnificativ la o lună după operație. Analiza stereologică a arătat o rată mai mare de supraviețuire a celulelor implantate în diferite structuri ale creierului, comparativ cu cele dorsale.

Este cunoscut faptul că populația regională stocată de celule stem, transformarea în celule mature sunt reglate de factori specifici de țesut în majoritatea țesuturilor de mamifere adulte. Proliferarea celulelor stem, diferențierea celulelor progenitoare și formarea specifică structurii creierului fenotipurilor neuronale in vivo la un grad mult mai mare exprimat în creier fetal, determinată prin prezența unor concentrații mari de factori morfogenetice micromediu locale - neutrofinele BDNF, NGF, NT3, NT4 / 5, și de creștere factori FGF2, TGF-a, IGF1, GNDF, PDGF.

Unde sunt celulele stem neurale?

S-a descoperit ca celulele stem neuronale exprima proteina acidă fibrilară glială care includ celulele mature ale liniei neuronale sunt stocate numai pe astrocite. Prin urmare, rezerva de tulpini în sistemul nervos central matur poate fi celule astrocytice. Într-adevăr, în bulbul olfactiv și crestat neuronilor gyrus au fost identificate, provenite din precursorul-GFAP pozitiv, ceea ce este contrar opiniile tradiționale despre rolul progenitoare al Glia radial, GFAP nu este exprimată în girusul dentat la maturitate. Este posibil ca în sistemul nervos central să existe două populații de celule stem.

Problema localizării celulelor stem din zona subventriculară rămâne, de asemenea, neclară. Potrivit unor autori, celule ependimale formează sfere în clone de cultură care nu sunt neurosferele adevărate (clone de celule subependimy), deoarece numai capacitatea de a se diferenția în astrocite. Pe de altă parte, după fluorescentă sau celule ependimale marker de etichetare virale detectate în celulele subependimnogo strat si bulbii olfactivi. O astfel de etichetat in vitro și celule formează neurosferele diferentia in neuroni, astrocite și oligodendrocite. În plus, se arată că în ependimie aproximativ 5% din celule exprimă markerii de tulpină - neustin, Notch-1 și Mussashi-1. Se presupune că mecanismul mitozei asimetric asociat cu o distribuție inegală a receptorilor membranei Notch-1, în care acesta din urmă rămâne pe celulele subsidiare ale membranei localizate în zona ependimale, în timp ce celula parentală migrează în stratul subependimny pierde acest receptor. Din acest punct de vedere, zona subependimnuyu poate fi considerat ca colector progenitoare precursori neuronali și celulele gliale generate din stratul ependimale stem. Potrivit altor autori, în zona de subventricular caudal format numai celulele gliale, iar celulele sunt sursa neyronogeneza Departamentului rostral-lateral. În cea de-a treia variantă, părțile anterioare și posterioare ale zonei subventriculare a ventriculelor laterale sunt date cu potențe neurogenice echivalente.

Arată, de preferință, a patra variantă de rezervă organizația brainstem în CNS, care în zona de subventricular trei tipuri majore de celule progenitoare neuronale - A, B si C. In primele celule exprima markeri neuronali (PSA-NCAM, TuJl) și înconjurate de celulele B, care sunt identificate prin expresia antigenilor ca astrocite. Celulele C, care nu au caracteristici antigenice ale neuronilor sau glia, au o activitate proliferativă mare. Autorul arătat în mod convingător că celulele B sunt precursorii A-celule si de neuroni formate de novo a bulbului olfactiv. În timpul migrării, A-celulele sunt înconjurate de fire de celule progenitoare neuronale, care diferă în mod semnificativ de la mecanismul de post-mitotic migrare neuroblastele de-a lungul celulelor gliale radiale din creier embrionare. Migrația este terminată în diviziunea mitotică bulb olfactiv atât A și B celule, derivați care sunt încorporate în straturi de celule granuloase în stratul glomerular zonelor olfactive ale creierului.

In creier in curs de dezvoltare de embrioni care nu se diferențiază celulele ependimale, iar in ventriculi includ multiplicarea celulelor stem germenativnoy ventricular th zona subventricular, care migrează neuro- primar și glioblastoame. Pe baza acestui fapt, unii autori cred că regiunea subependimnaya creier matur conține un țesut neural germenativnuyu embrionare redus compus din astrocite, neuroblasts și celule neidentificate. Celulele stem neurale reale reprezintă mai puțin de 1% din celulele din zona ermetică a peretelui ventricular lateral. Parțial din acest motiv, și, de asemenea, în legătură cu date care astrocite zona de subependimnoy sunt precursori de celule stem neuronale nu exclud posibilitatea transdifferentiation gliale astrocitelor celulelor la achiziția caracteristicilor fenotipice neuronale.

Principalul obstacol în calea soluționării finale a problemei localizării celulelor stem neurale in vivo este absența markerilor specifici pentru aceste celule. Cu toate acestea, foarte interesant din punct de vedere practic, a prezentat rapoarte care celulele stem neuronale au fost izolate din sistemul nervos central de departamente care nu conțin zone subependimnyh - a treia și a patra ventricule ale encefalului, toracice canalului vertebral și măduva spinării din zona lombară. Deosebit de important este faptul că, pentru leziuni ale măduvei spinării proliferarea celulelor stem ependimale ale canalului central, cu formarea de celule precursoare care migreaza si diferentierea in astrocite gliomezodermalnogo rumen îmbunătățită. În plus, celulele precursoare ale astro- și oligodendrocitelor sunt de asemenea găsite în măduva spinării intacte a șobolanilor adulți.

Astfel, datele din literatura de specialitate indică cu tărie prezența sistemului nervos central al mamiferelor adulte, inclusiv la oameni, rezerva stem regionale, regenerare și din material plastic cu o capacitate, din păcate, este în măsură să ofere doar procesele de regenerare fiziologice pentru a forma noi rețele neuronale, dar nu satisface nevoile reparatorie regenerare. Aceasta ridică problema găsirii unor metode de creștere exogenă a resurselor de tulpină ale SNC, care este insolubilă fără o idee clară despre mecanismele de formare a SNC în perioada embrionară.

Astăzi știm că în procesul de dezvoltare embrionare, celulele stem ale celulelor de tub neural sunt sursa de trei tipuri - neuroni, astrocite și oligodendrocite, adică, neuronii și celulele nevrogliei sunt derivate de la un precursor comun. Diferențierea ectoderm in clustere de celule precursoare neuronale incepe sub influenta genelor proneural familiei bHLH produselor și este blocată prin exprimarea derivaților de proteine receptor transmembranare familiei Notch de gene care limiteaza determinarea si diferentierea timpurie a celulelor progenitoare neuronale. La rândul său, liganzii de receptori Notch acționează celulele adiacente proteine transmembranare Delta datorită domeniului extracelular care sunt directe contactele celulă-celulă cu interacțiunea inductiv între celulele stem.

Implementarea ulterioară a programului de neurogenizare embrionară nu este nici mai puțin complexă și, parcă ar trebui să fie specifică speciei. Cu toate acestea, studiile rezultatele neyroksenotransplantatsionnyh sugereaza ca celulele stem au conservatorism evolutive distincte, astfel încât celulele stem neuronale sunt capabile să migreze și să evolueze atunci când acestea sunt transplantate in creier de șobolan.

Este cunoscut faptul că SNC de mamifer are o capacitate foarte redusă de regenerare reparatoare, care se caracterizează prin lipsa de creier matur orice semne de celule noi pentru a inlocui celulele moarte, ca urmare a prejudiciului neuronale. Cu toate acestea, în cazul transplantului de neuroblast, acestea din urmă nu doar supraviețuiesc, proliferează și diferențiază, dar sunt, de asemenea, capabile să fie integrate în structurile cerebrale și înlocuind funcțional neuronii pierduți. Când celulele progenitoare neuronale comise au fost transplantate, efectul terapeutic a fost semnificativ mai slab. Aceste celule au prezentat o capacitate scăzută de migrare. În plus, celulele progenitoare neurale nu reproduc arhitectura rețelelor neuronale și nu se integrează funcțional în creierul destinatarului. În legătură cu aceasta, aspectele legate de regenerarea plastică reparativă sunt studiate în mod activ în transplantul de celule neoplazice multiformate neuronale neformate.

Studiul M. Alexandrova et al (2001), în primul exemplu de realizare, experimentele au fost beneficiarii de șobolani femele mature și donatori au fost dezvoltarea embrionului de 15 zile. Destinatarii au fost eliminate porțiuni din cortexul occipital și cavitatea transplantat suspendat mecanic țesutul cortical embrionic prezumtiv conținând multipotente ventricular celule stem si regiunea subventricular. În a doua variantă, experimentele efectuate transplantul de celule stem neuronale de 9 săptămâni șobolanii creier polovozrelh umane fetale. Din periventriculare embrioni din zona autori secțiuni de țesut de creier izolate au fost plasate în mediul lor de cultură și F-12 a fost obținut prin repetate pipetarea suspensiei de celule, și apoi cultivate într-un mediu special NPBM suplimentat cu factori de creștere - FGF, EGF și NGF. Celulele au fost crescute în cultură în suspensie, înainte de formarea de neurosferele, dispersate și precipitate din nou în cultură. După 4 pasaje cu o perioadă de cultivare totală de 12-16 zile, celulele au fost utilizate pentru transplant. Recipienții au fost desyatisutochkye șobolani maturi și șobolani Wistar de două luni, care în regiunea ventriculului lateral a fost injectat cu 4 pl suspensie de celule stem neuronale umane fara imunosupresie. Rezultatele indică faptul că celulele sunt disociate ventriculară și zona subventricular a embrionar cortexul cerebral semn de carte sobolan alogrefa in creierul adult continuă să se dezvolte, că microclimatul destinatar este, factori diferențiată a creierului nu a bloca creșterea și diferențierea celulelor stem neuronale ale embrionului. In perioada timpurie după transplantul de celule multipotente a continuat diviziunea mitotică și a migrat în mod activ din domeniul transplantului de țesut din creier destinatar. Celulele stem embrionare transplantați, care au un mare potențial de migrație, au fost găsite în aproape toate straturile cortexului transplantului de măduvă destinatar de-a lungul căii ferate și în materia albă. Lungimea căii de migrare a celulelor nervoase a fost întotdeauna semnificativ mai mică (până la 680 microni) decât celulele gliale (până la 3 mm). Vectori structurale pentru astrocite migratoare erau vasele sanguine și structurile fibroase ale creierului, care a fost, de asemenea, observate în alte studii.

Anterior, sa crezut că acumularea de astrocite etichetate în cortexul zonei recipient de leziuni ale creierului poate fi asociată cu formarea barierei glial între transplant de țesut și destinatar. Totuși, un studiu al structurii grefelor celulare localizate compact a arătat că citoarhitectonica lor este caracterizată de aleatorie, fără nici o distribuție stratificată a celulelor transplantate. Gradul de ordonare a neuronilor transplantați a fost aproximativ egal cu cel al celulelor cortexului cerebral normal, numai dacă nu există o barieră glială între țesutul donator și recipient. Altfel, structura celulelor transplantului a fost atipică, iar neuronii au suferit hipertrofie. Cu tastarea neyroimmunohimicheskogo celulelor transplantate in transplanturi inhibitorie neuronii GABA-ergice la parv relevat au fost detectate expresia proteinelor, CALB și NPY. În consecință, în creierul matur, factorii micromediului care pot sprijini proliferarea, migrația și diferențierea specifică a celulelor neuronale multipotent persistă.

In cultura de celule stem umane izolate din creier periventriculare 9 săptămâni embrioni vechi, M. Alexandrova et al (2001), în al patrulea pasaj nestinpozitivnyh a găsit un număr mare de celule multipotente, dintre care unele au fost supuse diferențierii in vitro și dezvoltate de tip neuronal, care au corespuns rezultatele cercetărilor efectuate de alți autori. După transplant în creierul șobolanilor adulți cultivate celule stem umane mitotic divizat și a migrat în țesătura unui creier destinatar heterolog. În transplanturile de celule, autorii au observat două populații de celule - mici și mai mari. Recente au migrat în parenchimul și în structurile de fibre din creier de mică distanță destinatar - până la 300 de microni. Cea mai lungă calea migrației (până la 3 mm) a fost caracteristică celulelor mici, dintre care unele sunt diferențiate în astrocite care au fost stabilite folosind anticorpi monoclonali pentru GFAP. Ambele tipuri de celule au fost găsite în peretele ventriculului lateral, indicând faptul că producția celulelor transplantate în fluxul migrator rostral. Astrocitice derivate din celule stem neuronale de atât umane cât și de șobolan au migrat predominant prin capilare sanguine și a structurilor din fibre creierului primitorului care coincide cu datele altor autori.

Analiza diferențierii celulelor stem umane in vivo utilizând anticorpi monoclonali la GFAP, CALB și VIM a evidențiat formarea atât astrocitelor cât și a neuronilor. Spre deosebire de celulele de grefe de șobolan, multe celule stem umane au fost vimentin-pozitive. În consecință, o parte din celulele multipotetice umane nu a fost diferențiată. Mai târziu, aceiași autori au aratat ca celulele stem neuronale umane au fost transplantate fără aplicarea imunosupresie după supuși unui transplant de la creier de șobolan timp de 20 zile, fără semne de agresiune imună a celulelor gliale ale creierului matur.

Sa constatat ca, chiar si celulele stem neuronale de Drosophila prizhivlyayutsya si sunt supuse diferentiere in creier este atât de îndepărtată de taxonilor de insecte, ca un șobolan. Corectitudinea autorilor experimentului nu este în dubiu: liniile de Drosophila transgenice care conțin gene de neurotrofic factorilor NGF, GDNF, BDNF, a fost inserat în vector sub casper Drosophila: Tu șoc promotor, astfel încât temperatura corpului mamiferelor face apel automat expresia lor. Autorii au identificat Drosophila celule produse gena galactozidaza bacteriană prin histochimic colorația X-Gal. Mai mult, sa dovedit ca celulele stem neuronale sunt Drosophila reacționează în mod specific asupra factorilor neurotrofici, codificate de gene omului: xenotransplantare de celule ale liniilor transgenice ale Drosophila care conțin gena GDNF in diferentierea ei celulele stem neuronale dramatic sinteza crescută a tirozin-hidroxilazei, si o gena NGF celule acetilcolinesteraza produsă în mod activ . Reacția genzavisimye similară indusă în xenograft alogrefă transplantat cu el țesut neural embrionar.

Aceasta înseamnă că o diferențiere specifică a celulelor stem neuronale induse de factori neurotrofici vidonespetsifichnymi? Conform rezultatelor autorilor xenogrefa care produc factori neurotrofici au un efect specific asupra soarta allografts, care apoi dezvoltat mai intens și este de 2-3 ori mai mare decât dimensiunea alogrefelor, au intrat în creier fără adăugarea de xenogrefe. Prin urmare, celulele de xenogrefe conținând gene neurotrofin, in special gena care codifică factorul neurotrofic (GDNF) uman derivat din glial exercită asupra dezvoltării alogrefa efectului vidonespetsifichesky similar cu acțiunea neurotrofina corespunzătoare. Este cunoscut faptul că GDNF a crescut supraviețuirea neuronilor dopaminergici din mezencefal embrionar de șobolan și îmbunătățește metabolismul dopaminei prin aceste celule și induce diferențierea celulelor pozitive la tirozin hidroxilază, sporind creșterea axonilor și neuronilor crescând dimensiunea corpului. Efecte similare sunt observate în cultura neuronilor dopaminergici la creierul mid-creier.

După xenotransplantul de celule stem neurale umane în creierul șobolanilor maturi, se observă migrația lor activă. Se știe că procesul de migrare și diferențiere a celulelor stem neuronale este controlat de un set de gene speciale. Semnalul de deschidere celulelor progenitoare migratoare la partea superioară a diferențierii dă un produs proteic al proto-oncogena c-ret împreună GDNF. Următorul semnal vine de la gena mash-1, care controlează alegerea căii de dezvoltare a celulelor. În plus, reacția specifică a celulelor diferențiate depinde, de asemenea, de receptorul a al factorului neurotrofic ciliar. Astfel, având în vedere o constituție complet diferit genetice xenogenice umane stem neuronale si celulele creierului recipient sobolan, trebuie recunoscut nu numai vidonespetsifichnost factori neurotrofici, dar, de asemenea, cea mai mare conservare evolutive gene responsabile pentru diferențierea specifică a celulelor stem neuronale.

Vor fi văzut posibile xenotransplantul neyromateriala embrionare in practica neurochirurgicale tratarea proceselor patologice neurodegenerative datorită sintezei depreciate oligodendrocitelor mielinei. Intre timp, cel mai intens Neurotransplantation problemele legate de obținerea de adrese a maduvei alogenice de celule stem neurale embrionare sau mature cultură, urmată de diferențierea lor direcționată în neuroblastele sau de neuroni specializate.

Transplantul de celule stem neurale

Pentru a stimula proliferarea și diferențierea celulelor stem neurale ale organismului adult poate fi transplantat țesut neural embrionar. Nu este exclus ca introdus de alogrefa cu celulele stem in tesutul nervos al embrionului in sine poate suferi proliferarea și diferențierea. Este cunoscut faptul că, după leziuni ale măduvei spinării regenerarea conductorilor nervoase purtată prin alungire a axonilor deteriorate și axonal germinare germinare colaterale ale neuronilor motori intacte. Principalele obstacole pentru regenerarea maduvei spinarii, sunt formarea de leziuni de țesut conjunctiv în zona cicatrice, distrofice si modificari degenerative ale neuronilor centrali, deficit NGF, iar prezența în zona afectată produselor de degradare a mielinei. Se arată că transplantul în măduva spinării rănite de diferite tipuri de celule - fragmente ale nervului sciatic animalelor adulte, embrionare occipitale cortex, hipocampus, măduva spinării, celulele Schwann, astrocite, microglia, macrofage, fibroblasti - contribuie la regenerarea axonilor răniți de germinare și permite axonilor nou formate cresc prin zona de leziune a măduvei spinării. Este dovedit experimental că transplantul de tesut nervos fetal la leziuni ale coloanei vertebrale prin acțiunea factorilor neurotrofici accelerează creșterea axonilor afectate, previne formarea de cicatrice gliale si distrofice Dezvoltare si procese degenerative la nivelul neuronilor centrali, în timp ce celulele transplantate tesutul neural embrionar in curs maduvei spinarii, integra cu țesuturile adiacente și să promoveze axonală germinare prin zona afectata cu formarea sinapselor den de tip drtic pe neuroni spinali.

Acest domeniu de medicina regenerativa si plastic a primit cea mai mare dezvoltare în Ucraina, ca urmare a activității echipei științifice condusă de VI Tsymbalyuk. In primul rand, acest studiu experimental eficacitatea transplantului de țesut nervos embrionar leziunii măduvei spinării. In nervoase periferice schimbari cele mai pronunțate autologe autori distructive observat o zonă distală sigiliu unde a 30-a zi după operație au fost combinate cu natura proceselor reparative. Când allogrefă status morfofuncțională a nervului implantat în 30-a zi a fost caracterizată prin degradarea severă a fenomenelor de degenerare grasă și amiloidoza în fundal focal limfoidnokletochnoy infiltrare inflamatorie cu atrofie predominantă a celulelor Schwann. Transplantul de țesut neural embrionar contribuit în mare măsură la restaurarea conducție măduvei spinării, în special la animale, care operațiune a fost realizată în primele 24 de ore după un prejudiciu: împotriva ameliorarea proceselor inflamatorii distructive marcate hipertrofia și hiperplazia sintezei proteinelor și a elementelor ultrastructurale energoprodutsiruyuschih neuroni spinarii hipertrofia si oligodendrocitele hiperplazia, reducerea amplitudinii potențialului de acțiune muscular și 90% 50% - viteza conducerea unui impuls. La evaluarea eficacității transplantului de transplant de țesut neural fetal în funcție de zona sa constatat că cele mai bune rezultate sunt observate atunci când sunt administrate direct în zona de transplant de leziuni ale coloanei vertebrale. La trecerea completă a măduvei spinării transplantului fetale țesut neural sa dovedit a fi ineficiente. Studiile dinamice au arătat că timpul optim pentru transplant de tesut nervos embrionare sunt primele 24 de ore după o leziune a măduvei spinării, în timp ce o operațiune în cursul perioadei modificărilor ischemice și inflamatorii secundare pronunțate care apar în C2-9-a zi după prejudiciu, trebuie recunoscut impracticabilă.

Este cunoscut faptul că un prejudiciu craniocerebrale severe provoacă o activare puternică și susținută a peroxidării lipidelor în stadiile inițiale și intermediare ale perioadei post-traumatic in tesutul cerebral deteriorate și în întregul organism, și oferă, de asemenea metabolismului energetic in creier rănit. În aceste condiții grefarea țesutului neural fetal la leziuni traumatice contribuie la stabilizarea proceselor de peroxidare a lipidelor și crește capacitatea sistemului antioxidant al creierului și întregului organism, mărește protecția acesteia antiradical în perioada posttraumatică 35-60-a zi. În aceeași perioadă de timp după transplantul de țesut neural embrionar la procesele normale ale metabolismului energetic și de fosforilare oxidativă în creier. În plus, se arată că în prima zi după experimental leziuni cerebrale traumatice emisfera vătămate scade impedanta țesut cu 30-37% din contralaterală - 20%, indicând dezvoltarea edemului cerebral generalizat. La animale, care au suferit transplant de fetale nervos involutie edem tisular are loc mult mai rapid - deja în a șaptea zi de valoarea medie a impedanței țesuturilor emisfera traumatizați a ajuns la 97,8% din nivelul de control. Și restaurarea completă a valorilor impedanței în a 30 zi a fost observată numai la animalele transplantate cu țesutul nervos embrionare.

Moartea neuronilor din creier, dupa traumatisme cerebrale severe traumatice este o contributie majora la dezvoltarea complicațiilor posttraumatice. Deosebit de sensibile la neuroni prejudiciu integra dopaminergică și sistemele noradrenergic, mezencefal și medula. Reducerea nivelurilor de dopamină în cortexul complex și cerebral striopallidarnoy crește semnificativ riscul tulburărilor motorii și tulburări psihice, stări epileptiforme, și o scădere a producției de dopamină la nivelul hipotalamusului poate fi cauza numeroaselor tulburări vegetative și somatice observate în perioada posttraumatică îndepărtată. Rezultatele studiilor in prejudiciului experimentale creierului traumatic sugereaza ca transplantul de tesut neuronale fetale contribuie la restaurarea dopaminei în emisfera vatamate a creierului, dopamina si noradrenalina - in hipotalamus, precum si cresterea nivelului de noradrenalina si dopamina din mezencefal și medulara. Mai mult, ca urmare a transplantului de tesut embrionare neuronale in modele animale de creier vătămate emisferă procentul normalizat fosfolipide și creșterea conținutului de acid gras (C16: 0, C17: 0, C17: 1, C18: 0, C18: 1 + C18: 2, C20 3 + C20: 4, C20: 5).

Aceste date confirmă stimularea proceselor plastice regenerative prin transplantul de țesut neuronal embrionar și indică un efect trofic reparator al grefei asupra creierului primitorului în ansamblu.

O atenție deosebită ar trebui acordată experienței clinice a personalului Institutului de Neurochirurgie. AP Romodanova AMS din Ucraina privind transplantul de țesut nervos embrionar în paralizia cerebrală a copiilor - o patologie extrem de complexă, cu încălcări grave ale funcției motorii. Formele clinice de paralizie cerebrală infantilă depind de nivelul de deteriorare a structurilor integrale responsabile de reglarea tonusului muscular și de formarea stereotipurilor motorii. În prezent, există numeroase dovezi care să sugereze că încălcări ale funcției motorii și tonusul muscular sunt schimbări patologice importante în controlul motorului-striopallido thalamocortical sistem. Legătura striospallidă a acestui sistem exercită o funcție de control prin producția nigrostriară a dopaminei. Cale directă începe implementarea controlului neuronilor thalamocortical shell mediată de acid gammaaminomaslyanoy (GABA) și substanța P și proiectată direct la zona motorie a segmentului intern al pallidus globus și substantia nigra. Calea indirectă a cărei efect este realizat implicând GABA și encefalina, provine din neuronii coajă și afectează nucleul ganglionilor bazali prin intermediul secvenței de conexiune care cuprinde segmentul extern al pallidus globus și nucleul subtalamic. Anomaliile de conducere cauzează cale dreaptă hipokinezie, în timp ce o scădere a structurilor conductibilitate cale indirectă conduce la hiperkinezie cu modificări relevante ale tonusului muscular. Integritatea căilor GABAergic la diferite niveluri în sistemul de control al motorului și integrarea conexiunilor dopaminergice la nivelul shell sunt esențiale pentru reglementarea interacțiunilor thalamocortical. Cea mai frecventă manifestare a patologiei motorii în diferite forme de paralizie cerebrală este o violare a tonusului muscular și este strâns asociat schimbare în activitatea musculare reflex.

Transplantul de țesut neuronal embrionar în paralizia cerebrală a copiilor necesită o analiză atentă a naturii deteriorării structurilor creierului. Bazat pe determinarea dopaminei si GABA in subarahnoidiană autorii lichidul cefalorahidian au detaliat nivelul de integrare a tulburărilor funcționale ale structurilor creierului, facand posibila întruchipa rezultatele intervenției chirurgicale și de a corecta repetate Neurotransplantation. țesutului nervos fetal (abortny material de 9 săptămâni embrion) au fost transplantate în parenchimul cortexul girusului precentral al emisferelor cerebrale, în funcție de severitatea modificărilor atrofice. În perioada postoperatorie, nu s-au observat complicații sau deteriorări ale pacienților. Dinamica pozitivă a fost observată la 63% dintre pacienții cu forme spastice, 82% dintre copii cu formă estetică atonă și numai la 24% dintre pacienții cu boală comună. A fost stabilit un efect negativ asupra rezultatelor operării unui nivel ridicat de neurosensibilitate cu prezența de autoanticorpi la proteinele neurospecifice. Transplantul de țesut neural Ineficiente embrionare aparut la pacientii cu varsta de 8-10 ani si mai mari, precum și la pacienții cu sindrom hiperkinetic severa si episindroma. Eficacitatea clinică a transplantului de țesut neural embrionar la pacientii cu forme spastice de paralizie cerebrală manifestată formarea statomotornyh de noi competențe și mișcări voluntare cu corectarea modelelor de mișcare patologice și o scădere a gradului de spasticitate, posturi și atitudini anormale. Autorii cred că efectul pozitiv al transplantului de țesut nervos embrionare este rezultatul efectului de normalizare asupra activității funcționale a structurilor supraspinale implicate în reglarea tonului pozițiilor de lucru și mișcări voluntare. În acest caz, efectele pozitive clinice ale transplantului de țesut neural embrionar sunt însoțite de o scădere a conținutului de neurotransmițători în lichidul cefalorahidian subarachnoid, indicând faptul că interacțiunile de recuperare integrală a afectat structurile creierului.

Există mai multe forme severe de o boală neurologică - stare foarte putin constienta, problema tratamentului care, din păcate, este departe de a fi rezolvată. Reprezintă o subacute polyetiology stare de conștiență minimă sau afecțiuni cronice care rezulta din leziuni ale SNC grele organice (în principal, cortexul) și caracterizată prin dezvoltarea și panagnozii panapraksii la secțiuni funcție segmentale relativ stocate stem formațiuni și limbic complexe ale creierului reticular. Studii de monitorizare (1 până la 3 ani) au arătat că starea de conștiență minimă nu este diagnosticul final de leziuni persistente ale sistemului nervos la copii și se transformă într-o stare vegetativă organică sau demență, sau cronică. În cadrul Departamentului de Neurochirurgie de Reabilitare al Institutului de Neurochirurgie. AP Științe Romodanov din Ucraina 21 de pacienți cu transplant de consecinte sindrom apallic tesutului neuronale embrionare a fost efectuat. Sub anestezie generală gaura tăietor coroană Burr a fost aplicată pe o suprafață a modificărilor atrofice cele mai pronunțate identificate în imagistica calculatorului sau rezonanta magnetica, si in prezenta atrofie difuză a materiei gri sau alb introduse în grefă și girusul precentral centrală a creierului. După deschiderea durei mater piesele de 8-9 săptămâni vechi embrion Marcaje de țesut sensorimotorie cortexul intracortical implantat cu ajutorul unui dispozitiv special. Numărul de probe din țesutul implantat este la 4 la 10, care este determinată de cantitatea și mărimea găurii bavuri modificărilor locale medulla. Spre deosebire de alte tipuri de patologie la sindromul apallic, autorii au cautat sa implanteze cat mai multe tesut fetal în zonele cele mai accesibile ale creierului. Dura mater a fost suturat, plasticul defectului craniului a fost făcut. În timpul funcționării, toți pacienții au prezentat modificări importante atât cortexul (atrofie, lipsa convoluții, decolorare și medulla pulsație) și meningelui (ingrosarea dura mater, o îngroșare semnificativă a membranei arahnoidă cu care au partea propriilor vase de sânge, fuziune cochilii cu substanța creierului subiacente). Aceste modificări au fost mai pronunțate la pacienții cu antecedente au existat indicii ale leziunilor inflamatorii ale creierului transferate. La pacienții care au suferit o hipoxie SNC, dominat de modificări difuze atrofice ale substanței cerebrale, în special departamentele corticale, cu o creștere în spațiul subarahnoidian, fără modificări semnificative în membranele creierului. Jumătate dintre pacienți au prezentat sângerări crescute ale țesuturilor moi, oaselor, creierului. După operații în perioada de la șase luni la trei ani, boala sa îmbunătățit la 16 pacienți, cinci pacienți rămânând neschimbate. Dinamica pozitivă a fost observată atât din partea motorului, cât și din sfera mintală. Tonusul muscular este scăzut la zece pacienți și activitatea fizică a pacientului a crescut (scăderea pareze, coordonarea mișcărilor îmbunătățite), capacitatea de manipulare a membrelor superioare a crescut în mod semnificativ în cinci copii. Patru pacienți reduce frecvența și severitatea crizelor epileptice și un copil pe întreaga perioadă de observație a crizelor, după o intervenție chirurgicală nu a existat. Agresivitatea a scăzut în doi copii la doi pacienți cu insuficiență bulbară severă îmbunătățită la înghițire, doi copii au fost în stare să mestece pe cont propriu în termen de 2 săptămâni după intervenția chirurgicală. Aceasta a observat o scădere a severității tulburărilor mintale, nouă copii după operație a devenit mai calm, somn si atentie imbunatatit in sapte pacienti. Trei pacienți cu consecințe sindrom apallic a început să recunoască părinții săi, o - să urmeze instrucțiunile, două - să spună cuvintele, trei au scăzut grad de dizartrie. Autorii act de faptul că o îmbunătățire semnificativă la pacienții începe după 2 luni după operație, atinge un maxim de 5-6 luni, atunci rata de ameliorare este încetinirea și la sfârșitul anului, 50% dintre pacienți procesul de stabilizare. Efectul pozitiv neurotransplantation a servit ca bază pentru reoperație la șase pacienți cu consecințe apallic sindrom, dar pe cealaltă emisferă a creierului. Tehnicile și metodologia de transplant a doua au fost identice cu cele ale primei operații, dar efectul clinic al doilea pas a fost mai mic, deși nu apare după prima și după a doua intervenție chirurgicală complicații grave. Potrivit autorilor, mecanismul de acțiune terapeutică asociată cu influența neurotransplantation neurotrofic transplantat țesut neural embrionar care conține o cantitate mare de creștere, hormonale, și alte substanțe biologic active promovează repararea neuronilor deteriorate si reorganizarea tesutului plastic recipient cerebral. Nu este exclus și efectul de activare asupra activității celulelor nervoase care au fost conservate morfologic, dar a pierdut din cauza activității funcționale a bolii. Este un efect neurotrofic rapid poate fi explicată prin îmbunătățirea funcțiilor bulbare la unii copii, la sfârșitul primei sau a doua săptămână după intervenția chirurgicală. Se presupune că, în plus față de cele de-a treia-a patra luni între grefă și creier-gazdă sunt stabilite de comunicare morfofuncŃionale prin care neyrotransplantat inlocuieste functia celulelor moarte creierului, care este substratul pentru îmbunătățirea motorului și a funcțiilor mentale ale pacienților.

Efectul de transplant de țesut nervos fetal pentru reorganizarea legăturilor interneuronale studiate experimental. Autori pe șobolani albi prin utilizarea unui DIL tag-uri fluorescente lipofil (1,1-dioctadecil-3,3,3 \ 3'-tetrametilindokarbotsianina perclorat) și modele de scanare cu laser confocal de recuperare a studiat intermodule conexiunilor axonale în zona de deteriorare mecanică a cortexului cerebral pe fundal transplant embrionar țesutul nervos, și fără ea. Aceasta a constatat că introducerea de țesut neural fetal într-o zonă afectată oferă o creștere Axon, care, după trecerea prin grefa sunt conectate la țesutul cerebral învecinat, în timp ce fără transplantul zonei fetale leziuni tisulare neuronale este de crestere axonilor obstacol de netrecut. In aceasta lucrare, transplantul embrionar (15-17-a zi de gestație) neocortex. Rezultatele noastre - dovezi suplimentare în favoarea unei influențe embrionare grefei de țesut neural activ la reorganizare post-traumatice relație interneuronale module structurale și funcționale adiacente ale cortexului cerebral. Transplantul de țesut neural embrionar prevede recuperarea parțială a relațiilor dintre porțiunile divizate ale daunelor cortexului cerebral prin crearea unor condiții favorabile pentru creșterea axonilor în zona factorilor grefei neyrotrofichoskih. Existența unui astfel de efect este demonstrată experimental și discutată în literatura de specialitate ca dovadă a posibilităților plastice ridicate ale creierului deteriorate animalelor adulte. În acest sens, transplantul de celule este acum privit ca strategie terapeutică optimă pentru restabilirea funcției deteriorate umane CNS.

Datele noastre privind eficiența creierului tesut neuronale fetale ca mediu de transplant exogenă pentru perspectivele de creștere axonali atestă crearea de finalitate legăturilor de comunicație între porțiunile adiacente intacte ale creierului. Lucru efectiv pare a studia efectul transplantului de țesut neural asupra dinamicii parametrilor funcționali ale SNC, a căror sarcină a fost de a investiga impactul transplantarea Bookmarks fetale locus coeruleus (LC) pe indicatori morfofuncționali neuroni LC si beneficiarii de activitate locomotorie. Beneficiarii au fost șobolani de sex feminin Wistar, donatori - embrioni de șobolani de aceeași linie în vârstă de 18 zile. Transplantul de LC embrionic a fost efectuat în cavitatea celui de-al treilea ventricul al creierului. Histologic, grefarea transplantului a fost detectată la 75% din animalele receptoare. În cazul grefării, grefa se sprijinea pe peretele ventriculului, umplând 1/5-2 / 5 din lumenul său și era viabilă. După 1 și 6 luni după intervenția chirurgicală, caracteristica morfologic tesutului neuronale transplantat este structura care ar avea loc atunci când dezvoltarea ontogenetică normală, adică, structura LC. Datele obținute de autori indică faptul că la animalele care au fost transplantate cu inserția LC embrionară, activitatea dinamică se modifică și crește activitatea matricei cromatinei nucleului celulelor LC. În consecință, are loc intensificarea activității neuronilor LC propriu-zisă, dar grefa implantului este, de asemenea, activă din punct de vedere funcțional. Se știe că așa-numita regiune locomotorie a midbrainului coincide practic cu localizarea LC. Autorii cred că baza schimbărilor în activitatea motorie a șobolanilor beneficiare este activarea celulelor LC, ambele brevetate și grefă, cu alocare ca urmare a unor cantități mari de noradrenalina, inclusiv in segmentele maduvei spinarii. Astfel, se presupune că creșterea activității locomotorii în condiții de transplant LC într-un creier animal intact datorită prezenței transplantului activ integrat funcțional cu creierul primitorului și contribuind la activarea activității locomotorie a șobolanilor.

În plus, se arată că transplantat celule embrionare neuroepiteliale marcaje neocortex și măduva spinării supraviețuiască și să se diferențieze în neuroblastele, tineri și maturi neuroni în 1-2 luni după transplant în nervul sciatic rănit șobolanilor adulți. In studiul dinamicii NADRN neuroni pozitivi marcaje embrionare maduvei si sobolan neocortex alogrefe spinarii heterotopice (15 șobolani embrion zilnic) pentru secțiuni longitudinale prin nervii sciatic șobolanilor-recipientilor au aratat grefării 7-80% neyrotransplantatov care a depins de momentul observării. Neuroblastele forma uni- și bipolare cu nuclee luminoase rotunjite și unul sau doi nucleoli care încep să se formeze în grefele de la o săptămână după operație, care a fost însoțită de formarea de clustere. Printre neuroblastele autori nu au reușit să detecteze celulele care conțin NADPH-diafopazy (NADPH-d). După 7 zile de NADPH-pozitive au fost doar elemente celulare ale vaselor de sange - celulele endoteliale ale capilarelor din interiorul grefei și endoteliale și celulele mușchiului neted vascular ale nervului sciatic al destinatarului. Deoarece în celulele musculare netede vasculare, inducerea NO-sintetazei (NOS), are loc sub influența IL-1, autorii atribuie apariția celulelor musculare netede-NADPH pozitive in vasele sanguine ale nervului sciatic la prezența IL-1 sintetizat în trunchiurilor nervoase deteriorate. Este cunoscut faptul că, în condiții de neyronogenez transplantul de marcaje cerebrale fetale este sincronizat cu dezvoltarea de neuroni in situ. Rezultatele studiilor morfologice sugerează că diferențierea elementelor neuronale transplant șapte zile după transplant corespunde celulei diferențiere similară cu creierul șobolanilor nou-născuți. Astfel, într-un transplant heterotopic intr-un embrion celulele nervoase nervoase transplantat periferic prezintă capacitatea de a sintetiza NADPH-d. In transplanturi de maduva spinarii dezvaluie mai multi neuroni care contin NADPH-d, grefe decât în neocortex, dar sinteza de oxid nitric in neuronii transplantate incepe mai tarziu de dezvoltare in situ. In sistemul nervos central, celulele vertebrate NOS-pozitive apar încă din perioada prenatală. Se crede că NO contribuie la formarea conexiunilor sinaptice in creier in curs de dezvoltare, iar prezența afferents nervoase NOS-pozitivi care furnizează neuroblastele sintezei NO în cerebel, stimulează migrația și diferențierea neuronilor, formând astfel Cytoarchitectonics creier normal. Rolul important al NO în sinapsogeneze instalate în Tectum - neuronii NOS-pozitive au fost doar cei care au avut conexiunile sinaptice cu celule retiniene.

Se știe că oxidul nitric este unul dintre regulatorii activității creierului, unde se formează din arginină sub influența sintezei NO care are activitate diaforsă. În SNC, N0 este sintetizat în celulele endoteliale ale vaselor de sânge, microgliilor, astrocitelor și în neuronii din diferite părți ale creierului. După leziuni cerebrale traumatice, precum și hipoxie și ischemie, există o creștere a numărului de neuroni care conțin NO, care este unul dintre regulatorii fluxului sanguin cerebral. Având în vedere capacitatea NO de a induce sinapsogeneza, studiul formării celulelor care conțin NO în condiții de neurotransplant în contextul traumatismelor traumatice ale țesutului nervos al primitorului prezintă un interes deosebit.

Este la fel de important să se studieze influența asupra comportamentului stereotip reflex Neurotransplantation condiționat. In experimentele care studiază influența îndepărtată și intracerebral (între CII și CIII) grefele de pete albăstrui embrionare (17-19-a zi de gestație) și conținutul memoriei proceselor catecolamine la șobolani cu distrugerea neocortex frontotemporală arătat că electrolitic frontotemporală daune cortexul dă stereotip condițional emoțional răspuns de evitare reflex (memorie), scade activitatea fiziologică, reduce cantitatea de noradrenalină în zona corticală a coagulat, dar crește astfel încât nivelul său în hipotalamus, în cazul în care o scădere a concentrației de adrenalina, dar în sânge și crește adrenals sale cantitate.

Ca urmare a transplantului intracerebrale de pete albăstrui tesutului embrionare la 81,4% dintre animale stereotip recuperat răspuns condițional evitare reflex emoțional, afectarea leziuni electrolitice la zonele frontotemporală ale adrenalinei normalizat cortexul cerebral în mezencefal reticular formarea, hipotalamus și neocortex, și hipocampul chiar ridică nivelul său, combinat cu o scădere a concentrației sanguine de adrenalină.

Transplantul Îndepărtate de pete albăstrui tesutului embrionare promovează nu numai restaurarea alterării stereotip condițional răspuns de evitare reflex emoțional la șobolanii cu leziuni ale cortexului frontotemporală electrolitic, dar, de asemenea, crește conținutul de noradrenalina si adrenalina, mai ales în hipotalamus, sânge, inima și suprarenalelor. Se presupune că acest lucru se datorează grefei vascularizarea, penetrarea de neurotransmitatori in fluxul sanguin, trecerea lor prin bariera si de activare a mecanismelor de sange-creier adrenalina re-absorbție și absorbția noradrenalinei de tipurile 1, 2, 3. Autorii cred că stabilizarea nivelelor de noradrenalină lungi într-o grefare și funcția grefă poate fi privită ca un fenomen de lansare progresiva a neuronilor in doze minime pete albăstrui.

Efectele clinice pozitive ale transplantului de țesut neural embrionar se poate datora capacității și această din urmă influența procesele de formare de noi vase în reglementarea participării directe a factorilor de creștere și citokine. Vasculogeneza activat factorii de creștere angiogenici - factorul de creștere endotelial vascular (VEGF), FGF, PDGF și TGF, care sunt sintetizate în timpul ischemiei deservesc punctul originar al angiogenezei. Este dovedit faptul că epuizarea potențialului de creștere vasculare apare în procesul de îmbătrânire a organismului, care joacă un rol important în patogeneza bolilor, cum ar fi bolile cardiace coronariene si ateroscleroza a extremităților inferioare. Ischemia țesuturilor se dezvoltă și cu o varietate de alte boli. Introducerea factorilor angiogenici în zona de ischemie (angiogeneza terapeutică) stimulează creșterea vaselor sanguine în țesuturile ischemice și îmbunătățește microcirculației datorită dezvoltării circulației colaterale, care la rândul său, crește activitatea funcțională a organului afectat.

Cele mai promițătoare pentru utilizarea clinică sunt VEGF și FGF. Rezultatele primelor studii randomizate s-au dovedit a fi încurajatoare, în special cu condiția să se aleagă corect dozele și modurile de administrare optimă a factorilor angiogenici. În acest sens, a fost efectuată o evaluare experimentală a activității angiogenice a unui extract izolat din țesutul cerebral embrionar uman. Lucrarea a folosit materialul de avort obținut în săptămâna a douăzeci și una de sarcină și a fost prelucrat conform metodei lui I. Maciog și co-autori (1979) în modificarea IC ANRF. Acest medicament este un analog al "Suplimentului de creștere a celulelor endoteliale" ("Sigma") și este un amestec natural de factori angiogeni umani, care include VEGF și FGF. Experimentele au fost efectuate pe șobolani cu modele de ischemie a țesutului membrelor posterioare și a miocardului. Pe baza cercetărilor activității fosfatazei alcaline la animale experimentale tratate cu țesutul neural embrionar extract, au arătat o creștere a numărului de capilare per unitate de suprafață de miocard - atât longitudinal și transversal feliile inimii. Activitatea angiogenică a medicamentului manifestat prin introducerea directă în zona ischemică și în cazul (intramuscular) administrarea sistemică, ceea ce a dus la o scădere a suprafeței medii de cicatrice post-infarct.

In orice realizare, transplantul de țesut neural embrionar este extrem de important pentru a alege perioada de gestație corect transplantat materialul embrionar. Analiza comparativă a preparatelor celulare din mezencefal ventral embrionare 8-, 14- si sobolani embrionare de 16-17 zile a trei luni de la intrastriarnoy neurotransplantation șobolani maturi sexual cu parkinsonism într-o asimetrie automata cu motor de testare apomorfinindutsirovannoy relevat preparate de celule de eficiență semnificativ mai mari ale SNC 8 zile embrioni iar cel mai mic - de 16-17 zile de țesut neural embrionar. Datele obținute au fost corelate cu analiza rezultatelor histomorfologică, în special, cu dimensiunile de grefe, severitatea reacției glială și numărul neuronilor dopaminergici din ele.

Diferentele efectul terapeutic al celulelor tesutului nervului fetale pot fi asociate cu gradul de implicare și imaturitate celulelor în sine, și răspunsul lor la diferiți factori de creștere, care sunt alocate în zona de daune neuron dopaminergic induse. În special, efectul EGF și FGF2 în dezvoltarea de celule stem neuronale in telencephalon vivo are loc în diferite stadii ale embriogenezei. Celule neuroepiteliale 8.5 zile a embrionilor de șoarece atunci când sunt cultivate in vitro pentru a prolifera în mediu fără ser în prezența FGF2, dar nu EGF, care reacþioneazã stem numai populația de celule izolate din creierul de embrioni în etapele ulterioare de dezvoltare. În același timp, celulele stem neuronale prolifera ca răspuns la fiecare dintre aceste mitogeni și creșterea crește în cazul aditiv adăugarea FGF2 și EGF în culturi de plantare de joasă densitate celulară. Se crede că celulele stem neuronale EGF-reactive ale germinale zonei de 14,5 zile-vechi embrioni de șoarece sunt descendenți liniari de celule stem neuronale FGF-reactive, care apar mai întâi după 8,5 zile de gestație. Fenotip Potential de celule stem si a celulelor progenitoare neuronale este dependentă de influența complexă micromediul lor. Cand imunofeno- celulelor neuronale și zonele periventriculare de hipocamp 8-12- și embrioni umani 17-20 săptămâni vechi prin fluorocitometrie de flux a relevat o variabilitate considerabilă asociată atât cu vârsta gestațională și caracteristicile individuale constituționale ale donatorilor biomaterial. Când cultivarea celulelor precursoare neuronale în mediu fără ser cu EGF selectiv, FGF2 și NGF neurosferele format la o rată substanțial independentă de gestație. Celulele din diferite zone ale creierului 5-13 saptamani embrion uman la cultivare de scurtă durată cu FGF2 în culturi monostrat pe substrat de laminină în prezența unor urme de factori de creștere care susțin proliferarea timp de 6 săptămâni, cu un procent ridicat de celule nestinpozitivnyh pe un fond de formare spontană a celulelor cu markeri de toate cele trei linii diferentiere neuronale. Celulele izolate din mezencefal uman pe perioada de gestație a embrionilor care depășește 13 săptămâni de a prolifera sub influența EGF și formează de asemenea neurosferele. Prin utilizarea unei combinații de EGF și FGF2 a fost atins un efect sinergic. Proliferarea mai intensă a celulelor stem neuronale se observă apariția neurosferele atunci când culturile țesuturi cortexul cerebral de embrioni umani 6-8 săptămâni vechi în prezența EGF2, IGF1 și ser de cal 5% pe un substrat cu fibronectina.

Trebuie remarcat faptul că problemele legate de vârsta gestațională și Departamentul de tesut SNC embrionare este preferabil să se utilizeze în scopul Neurotransplantation rămân deschise. Răspunsurile se găsesc în neurogeneza creierului in curs de dezvoltare, care continuă pe tot parcursul perioadei prenatale - în intervalul de timp când epiteliul tubului neural formează o structură multistrat. Se crede că sursa de celule stem si neuroni noi celule gliale radiale este compus din celule alungite cu procese lungi, îndreptate radial în raport cu peretele de vezicule cerebrale, și în contact cu suprafața interioară a ventriculilor și pereții exteriori ai suprafeței PIA cerebral. Anterior Glia radiale înzestrate doar o funcție a tractului neuronale, prin care migrarea neuroblasts din suprafața ventrală în secțiuni, și oferă un cadru rol în formarea organizației laminar corectă a cortexului. Astăzi se stabilește că dezvoltarea gliului radial este transdiferențiată în astrocite. O mare parte din aceasta se reduce la mamifere după naștere, dar aceste tipuri de animale în care Glia radial persistă prin maturitate neyronogenez fluxurilor active, cât și în perioada postnatală.

În cultura de celule de la neuroni radiale gliale embrionare neocorticale de rozătoare format și celule gliale, si la dezvoltarea embrionului de gestație de la 14 la 16 zile (perioada de neyronogeneza de intensitate maximă în cortexul cerebral al șoarecilor și șobolanilor) formate în principal neuroni. In ziua a 18 diferențiere embrionară deplasată spre formarea astrocite cu o scădere semnificativă a numărului de neuroni nou formate. Etichetarea celule gliale radiale in situ folosind GFP permis pentru a detecta bule în cavitatea creierului embrioni de șobolan de 15-16 zile a diviziunii asimetrice a celulelor marcate cu apariția celulelor fiice având caracteristici imunologice și electrofiziologice ale neuroblastele în. Este de remarcat faptul că, în conformitate cu rezultatele observațiilor dinamice care apar neuroblastele utilizează celula mama celule gliale radiale să migreze la suprafața PIA.

Marcator endogena de Glia radial este un nestin intermediar proteină filament. Prin celula fluorescentă sortarea prin flow marcat cu un retrovirus asociat cu GFP și exprimate sub controlul nestin, a demonstrat că celulele stem din regiunea girusului dentat din hipocampus și persoana chil (materialul a fost obtinut la o interventie chirurgicala pentru epilepsie) exprima nestin. Prin urmare, ele aparțin Glia radiale, care la om, ca și în alte mamifere, conservate numai în girusul dentat.

Cu toate acestea, eficiența transplantului de celule depinde nu numai viabilitatea ridicată a celulelor donatoare și caracteristica lor potențial și diferențierea inlocui celulele defecte, dar migrația orientată în primul rând. Din capacitatea de migrație depinde integrarea completă funcțională a celulelor transplantate - fără tulburări ale citoregitectonicii creierului primitor. Deoarece celule gliale radiale în perioada post-natală este aproape complet expus la reducerea, ar trebui să afle modul în care beneficiarii majori ai celulelor donatoare se pot muta din zona de transplant în centrul leziuni ale creierului. Există două versiuni de migrarea celulelor din sistemul nervos central, independent de Glia radial: fenomenul migrației tangențială sau mișcarea neuroblasts în dezvoltarea cortexului cerebral perpendicular pe rețeaua gliale radiale, precum migrarea „string“ sau „lanț“. În special, migrarea celulelor progenitoare neuronale din zona de subventricular rostral apare în bulbul olfactiv ca o secvență de celule strâns învecinate înconjurate de celule gliale. Se crede că aceste celule utilizează celule partenere ca substrat de migrare, cum ar fi principalul regulator al interacțiunilor celulă-celulă este PSA-NCAM (adeziune neuronale celule polisialirovannaya molecula). În consecință, migrarea neuronilor nu necesită neapărat participarea gliului radial sau a legăturilor axonale preexistente. Formă Vneradialnaya mișcării celulei „șir“ de flux migrator rostral este menținută pe tot parcursul vieții, ceea ce indică posibilitatea reală de livrare direcționată a celulelor progenitoare neuronale transplantate in sistemul nervos matur.

Există o ipoteză despre prezența liniilor de celule stem in ontogenia creierului, potrivit căruia, în primele stadii ale celulelor stem dezvoltarea creierului sunt celule ale neuroepiteliul, care, în procesul de maturare în Glia transdifferentiate radial. La maturitate, rolul celulelor stem efectua de celule care prezintă semne de astrocite. În ciuda unui număr de probleme controversate (controverse în ceea ce privește celulele stem din hipocampus, precum si partile profunde ale creierului care nu au o structură stratificată a crustei și dezvoltarea de movile talamice, în cazul în care Glia radial este absent), un concept simplu și clar de succesiunea fenotipul celulelor stem in timpul arata ontogenie foarte atractiv.

Factorii de impact ale micromediul în determinarea și diferențierea ulterioară a celulelor neuronale differon demonstrat în mod clar prin transplant de celule stem mature la măduva spinării în diferite părți ale șobolanului maturi sistemului nervos. Atunci când celulele stem au fost transplantate în girusul dentar sau în zona de migrare a neuronilor bulbilor olfactivi, s-a observat transplantul activ al celulelor la numeroase neuroni. Transplantul de celule stem în măduva spinării și zona hipocampusului a dus la formarea de astrocite și oligodendrocite, în timp ce în transplantul în al girusului dentat au fost formate nu numai celulele gliale, dar, de asemenea, neuroni.

La un șobolan matur sexual, numărul celulelor care se divid în gyrusul dentar poate ajunge la mai multe mii pe zi - mai puțin de 1% din numărul total de celule de cereale. Neuronii reprezintă 50-90% din celule, astrocite și alte elemente gliale - aproximativ 15%. Celulele rămase au caracteristici antigenice ale neuronilor și glie, dar conțin antigene de celule endoteliale, indicând o neyronogeneza relație strânsă și angiogeneza în girusul dințat. Susținătorii posibilității de diferențiere a celulelor endoteliale în celule progenitoare neuronale se referă la capacitatea endoteliocitelor in vitro de a sintetiza BDNF.

Viteză impresionantă auto-asamblarea rețelelor neuronale: în procesul de diferențiere a celulelor progenitoare migra celule de granule din dințat gyrus și forma mugurii de crestere spre zona SAZ sinapselor hippocampal si formeaza cu neuronii piramidali glutamatergice și intercalata inhibitoare. Cereale celule nou create integrate in circuitele neuronale existente timp de 2 saptamani, iar primele sinapsele apar deja 4-6 zile după apariția unor celule noi. Prin administrarea frecventă a BrdU animal matur sau 3H-timidină (o modalitate de a identifica celulele stem adulte) detectat un mare număr de neuroni marcați și astrocite din hipocamp, sugerând posibilitatea formării de noi neuroni nu numai în girusul dentat, dar și în alte părți ale hipocampului. Interesul în procesele de diviziune, diferențierea și moartea celulelor din girusul dentat din hipocampus a creierului matur din cauza faptului ca neuronii emergente aici sunt localizate într-unul dintre locurile cheie ale hipocampului, responsabile pentru procesele de învățare și memorie.

Astfel, astăzi a constatat că din zona de ventriculul lateral rozătoare mature celule subependimnoy apar neuronale predecesor celulele migreaza de-a lungul fluxului migrator rostral, format longitudinal, orientate celulele astroglial la bulbul olfactiv, unde acestea sunt încorporate în stratul de celule boabe si diferentierea in neuroni care structură. Migrarea celulelor progenitoare neuronale gasite in rostral maimuțe șuvoi adulte migratoare, ceea ce sugerează posibilitatea formării de noi neuroni in bulbul olfactiv de primate. Celulele stem neuronale izolate din bulb olfactiv adult și traduse într-o linie, celule care diferentia in neuroni, astrocite și oligodendrocite clonat. Celulele stem se gasesc in hipocampusul creierului maturi de șobolani, șoareci, maimuțe și oameni. Celulele stem neuronale din zona subgranular a fasciei dentat sunt o sursă de celule precursoare care migrează în membrele mediale și laterale ale hipocampului, unde se diferențiază în cereale celule mature și elemente gliale. Axonii format novo neuronilor gyrus de crestat urmărite înapoi la Saz câmp, indicând faptul că neuronii nou formate implicate în punerea în aplicare a funcțiilor de hipocamp. In zonele asociative ale neocortex de maimuțe adulte creierului gasit celule precursoare ale neuronilor care migrează din zona subventricular. Noul strat VI al neuronilor cerebrali piramidali cortexul nou soareci a descoperit prin 2-28 saptamani dupa daune si moartea neuronilor native acest strat datorită migrării dormantnyh celulelor progenitoare anterioare în zona de subventricular induse. În cele din urmă, realitatea neyronogeneza postnatale in creierul uman arata o crestere de doua ori a numarului de neuroni corticali, a continuat în timpul primilor 6 ani de la naștere.

Nu este importantă pentru transplantul celular practic problema reglementării proceselor de reproducere și diferențiere a celulelor neuronale stem și progenitoare. Cea mai mare valoare printre factorii care deprimă proliferarea celulelor progenitoare neuronale au glucocorticoizi, care reduce drastic numărul de diviziuni, în timp ce îndepărtarea glandei suprarenale, dimpotrivă, crește semnificativ numărul de mitoză (Gould, 1996). Este demn de remarcat faptul că morfogenezele girusul dentat la rozătoare este cea mai intensă în primele două săptămâni ale dezvoltării postnatale, în absența reacției la stres pe fundalul o scădere accentuată a producției și secreția de hormoni steroizi din cortexul suprarenal. Corticosteroizii inhibă migrarea granulelor celulare - neuronii noi nu se integrează în stratul granular al gyrusului dentar, ci rămân în chilă. Se presupune că procesele de formare a legăturilor sinaptice sunt încălcate simultan. Protejarea celulelor de la astfel de „agresiune steroid“ realizate expresia minimă a receptorilor minerali și glucocorticoizi pe celule proliferante fasole nu numai în timpul dezvoltării girusul dentat, dar, de asemenea, la animale mature. Cu toate acestea, a tuturor neuronilor din neuronii hipocampici creierului se caracterizează prin conținutul ridicat al receptorului glucocorticoid, care provoacă stres asupra hipocampus. Stresul psihoemoțional și situațiile stresante inhibă neuronogeneza, iar stresul cronic reduce dramatic capacitatea animalelor de a învăța noi abilități și de a învăța. Efectul negativ mai pronunțat al stresului cronic asupra neuronogenezei este destul de ușor de înțeles, având în vedere starea predominant staționară a celulelor stem neurale. Atunci când imobilizarea șobolanilor gravide (de rozătoare - factor de stres supramaximă) este setat ca stresul prenatal determină de asemenea o reducere a numărului de celule din girusul dentat și inhibă substanțial neyronogenez. Este cunoscut faptul că glucocorticoizii sunt implicate în patogeneza stărilor depresive, care este morfologic neyronogeneza echivalentă de frânare, restructurarea neuronale patologice și conexiunile interneuronale, precum si moartea celulelor nervoase. Pe de altă parte, agenții de chimioterapie antidepresivi activa formarea neuronilor de novo, ceea ce confirmă legătura dintre procesele de formare a unor noi neuroni in hipocampus si dezvoltarea de depresie. Un impact semnificativ asupra neyronogenez au estrogen, efectele care sunt opuse acțiunea glucocorticoizilor și sunt de a sprijini proliferarea și supraviețuirea celulelor progenitoare neuronale. Trebuie remarcat faptul că estrogenii sporesc semnificativ capacitatea animalelor de a învăța. Unii autori cu influența estrogenilor afectează modificările ciclice ale numărului de celule-boabe și depășesc numărul lor la femele.

Este cunoscut faptul că neyronogenez controlate EGF, FGF și BDNF, cu toate acestea, mecanismele de semnale externe la celulele stem prin mitogeni și factori de creștere au fost insuficient studiate. Se constata ca sprijina PDGF celulelor progenitoare neuronale descendență in vitro și factorul neurotrofic ciliar (CNTF), ca triiodotironina stimulează formarea celulelor predominant gliale - astrocite și oligodendrocite. Ciclazei hipofizo-activarea adenilat proteină (PACAP) și peptida intestinală vasoactivă (VIP) activarea proliferării celulelor progenitoare neuronale, dar inhiba diferențierea proceselor de celule fiice. Opioidele, în special în cazul expunerii prelungite, inhibă semnificativ neuronogeneza. Cu toate acestea, celulele si neuronale precursoare celule precursori ai girusul dentat nu se dezvăluie receptori opioizi (care sunt prezente în diferențierea neuronilor în perioada embrionară), care nu permite să evalueze efectele directe ale opioidelor stem.

Nevoile medicinii practice de regenerare și plastică au forțat cercetătorii să acorde o atenție deosebită studiului pluri- și multipotenței celulelor stem. Realizarea acestor proprietati la nivel de celule stem regionale ale unui organism adult pe termen lung ar putea asigura dezvoltarea materialului necesar pentru transplant. Sa demonstrat mai sus că stimularea epigenetică a celulelor stem neurale permite obținerea celulelor proliferative deja preformate în funcție de fenotipurile neurale, ceea ce le limitează numărul. În cazul totipotent proprietăților de celule stem embrionare proliferare până la un număr suficient de celule are loc diferentierea neuronale mai devreme, celulele au fost propagate și ușor convertit la fenotip neuronale. Pentru celulele stem neuronale PGCs izolate din masa celulară internă a blastocysts cultivate cu și LIF prezența obligatorie, care păstrează totipotența și capacitatea de a diviza la nesfârșit lor. După aceea, acidul retinoic este indus de diferențierea neurală a ESC. Transplant astfel obtinut celule stem neuronale in chinolina deteriorat și striatum 6-hidroxidopamină însoțită de diferențierea acestora în neuronii dopaminergici și serotoninergici. După introducerea în ventriculii creierului embrionului celulelor precursoare neuronale de sobolan derivate din PGCs migreze spre diferite zone ale creierului destinatarului, inclusiv cortexul, striatum, sept, talamus, hipotalamus și cerebel. Celulele care rămân în cavitatea ventriculilor formează structuri epiteliale asemănătoare unui tub neural, precum și insule individuale ale țesuturilor neuronale. În parenchimul creierului embrionului primitor, celulele transplantate produc trei tipuri principale de celule din sistemul nervos. Unii dintre ei au dendriți apicali alungiți, corpuri de celule piramidale și axoni bazali care se proiectează într-un corp callos. Origine donator astrocitele se întind procesele lor de a capilarelor din apropiere, și oligodendrocite sunt strâns în contact cu mâneci mielina, luând parte la formarea de mielina. Astfel, celulele progenitoare neuronale derivate din PGCs in vitro, capabile să direcționeze semnalele de migrare și diferențiere adecvate micromediului regionale oferind multe zone ale neuronilor creierului in curs de dezvoltare si Glia.

Unii autori consideră posibilitatea transdiferentiate desfăcute sau regionale de celule stem adulte. O confirmare indirectă a dedifferentiation celulelor în cultură cu extinderea potențelor lor sunt date despre grefării celulelor stem neuronale in maduva osoasa soareci cu dezvoltarea ulterioară a acestor linii celulare, oferind un celule activ funcțional din sângele periferic. In plus, transplantul de celule marcate genetic (LacZ) neurosphere derivate din creier mature sau embrionare, în creierul șoarecilor iradiate cu mielosupresie, a dus la formarea celulelor stem nu numai derivati neuronale, dar cauzează generarea de celule sanguine, care indica faptul ca neuronale pluripotente celule stem, realizate in afara creierului. Astfel, celulele stem neuronale se pot diferentia in celule sanguine sub influența semnalelor de măduvă osoasă micromediul transformarea provizorie in celula stem hematopoietice. Pe de altă parte, pentru transplantul de celule stem hematopoietice din măduva osoasă în creier set diferențierea lor sub influența micromediul a tesutului cerebral in celulele gliale si nervoase. Prin urmare, potențialele celule diferențiale rovochny neuronale si stem hematopoietice nu sunt restricționate specificitate tisulară. Cu alte cuvinte, factorii de micromediu locale, altele decât caracteristica a creierului și țesuturilor osoase de măduvă se poate schimba orientarea diferențierea acestor celule. Este demonstrat ca celulele stem neuronale injectate in sistemul venos de soareci iradiate, create în splină și măduvei osoase o populație de mieloide, celule limfoide și hematopoietice imature. In vitro Efectul proteinelor morfogenetice ale măduvei osoase (BMP) privind supraviețuirea și diferențierea celulelor stem neuronale este determinată, la fel ca în primele stadii ale embriogenezei in dezvoltarea neuronale sau direcții gliale. Culturile de celule stem neuronale de embrioni de șobolan de 16 zile a BMPuri induce astroglia și neuroni, în timp ce în culturi de celule stem derivate din astrocite ale creierului perinatale formate numai. Mai mult, BMPuri suprima generarea de oligodendrocitelor in vitro, care apar numai atunci când se adaugă noggin antagonist BMPuri.

Procese transdifferentiation vidonespetsifichnost inerente: celulele stem hematopoietice sunt maduvei osoase umane transplantate în striatum șobolanilor adulți, migrează în materia albă a capsulei exterioare, neocortex homo- și controlaterală contralaterala unde formează astrotsitopodobnye elemente celulare (Azizi și colab, 1998). In allotransplantation celulelor stem maduvei osoase în ventriculul lateral al migrației șoarecilor neonatale de celule stem hematopoietice pot fi urmărite la forebrain și structurilor cerebeloase. Striatum și stratul molecular al celulelor hippocampal migrat transformate in astrocite, iar în bulbul olfactiv, stratul interior al celulelor granulari cerebeloase și formarea reticular trunchiul cerebral pentru a forma celule neuron cu reacție pozitivă la neurefilamente. După injectarea intravenoasă a celulelor hematopoietice ale șoarecilor adulte marcate cu GFP micro- și astrocite sunt detectate în neocortex, talamus, brainstems și cerebelul.

In plus, celulele stem mezenchimale ale măduvei osoase care dau naștere la toate tipurile de celule ale țesutului conjunctiv, în anumite condiții, pot fi supuse, de asemenea, transdifferentiation neuronale (amintesc că sursa mezenchimului embrionare sunt celule creasta neuronale). Sa demonstrat că celulele din măduva osoasă și șoarece umane stromale cultivate in vitro, în prezența EGF sau BDNF, exprimă un marker al celulelor progenitoare neuronale nestin, iar adăugarea de diferite combinații de factori de creștere conduce la formarea celulelor cu markeri glială (GFAP) și neuron (proteina core Neun). Cele etichetate celule stem mezenchimale singenetică au fost transplantate în ventriculul lateral al creierului șoarecilor nou-născuți, migrează și sunt situate în forebrain și cerebel, fără a rupe cito-arhitectura a creierului destinatar. Maduva osoasa celule stem mezenchimale diferentia in astrocite mature din striatum și stratul molecular al hipocampus, precum popula bulbul olfactiv, cerebelul și straturi de granule de formare reticular, care sunt transformate în neuroni. Celulele stem mezenchimale din maduva osoasa umane sunt capabile să se diferențieze în vitro în macroglia și după transplantul integra în structura creierului șobolanilor. Transplantul directa a celulelor stem mezenchimale maduvei osoase in hipocampus de șobolan adult este de asemenea însoțită de migrarea lor în parenchimul cerebral și diferențierea neurogliale.

Se presupune că transplantul de celule stem din măduva osoasă poate extinde posibilitățile terapiei celulare pentru bolile SNC caracterizate prin moartea patologică excesivă a neuronilor. Trebuie remarcat, totuși, că nu toți cercetătorii recunosc faptul de transformare reciprocă a celulelor stem neuronale si hematopoietice, mai ales în condițiile in vivo, care este din nou din cauza lipsei de markeri de încredere pentru a evalua transdiferentiate și dezvoltarea în continuare.

Transplantul de celule stem deschide noi orizonturi pentru terapia genică celulară a tulburărilor neurologice moștenite. Modificarea genetică a celulelor stem neuronale implica inserarea de constructe genetice de reglementare ale căror produse interactioneaza cu proteine ale ciclului celular, în modul de control automat. Transducția acestor gene in celule precursoare embrionare folosite pentru propagarea celulelor stem neuronale. Majoritatea clonelor de celule modificate genetic se comportă ca linii celulare stabile, care nu prezintă semne de transformare in vivo sau in vitro, dar are capacitatea exprimată de a contacta inhibarea proliferării. Când multiplicată transplantul de celule transfectate trecut de încorporat în țesutul destinatarului, fără a se rupe cytoarchitectonics fără a suferi transformări maligne. Donatoare de celule stem neuronale nu se deformează zona de integrare și în mod egal concurează pentru spațiu cu celule progenitoare gazdă. Cu toate acestea 2-3-a zi de intensitate divizarea celulelor transfectanți redus dramatic, ceea ce corespunde inhibării de contact proliferării lor in vitro. In beneficiarul embrion transfectante stem neuronale nu sunt anomalii ale sistemului nervos central, toate zonele din creier în contact cu grefa, in mod normal se dezvolta. După transplant, clonele de celule stem neuronale migra rapid din zona de administrare și de multe ori se extind dincolo de zonele germinale respective ale tractului rostral integrează în mod adecvat cu alte zone ale creierului. Înglobarea clone modificate genetic și linii celulare transfectate de celule stem neuronale in creierul unui organism gazdă este tipic nu numai pentru perioada embrionară: aceste celule sunt implantate în mai multe zone CNS fat, nou-născuți, adulți și chiar îmbătrânire primitor organism și expune în același timp capacitatea de integrare adecvată și diferențiere. În special, după transplant în cavitatea ventriculelor cerebrale Celulele transfectate migrează fără a deteriora bariera hemato-encefalică și sunt componente integrante ale tesutului celular cerebral functional. Neuronilor donoare forma sinapse adecvate si exprima canale ionice specifice. Menținând integritatea barierei hematoencefalice astroglia derivate transpectanții celule stem neuronale, se extinde procesele asupra vaselor sanguine cerebrale, și proteine de origine oligodendrocite donator expres mielină de bază și mielinizante procesele neuronale.

În plus, celulele stem neurale sunt transfectate pentru a fi utilizate ca vectori celulari. Astfel de constructe vectoriale genetice asigura stabile in vivo expresia genelor străine implicate în dezvoltarea sistemului nervos sau folosite pentru corectarea defectelor genetice, deoarece produsele din aceste gene sunt capabile să compenseze diferite anomalii biochimice ale SNC. Activitatea de migrație ridicată a celulelor stem transfectate și implantarea adecvată în zonele embrionare ale diferitelor regiuni ale creierului în dezvoltare ne permit să sperăm pentru o restaurare completă a deficitului ereditar de enzime celulare. Când modelarea sindromului, ataxie-telangiectazie (linia mutant pg soareci si PCD) celulele Purkinje ale cerebelului dispar animale experimentale în primele săptămâni ale dezvoltării postnatale. Se arată că introducerea celulelor stem neurale în creierul unor astfel de animale este însoțită de diferențierea lor în celule Purkinje și neuroni granulari. La mutanții pcd, coordonarea mișcărilor este corectată parțial, iar intensitatea tremurului scade. Rezultate similare au fost obținute în transplantul de celule stem neurale umane donate la primate în care degenerarea celulelor Purkinje a fost indusă de oncanază. După transplant, s-au găsit celule stem neuronale donatoare în straturile granulare și moleculare, precum și în stratul celular Purkinje al parenchimului cerebelos. Prin urmare, modificarea genetică a celulelor progenitoare neuronale este capabilă să asigure o modificare stabilă și angajată a fenotipului care este rezistent la influențele externe. Acest lucru este deosebit de important în procesele patologice asociate cu dezvoltarea în recipient a factorilor care împiedică supraviețuirea și diferențierea celulelor donatoare (de exemplu, cu agresiune imună).

Mucopolysaccharidosis tip VII la om, caracterizată prin neurodegenerare progresivă și întârzie dezvoltarea intelectuală, ca, in experimente pe soareci modelat mutatie deleția genei beta-glucuronidază. Dupa efectuarea transplantului in ventricule creierului neonatale recipient cu deficit de soareci transfectate celule stem neuronale secretoare beta-glucuronidaza, celulele donator au fost găsite în prima zonă terminal și apoi răspândit în parenchimul cerebral korrigiruya stabil integritatea lizozomale în creierul șoarecilor mutant. In modelul de boala Tay-Sachs transduse cu celule stem neuronale retrovirusuri in administrarea utero la fetus de șoarece și șoareci nou-născuți transplant oferă o expresie eficientă a subunității beta a beta-hexozaminidază în recipiente cu o mutatie care duce la acumularea anormală a beta 2-gangliozide.

Un alt domeniu de medicina regenerativa este de a stimula un pacient proliferativă si potentialul de diferentiere propriile celule stem neuronale. In particular, celule neuronale stem secretate NT-3 la o hemisecțiune a măduvei spinării și asfixia cerebral șobolanii exprimă NGF și BDNF în sept și ganglionii bazali, tirozina hidroxilaza - în striatum și reelin - cerebel și proteina bazică a mielinei - in creier .

Cu toate acestea, problemele de neyronogeneza stimulare plătit nu suficientă atenție. Cele câteva lucrări sugerează că sarcina funcțională pe centrele nervoase responsabile de mirosuri distinctive, se reflectă în formarea de noi neuroni. șoareci transgenici cu deficit de molecule de adeziune neuronale reducere neyronogeneza intensitate și de reducere a numărului de neuroni care migreaza in bulbul olfactiv a fost asociat cu afectarea capacității de a discrimina mirosuri, cu toate că pragul de miros și memorie olfactiv pe termen scurt nu este încălcat. În reglementarea joacă un rol major neyronogeneza starea funcțională a celulelor din girusul dințat: efectul de slăbire a expunerii la glutamat boabe după distrugerea celulelor din cortexul entorhinal contribuie la proliferarea și diferențierea neuronilor și a fibrelor de stimulare calea perforantă (intrare aferente primare la hipocamp) cauzează neyronogeneza inhibare. Antagoniștii receptorilor activat-NMDA procesează neuroni neoplasme, în timp ce agoniștii, invers, reduce intensitatea neyronogeneza că efectul se aseamănă acțiunea glucocorticoizilor. În literatura de specialitate există rezultate contradictorii ale cercetării: informații cu privire la efectele inhibitoare dovedite experimental de glutamat neurotransmitator excitator la neyronogenez nu în concordanță cu datele privind stimularea celulelor progenitoare de reproducere și apariția de noi neuroni prin cresterea activitatii epileptice in hipocampus animalelor cu modele experimentale și kainic pilocarpic de epilepsie. În același timp, modelul tradițional al epilepsiei induse prin stimularea sub prag repetată a anumitor zone ale creierului (surcele) și se caracterizează prin pierderea mai putin severe de neuroni neyronogeneza crește intensitate numai în faza târzie a aprinde atunci când este observată în dauna hipocampus și moartea neuronilor. Se arată că, în activitatea de sechestru epilepsie stimularea neyronogenez cu localizarea anormală a unor noi neuroni granulari, multe dintre care apar nu numai în girusul dentat, dar, de asemenea, în chyle. Acești neuroni sunt importante in dezvoltarea germinării fibrelor de mușchi, axonilor deoarece acestea sunt absente din colateralelor normale inverse care formează sinapse cu mai multe boabe de celule adiacente.

Utilizarea celulelor stem neuronale regionale deschide noi perspective pentru utilizarea transplantului celular în terapia bolilor neurodegenerative metabolice și genetice, a bolilor demielinizante și a tulburărilor post-traumatice ale funcțiilor SNC. Înainte de efectuarea transplantului de celule de substituție, una dintre metode selectează și extinde tipul necesar de celule progenitoare neuronale ex vivo, cu scopul introducerii lor ulterioare direct în zona afectată a creierului. Efectul terapeutic în acest caz se datorează înlocuirii celulelor deteriorate sau eliberării locale a factorilor de creștere și a citokinelor. Această metodă de terapie regenerativ-plastic necesită transplantul unui număr suficient de mare de celule cu caracteristici funcționale predefinite.

Corespunzătoare trebuie să fie recunoscute și studii suplimentare privind caracteristicile moleculare și de regenerare și plastic potențialul celulelor stem ale creierului matur, un precum și capacitatea de a transdifferentiation celulelor stem regionale de origine diferite țesuturi. Astazi Antigenii ecranate osoase hematopoietice celule stem maduvei cu determinarea combinației marker al celulelor capabile transdifferentiate in celule progenitoare stem neuronale (CD 133+, 5E12 +, CD34-, CD45, CD24). Celulele care formează neurosfere in vitro și formează neuroni se obțin în timpul transplantului în creierul șoarecilor imunodeficienți nou-născuți. Interesul în xenotransplantologia celulară este rezultatul studiilor privind posibilitatea transplantului de celule stem transversale la indivizi de taxoni evolutiv îndepărtați. Rămâne fără o interpretare corectă a rezultatelor implantarea de celule stem neuronale in zona de tumori cerebrale: celulele transplantate migrează în mod activ prin întregul volum al tumorii, fără a trece dincolo de ea, și introducerea celulelor în partea intactă a creierului observat migrarea lor activă spre tumoare. Problema importanței biologice a unei astfel de migrații rămâne deschisă.

Trebuie remarcat faptul că transplantul cu succes a celulelor stem neuronale, precum si alte celule progenitoare neuronale derivate din hESCs, este posibilă numai în condițiile de utilizare a celulelor progenitoare extrem neuronale nediferențiată embrionare transplant de celule stem imunocompetent adult destinatar transformat inevitabil în teratom și teratocarcinomul. Chiar și o cantitate minimă de celule diferențiate slab la donator de suspensie de celule crește dramatic și grefei oncogenitatea crește inacceptabil riscul de formare a tumorii sau a tesutului neneyralnoy. Prepararea populații omogene de celule progenitoare neuronale este posibila atunci cand este utilizat ca sursă alternativă de celule de tesut donator care apar în anumite etape ale în mod normal, care curge embriogeneza. O altă abordare este de a elimina complet populațiile de celule nedorite prin selecție specifică descendență. Pericolul prevede, de asemenea, utilizarea pentru hESCs scop neurotransplantation după subexpunerii in vitro cu factori de creștere. În acest caz, eșecul nu poate fi exclus programul de diferentiere neuronale pentru a forma structuri de tub neural inerente.

Astăzi este clar ca celulele stem neuronale prezintă tropism pentru modificări patologice ale SNC și au un efect regenerativ-plastic pronunțat. Micromediul în moartea celulei sursă țesutului nervos simulează diferențierea orientarea celulelor grefate, recuperând astfel un deficit de elemente neuronale specifice în zona CNS. In anumite procese neurodegenerative apar semnale neurogene la neyronogeneza recapitulării si celulele stem neuronale mature din creier sunt capabili să răspundă la informațiile instruind. O ilustrare clară a potențialului terapeutic al celulelor stem neurale este numeroasele date din studiile experimentale. Clonele administrare intracisternală de celule stem neuronale la animale cu ligatura arterei cerebrale medii (modelul accident vascular cerebral ischemic) ajută la reducerea zonei și volumul schimbărilor distructive din zona creierului, în special în cazul transplantului de celule stem neuronale cu FGF2. Observate prin imunocitochimie cu migrarea celulelor donator în zona ischemică cu integrarea ulterioară cu celulele intacte ale creierului destinatar. Transplantul de imature linii de celule neuroepiteliale MHP36 șoarece în creier de șobolan în AVC experimental îmbunătățesc funcția senzitivo- și introducerea acestor celule in ventricule creierului imbunatateste functia cognitiva. Ca urmare a transplantului, șobolanii preformate celule de măduvă osoasă neuronale umane hematopoietice sunt eliminate disfuncția cortexului cerebral cauzate de leziuni ischemice. În acest caz, celulele progenitoare neuronale xenogene migrează de la locul injectării în zona de modificări distrugătoare ale țesutului cerebral. Transplantul intracraniană celulelor maduvei osoase prin leziuni traumatice omoloagă a cortexului cerebral la șobolan are ca rezultat recuperarea parțială a funcției motorii. Celulele donatoare prizhivlyayutsya proliferează sunt supuse diferentiere neuronale in neuroni si astrocite si migreaza spre leziune. Atunci când se administrează la striatum șobolanilor adulți cu accident vascular cerebral experimentale celule stem neuronale umane clonate inlocui celulele SNC deteriorate și de a restabili parțial funcția creierului deranjat.

Celulele stem neuronale izolate din embrionar avantajos telencephalon care se dezvoltă mult mai târziu decât trunchiul nervului porțiuni situate mai caudal. Posibilitatea de izolare a celulelor stem neuronale din măduva spinării 43-137 zile fat uman, ca și în prezența EGF și FGF2 aceste celule formează neurosferele și pasaje timpurii expune multipotentiality diferentierea in neuroni si astrocite. Cu toate acestea, cultivarea pe termen lung a celulelor progenitoare neuronale (peste 1 an) îi privează multipotenței - astfel de celule se pot diferentia numai in astrocite, care este, ei sunt unipotent. Celulele stem neurale regionale pot fi obținute prin bulbektomii parțială și după propagarea în cultură în prezența LIF transplantate aceluiași pacient cu modificări neurodegenerative, în alte părți ale SNC. Terapia de substituție cu celule clinica folosind celule stem neuronale a fost primul efectuat pentru tratamentul pacientilor cu accident vascular cerebral, însoțite de leziuni ale ganglionilor bazali a creierului. Ca urmare a transplantului de celule donatoare, starea clinică a majorității pacienților sa îmbunătățit.

Unii autori cred că abilitatea celulelor prizhivlyatsya stem neuronale migreaza si integra in diferite zone ale țesutului nervos este afectat sistemul nervos central deschide posibilitati nelimitate pentru terapia cu celule nu este numai local, dar, de asemenea, extinse (accident vascular cerebral sau asfixie), multiochagovyh (scleroză multiplă), și chiar la nivel mondial ( Cele mai moștenit tulburări metabolice sau demență neurodegenerativă), procese patologice. Într-adevăr, atunci când transplantarea clonat mouse-ul stem neuronale si animalelor primitoare de celule umane (șoareci și primate, respectiv), de la degenerarea neuronilor dopaminergici din sistemul mezostrialnoy indusa prin introducerea de metil-fenil-tetrapiridina (modelul bolii Parkinson) timp de 8 luni înainte de transplant, donator neuronale celule stem integrate în sistemul nervos central al destinatarului. O lună mai târziu, celulele transplantate sunt localizate bilateral de-a lungul mezencefal. O parte a originii neuronale rezultată exprimă donor tirozingidrolazu în absența unui răspuns imun la un transplant. La șobolanii tratați cu 6-hidroxidopamină (un alt model experimental al bolii Parkinson), o adaptare la micromediul celulelor transplantate in creier gazda a fost determinată prin cultivarea condițiile de celule stem neuronale, înainte de transplant. Celulele stem neuronale se inmultesc rapid in vitro, sub influența EGF, formată pentru deficitul neuronilor dopaminergici din striatum a deteriorat mai eficient decât celulele din culturile de 28 zile a. Autorii cred că acest lucru se datorează pierderii capacității de a percepe semnalele diferențierii respective în timpul diviziunii celulare in celule progenitoare neuronale in vitro.

In unele studii au încercat să îmbunătățească impactul proceselor reinervare striatali deteriorate de transplantare în acest domeniu de celule striați embrionare ca sursă de factori neurotrofici pentru transplantarea simultana a neuronilor dopaminergici din mezencefal ventral. După cum sa dovedit, eficacitatea neurotransplantului depinde în mare măsură de metoda inserției țesutului nervos embrionar. Ca urmare a cercetărilor asupra preparatelor de transplant de țesut neural fetal în sistemul ventricular al creierului (pentru a evita leziunile parenchimului striato) obținut informații cu privire la efectul lor pozitiv asupra defectului motorului parkinsonian.

Cu toate acestea, în alte studii, observații experimentale au arătat că transplantul în țesutul neural cerebral Preparate ventricul embrionare mezencefal ventral conținând neuronilor dopaminergici ca transplantarea GABAergic elemente neuronale embrionare gemiparkinsonizmom striat de șobolan nu contribuie la restabilirea funcțiilor perturbate ale sistemului dopaminergic. Dimpotrivă, imunocitochimie confirmat dovada de supraviețuire scăzută a neuronilor dopaminergici din mezencefal ventral, transplantate in striatum de sobolani. Efectul terapeutic al transplantului intraventriculară țesutului nervos mezencefal ventral embrionar realizată numai atunci când implantarea simultană în formularea striatum denervated celulelor embrionare striatali. Autorii sugereaza ca mecanismul acestui efect este asociat cu un efect pozitiv al celulelor trofică GABAergic in striatum embrionare specifice activității dopaminergice transplanturi de intraventriculare mezencefal ventral. Exprimat în transplanturi de reacție gliale a fost însoțită de o ușoară test de apomorfină indicatori de regresie. Acestea din urmă, la rândul său, corelat cu conținutul seric al GFAP, ceea ce indică în mod direct la încălcarea permeabilității barierei hematoencefalice. Pe baza acestor date, autorii au ajuns la concluzia ca serul GFAP poate fi utilizată ca o măsură adecvată a stării funcționale a transplantului, și permeabilitatea barierei hematoencefalice crescută pentru antigenul neurospecific tip GFAP este o legătură patogenică în dezvoltarea deficienței grefei datorită deteriorării autoimune a țesutului nervos al destinatarului .

Din punct de vedere al altor cercetători, grefarea și integrarea celulelor stem neuronale după transplant stabil si viata, ca donator celule se găsesc în destinatar timp de cel puțin doi ani după transplant, și fără o reducere semnificativă a numărului acestora. Încercările de a explica acest lucru prin faptul că, într-o stare nediferentiata celule stem neuronale nu exprimă MHC clasa I și II la un nivel suficient pentru a induce o reacție de respingere imunitar, pot fi considerate valabile numai în raport cu progenitoare neuronale slab diferențiate. Totuși, nu toate celulele stem neurale din creierul destinatarului persistă într-o stare imatură. Cele mai multe dintre ele sunt supuse diferențierii, în timpul cărora moleculele MHC sunt exprimate în întregime.

În special, lipsa eficienței utilizării pentru tratamentul medicamentelor Parkinson experimentale intrastriarnoy transplantului de mezencefal ventral embrionare, conținând neuronii dopaminergici, asociat cu supravietuirea slaba a transplantat dofaminer- neuroni CAL (numai 5-20%), care este cauzată de glioza reactivă însoțitoare parenchimul locale traumatisme cerebrale la transplant. Este cunoscut faptul că locale parenchimul leziuni cerebrale si glioza conexe duce la perturbarea integrității barierei hematoencefalice, cu acces la antigen din sângele periferic al țesutului nervos, în special neuron și antigenul okara. Prezența în sângele acestor antigene pot provoca anticorpi specifici citotoxice pentru a le dezvolta și agresiune autoimună.

Cymbalyuk V. Et al (2001) raportează că este încă în vigoare, rămâne un punct de vedere tradițional, conform căruia CNS este o zonă privilegiat imunologic, izolat de sistemul imunitar al barierei hematoencefalice. În recenzia sa din literatura de specialitate, autorii se referă la o serie de lucrări care arată că acest punct de vedere nu este în întregime în concordanță cu esența proceselor imunitare din creier de mamifere. Se constată că substanța marcată introdusă în parenchimul cerebral poate ajunge la ganglionii limfatici cervicale profunde, iar după injectarea intracerebrală a antigenului în organism formează anticorpi specifici. Celulele ganglionare limfatice cervicale corespund proliferării la astfel de antigene, începând cu a 5-a zi după injectare. Formarea anticorpilor specifici a fost, de asemenea, prezentată în transplantarea pielii în parenchimul creierului. Autorii revizuirii oferă mai multe modalități posibile de a transporta antigenul din creier în sistemul limfatic. Una dintre ele este trecerea antigenilor din spațiile perivasculare în spațiul subarahnoid. Se presupune că spațiile perivasculare, localizate de-a lungul vaselor cerebrale mari, sunt echivalente cu sistemul limfatic din creier. Cea de-a doua cale se află de-a lungul fibrelor albe - prin osul latticat în vasele limfatice ale mucoasei nazale. În plus, există o rețea extinsă de vase limfatice în dura mater. Bariera celulelor sanguine pentru limfocite este de asemenea foarte relativă. Este dovedit faptul că limfocitele activate sunt capabile să producă enzime care afectează permeabilitatea structurii „a filtrului imunitar“ al creierului. La nivel de venules postcapilară, asistenții T-activi penetrează și prin bariera hemato-cerebrală intactă. Teza despre absența celulelor care reprezintă antigenul din creier nu se ridică la critici. În prezent, sa demonstrat convingător posibilitatea de a reprezenta antigeni în sistemul nervos central de cel puțin trei tipuri de celule. În primul rând, ele sunt celule dendritice de origine a măduvei osoase, care sunt localizate în creier de-a lungul vaselor de sânge mari și în materie albă. În al doilea rând, sunt antigene capabile să prezinte celulele endoteliale ale vaselor de sânge ale creierului, și în asociere cu antigene MHC care sprijină creșterea clonală specifice acestor antigene T celule. În al treilea rând, celulele micro și astroglia acționează ca agenți prezentând antigenul. Prin participarea la răspunsul imun în CNS, astrocite dobândi proprietăți immunnoeffektornoy celule și exprimă un număr de antigene, citokine și imunomodulatoare. Când incubate cu y-interferon (y-INF) in vitro, celulele astroglial exprimă clasa I antigene MHC și II, și stimulate astrocite sunt capabile de reprezentare a antigenului și păstrarea proliferarea clonală a limfocitelor.

Traumatisme cerebrale tisulare, inflamația postoperatorie, edem, și depozitele de fibrină care însoțesc transplantul de țesut neural fetal, creează condiții pentru creșterea permeabilității barierei hematoencefalice cu auto-toleranța disfuncțională, sensibilizarea și activarea SDZ + limfocitelor CD4 +. Auto- și prezentarea alloantigene efectuate astrocite și celule microgliale receptive la y-INF care exprimă molecula MHC, ICAM-1, LFA-I, LFA-3, co-stimulatorii molecule B7-1 (CD80) și B7-2 (CD86), precum și secreția de IL-la, IL-ip și y-INF.

În consecință, faptul că o supraviețuire mai mare de țesut neural embrionar la transplantul intracerebrală, mai degrabă decât la administrarea sa periferică poate fi cu greu atribuită lipsei inițierii imunității transplantului. Mai ales pentru că monocite, limfocite activate (celule CD3 + CD8 + și T helper citotoxice) și citokinele care le produc, precum și anticorpi la antigenele de transplant periferic țesutului nervos fetal joaca un rol major in respingerea. O anumită importanță în crearea condițiilor pentru o rezistență mai durabil la neyrotransplantatov proceselor imune de celule T are un nivel scăzut de expresie a moleculelor MHC în țesutul neural embrionar. Acesta este motivul pentru care în imunoinflamator experimentul după transplant de tesut nervos embrionare in creier este in curs de dezvoltare mai lent decât după grefarea pielii. Cu toate acestea, după 6 luni, există distrugerea completă a grefelor individuale ale țesutului nervos. In domeniul transplantului localizate predominant T antigene restricționate limfocite MHC clasa II (Nicholas și colab., 1988). Sa stabilit experimental că pentru epuizarea neurotransplantation ksenologicheskoy T-helper (L3T4 +), dar nu și limfocitele T citotoxice (Lyt-2), prelungește supraviețuirea țesutului nervos șobolan în creierul șoarecilor primitori. Respingerea Neyrotransplantata este însoțită de infiltrarea de macrofage și limfocite T ale gazdei. De aceea, macrofage și celule microgliale activate situ gazdă acționează ca un antigen în imunostimulatoare care prezintă celule, precum si o crestere a antigenilor donator prin expresia MHC clasa I crește activitatea limfocitelor T killer citotoxice destinatar.

Nu are sens să se analizeze numeroase încercări de a explica speculative reacția de respingere neyrotransplantata a sistemului imunitar al organismului receptor asupra celulelor endoteliale sau a elementelor donator gliale ca linii curate si a celulelor progenitoare neuronale sunt supuse atac imun. Mesajul de remarcat faptul că mecanismele de supraviețuire a grefei mai lung in cadrul sistemului nervos central joaca un important rol celule de măduvă expresie a receptorului apoptoza legarea Fas-ligand (Fas molecula) pe limfocitele T infiltrează creierului și induce apoptoza care este tipic mecanismul de protecție overbarrier autoimmunogennyh țesuturi.

După cum sa menționat pe bună dreptate Cymbalyuk V. Et al (2001), transplantul de țesut neural embrionar se caracterizează prin dezvoltarea inflamației implicind sensibilizat la antigenele creierului si celule activate, anticorpi, și datorită producției locale de citokine. Un rol important este jucat de organismul de sensibilizare la preexistent antigene ale creierului, care are loc în timpul dezvoltării bolilor CNS și pot fi trimise la transplant antigeni. Acesta este motivul pentru real supraviețuire prelungită histocompatibilitate neyrotransplantatov realizată numai prin supresia sistemului imunitar, prin administrarea de ciclosporină A sau anticorpi monoclonali pentru limfocitele CD4 + ale destinatarului.

Astfel, multe probleme ale neurotransplantului rămân nerezolvate, inclusiv cele legate de compatibilitatea imunologică a țesuturilor, care pot fi rezolvate numai după studii fundamentale și clinice intense.