Cellule staminali neurali

Evidenze sperimentali per la possibilità di rigenerazione delle cellule del sistema nervoso centrale sono stati ottenuti molto prima scoperta di ricerca sulle cellule staminali embrionali, che ha mostrato la presenza nella neocorteccia, l'ippocampo e bulbo olfattivo delle cellule cerebrali di ratti adulti, emozionante 3H-timidina, cioè la capacità di sintetizzare proteine e divisione. Negli anni '60 del secolo scorso si pensava che queste cellule fossero i precursori dei neuroni e prendessero parte direttamente ai processi di apprendimento e memoria. Leggermente più tardi rivelato la presenza di sinapsi formate de novo nei neuroni e il primo lavoro sull'uso delle cellule staminali embrionali per indurre neyronogeneza in vitro. Alla fine degli esperimenti XX secolo con la differenziazione diretta dei CES in cellule progenitrici neurali, dopaminergici e serotoninergici neuroni hanno portato ad una revisione dei concetti classici della capacità delle cellule nervose di mammiferi di rigenerarsi. I risultati di numerosi studi hanno dimostrato in modo convincente sia la realtà della ristrutturazione delle reti neurali, sia la presenza di neuronogenesi durante l'intera vita postnatale dell'organismo dei mammiferi.

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

Fonti di cellule staminali neurali

Cellule staminali neurali isolate durante operazioni nella regione subventricular dei ventricoli laterali e il giro dentato dell'ippocampo, che è nella coltura di cellule per formare neurosfere (sfere neurali), e dopo dispersione e preformirovaniya passato - tutti i principali tipi SNC cellulari o, in un ambiente speciale, i nuovi microsfere. Nelle colture in sospensione di tessuti dissociati, isolati dalle parti periventricolari del cervello embrionale, appaiono anche le neurosfere.

Marcatori di cellule cerebrali immature sono nestin, beta-tubulina III (line marcatore neuronale), vimentina, GFAP e NCAM, per l'identificazione immunocitochimica di anticorpi monoclonali che sono utilizzati. La nestina (una proteina di neurofilamenti di tipo IV intermedio) esprime cellule neuroectodermiche multipotenti. Questa proteina è stata usata per l'identificazione e l'isolamento di cellule progenitrici multipotenti neuroepiteliale SNC con anticorpi monoclonali Rat-401, in grado di rilevare fino al 95% delle cellule di embrioni di ratto tubo neurale all'undicesimo giorno di gestazione. La nestin non è espressa sui discendenti differenziati delle cellule staminali neurali, ma è presente nelle prime cellule progenitrici neurali, nei neuroni postmitotici e nei primi neuroblasti. Con l'aiuto di questo marcatore, sono state identificate cellule progenitrici neuroepiteliali e si è dimostrata l'esistenza di cellule staminali nel sistema nervoso centrale. La vimentina (una proteina di neurofilamenti di tipo III intermedio) è espressa da cellule progenitrici neurali e gliali, nonché da neuroni, fibroblasti e cellule muscolari lisce. Di conseguenza, entrambi i marcatori immunocitochimici non hanno la specificità necessaria per l'identificazione separata delle cellule staminali e progenitrici neurali. Uso di beta-tubulina III stabilire le cellule staminali neuronali lignaggio, mentre il tipo I astrociti sono identificati dalla espressione della GFAP, e oligodendrociti espressi specificamente galattocerebroside (Ga! C).

Mitogeno per le cellule progenitrici neurali sono FGF2 e EGF, sostenere la proliferazione delle cellule progenitrici in coltura con la formazione di neurosfere. Il tasso di divisione delle cellule staminali neurali aumenta significativamente sotto l'influenza di FGF2 e anche quando si utilizza la combinazione FGF2 + EGF. Gli effetti proliferativi di FGF2 sono mediati dai recettori FGF2-R1. Eparina aumenta l'affinità del recettore legame di FGF2 e migliora notevolmente il suo effetto mitogenico sulle cellule neuroepiteliale. Nelle prime fasi di recettori FGF2 embriogenesi espressi in telencefalo ratto, nelle fasi successive della loro localizzazione zona ventricolare limitato. L'espressione di picco di FGF2-R1 da parte delle cellule postmitotiche viene osservata dopo la fine del periodo di neurogenesi precoce. Per il primo periodo di sviluppo telencefalo caratterizzato da bassa espressione del recettore EGF, prevalentemente in cellule della regione ventrale. Negli stadi successivi dell'embriogenesi, l'espressione di EGF-R aumenta nella direzione dorsale. In roditore cervello ha alta affinità del recettore EGF fattore di crescita trasformante beta (TGF-beta-R), e che si lega preferibilmente. Indirettamente, il ruolo funzionale di EGF-R indica dati sulle corticale proencefalo dysgenesis derivanti nel tardo periodo di embriogenesi e ontogenesi postnatale, funzione di abbassamento proencefalo, corteccia e ectopia morte delle cellule ippocampali di topi knockout gene del recettore EGF. Inoltre, la presenza di TGF-a nel mezzo nutritivo è assolutamente essenziale per la formazione della neurosfera. Dopo la rimozione dei fattori di crescita della cellula condizionata divisione arresto medio e il differenziamento spontaneo per formare neuroni, astrociti e oligodendroblastov.

Considerando ciò, la riaggregazione delle cellule staminali dissociate e la coltivazione delle neurosfere sono effettuate in mezzi nutritivi contenenti EGF e FGF o FGF2 di base, ma senza aggiunta di siero. Si dimostra che EGF induce la proliferazione di cellule staminali subependimnoy zona dei ventricoli laterali, e l'FGF base promuove la proliferazione delle cellule staminali del corpo striato, ippocampo, neocorteccia e nervo ottico di un cervello maturo. La combinazione di EGF e FGF base è assolutamente essenziale per attiva proliferazione delle cellule staminali isolate dalle ependimali ventricoli terzo e quarto del proencefalo nonché del canale spinale lombare e toracica del midollo spinale.

Dopo la dissociazione, una sospensione di cellule staminali neurali viene coltivata in piatti di plastica o in piastre multi-pozzetto senza un substrato adesivo per aumentare la dimensione delle nuove neurosfere emergenti, che di solito richiede circa 3 settimane. Il metodo di dispersione multipla e riproduzione delle neurosfere consente di ottenere un numero sufficiente di cloni lineari di cellule staminali multipotenti per il trapianto intracerebrale. Questo principio si basa anche sulla creazione di una banca di cellule staminali isolate dal cervello embrionale umano. La loro lunga clonazione (per diversi anni) consente di ottenere linee stabili di cellule staminali neurali, da cui si formano i neuroni catecolaminergici durante la differenziazione indotta.

Se Neurosfere non sono dispersi e coltivate su substrati adesivi in medium privo fattori di crescita, proliferazione di cellule staminali cominciano a differenziarsi spontaneamente per formare cellule precursori neuronali e cellule gliali con l'espressione di marcatori di tutti i tipi di cellule nervose: MAP2, Tau-1, NSE, NeuN, beta tubulina III (neuroni), GFAP (astrociti) e Calc, 04 (oligodendrociti). Al contrario, in colture di cellule staminali neuronali nella proporzione di neuroni a oltre il 40% delle cellule differenziate (in roditori - da 1 a 5%) cellule in topi e ratti, ma c'è molto meno di oligodendrociti, che è molto importante nella terapia cellulare vista demielinizzante malattie. Il problema viene risolto aggiungendo un terreno di coltura B104, che stimola la formazione di cellule produttrici di mielina.

Nella coltivazione di cellule progenitrici neurali nel cervello di embrioni umani in un mezzo contenente EGF, FGF di base e LIF, il numero di cellule progenitrici della linea neurale è aumentato di 10 milioni di volte. Le cellule riprodotte in vitro conservano la capacità di migrare e differenziarsi in cellule nervose e gliali dopo il trapianto nel cervello di ratti sessualmente maturi. Tuttavia, in vivo, il numero di divisioni di cellule progenitrici multipotenti è limitato. Ripetutamente notare che il limite Hayflick per "adulti" cellule staminali neurali (circa 50 mitosi) ancora irraggiungibile anche nell'esperimento - le cellule in forma di neurosfere conservano le loro proprietà solo per 7 mesi e solo a 8 passaggi. Si ritiene che ciò sia dovuto ai metodi per la loro funzionalità dispersione durante passaging (tripsinizzazione o impatto meccanico), che riduce drasticamente l'attività proliferativa delle cellule a causa di contatti intercellulari deteriorate. Infatti, se invece di disperdere un metodo di divisione delle neurosfere in 4 parti, la vitalità delle cellule durante il passaggio è significativamente aumentata. Questa tecnica consente la coltivazione di cellule staminali neurali umane per 300 giorni. Tuttavia, dopo questo periodo, le cellule perdono attività mitotica e subiscono degenerazione o passano allo stadio della differenziazione spontanea con la formazione di neuroni e astrociti. Su questa base, l'autore ritiene che 30 mitosi siano il numero limite di divisioni per cellule staminali neurali coltivate.

Quando si coltivano in vitro cellule staminali neurali umane, si formano principalmente neuroni GABA -ergici. Senza la creazione di condizioni particolari, cellule progenitrici neurali danno origine a neuroni dopaminergici (necessari per la terapia cellulare del morbo di Parkinson), solo nei primi passaggi, dopo che tutti i neuroni in coltura composti esclusivamente da cellule GABAergici. Nei roditori, l'induzione dei neuroni dopaminergici in vitro è causata da IL-1 e IL-11, così come frammenti delle membrane delle cellule nervose, LIF e GDNF. Tuttavia, questo metodo non ha avuto successo per un uomo. Tuttavia, con il trapianto neuronale GABA-ergico intracerebrale in vivo sotto l'influenza di fattori microambiente, appaiono cellule nervose con diversi fenotipi del mediatore.

Ricerca fattori neurotrofici combinazioni hanno mostrato che FGF2 e IL-1 inducono neuroblasti dopaminergici, che, tuttavia, non sono in grado di produrre i neuroni dopaminergici. Differenziazione delle cellule staminali in dell'ippocampo eccitatoria glutamatergica e neuroni GABAergici inibitori è influenzato neurotrofine, un EGF e IGF1 inducono la formazione di glutamatergici e neuroni GABAergici da cellule progenitrici neurali di embrioni umani. Aggiunta sequenziale di cultura acido retinoico e neurotrofina 3 (NT3) aumenta significativamente la differenziazione delle cellule staminali dell'ippocampo maturo cervello in neuroni di diversa natura mediatore, mentre utilizzando una combinazione di fattore neurotrofico derivato dal cervello (BNDF), NT3 e GDNF in culture di dell'ippocampo e neocorticale disponibili neuroni piramidali.

Pertanto, i risultati di numerosi studi indicano che, in primo luogo, le cellule staminali di diverse strutture cerebrali sotto l'influenza di specifici fattori tissutali locali sono in grado di differenziare in vivo i fenotipi neuronali inerenti a queste strutture. Secondo compagno differenziamento indotto delle cellule staminali neurali in vitro per clonazione cellule progenitrici dà la possibilità di ottenere cellule neuronali e gliali con caratteristiche fenotipiche desiderate per il trapianto intracerebrale in varie forme di patologia cerebrale.

Non vi è dubbio che le cellule staminali pluripotenti isolate dagli embrioni o dal SNC di un adulto possono essere considerate come una fonte di nuovi neuroni e utilizzate in una clinica allo scopo di trattare la patologia neurologica. Tuttavia, il principale ostacolo allo sviluppo del neurotrapianto cellulare pratico è il fatto che la maggior parte delle cellule staminali neurali non si differenziano nei neuroni dopo l'impianto in zone non neurogeniche del SNC maturo. Bypassando questo ostacolo, viene proposto un metodo innovativo molto originale che consente in vitro di ottenere una popolazione pura di neuroni da cellule staminali neurali fetali umane dopo il trapianto nel SNC di un ratto maturo. Gli autori dimostrano che la differenziazione delle cellule impiantate secondo questo metodo provoca la formazione di neuroni del fenotipo colinergico, che è causato dall'influenza dei fattori ambientali microambiente. La tecnologia proposta è di interesse in termini di sviluppo di nuove terapie basate su cellule staminali e sostituire danneggiato a causa di traumi o malattie neurodegenerative come neuroni neuroni colinergici svolgono un ruolo fondamentale nello sviluppo della funzione motoria, funzione di memoria e dell'apprendimento. In particolare, i neuroni colinergici isolati dalle cellule staminali umane possono essere utilizzati per sostituire i motoneuroni persi nella sclerosi laterale amiotrofica o nelle lesioni del midollo spinale. Al momento non ci sono informazioni sui metodi per produrre un numero significativo di neuroni colinergici da una popolazione di cellule staminali preformate dal mitogeno. Gli autori propongono un modo piuttosto semplice ma efficace per stimolare mitogeno preformati embrionali cellule staminali neuronali primarie nella direzione dello sviluppo nei neuroni praticamente puri dopo l'impianto non neurogeni e neurogena SNC nella zona ratti adulti. Il risultato più importante del loro lavoro è la trasformazione di un numero sufficientemente grande di cellule trapiantate in neuroni colinergici quando impiantati nella membrana centrale e nel midollo spinale.

Inoltre, per cerebrali preformazione cellule staminali neurali 8 settimane neuroni embrione umano holiyergicheskie in vitro corticale è proposto di utilizzare varie combinazioni dei seguenti fattori trofici e prodotti chimici: ricombinante FGF base, EGF, LIF, ammino-terminale topo peptide suono (Shh-N ), acido trans retinoico, NGF, BDNF, NT3, NT4, laminina topo naturale ed eparina. La prima linea di cellule staminali neuronali (K048) è stata mantenuta in vitro per due anni e sopportato 85 passaggi inalterate le proprietà proliferative e differenziazione quando conservazione normale cariotipo diploide. Neurosfere non dispersi 19-55 secondi passaggi (38-52 settimana-e) piantate su poli-D-lisina e laminina, e poi trattati con i fattori di cui sopra in varie concentrazioni, combinazioni e sequenze. Una combinazione costituita da una base FGF, eparina e laminina (acronimo FHL), dato un effetto unico. Dopo un embrione giorno coltura di cellule staminali neurali in un mezzo con o senza FHL Shh-N (combinazione Shh-N + FHL in sigla SFHL) osservato riproduzione rapida grandi cellule planari. Tutti gli altri protocolli giorno (per esempio come FGF base + laminina), al contrario, hanno portato ad una diffusione radiale limitato di cellule fusiformi, e queste cellule non lasciare le neurosfere nucleo. Dopo 6 giorni di attivazione e il successivo mezzo dieci differenziazione contenente B27, sul bordo di sfere FHL attivati polipolyarnye grandi cellule simili ai neuroni trovato. In altri gruppi di protocolli, la maggior parte delle cellule simili a neuroni rimase piccola e bipolare o unipolare. Immunocytochemical analisi ha mostrato che piccole (<20 micron) bipolare o celle monopolari o erano più grandi cellule polipolyarnyh localizzate al contorno neurosfere FHL-attivate dimostrato colinergico come marcatori espressi caratteristici dei neuroni colinergici GABA-Ergic, o glutamatergica considerando (Islet-1 e ChAT). Alcuni di questi neuroni allo stesso tempo espresso synapsin 1. Come risultato, cinque serie di esperimenti indipendenti, gli autori hanno trovato che la popolazione complessiva di celle singole aree del 45,5% differenziate in neuroni TuJl +, mentre colinergico (ChAT ^) neuroni solo 27,8 era % di celle nella stessa popolazione. Dopo altri 10 giorni di differenziazione in vitro, in aggiunta ai neuroni colinergici nelle neurosfere FHL-attivati erano significative quantità di piccoli neuroni glutamatergica - (6,3%), GABA-Ergic (11,3%), e astrociti (35,2% ) e cellule nestinpositive (18,9%). Quando si utilizzano altre combinazioni di fattori di crescita neuroni colinergici sono assenti, e le cellule di confine neurosfere formate o astrociti, o glutamatergiche minore e neuroni GABA-Ergic. Backup monitoraggio e potenziali attivi con la tecnica patch clamp whole-cell mostrato che dopo sette giorni FHL attivante polipolyarnyh grande maggioranza delle cellule ha un resto potenziale costituente -29,0 ± 2,0 mV, in assenza di un potenziale d'azione. Dopo 2 settimane di aumenti potenziali riposo a -63,6 ± 3,0 mV, che si osservano potenziali d'azione al momento della depolarizzanti correnti indotte e 1M tetrodotoxin bloccati, indicando che l'attività funzionale dei neuroni colinergici immaturi.

Inoltre, gli autori hanno trovato che FHL- od attivazione SFHL- in vitro non comporta la formazione di neuroni maturi, e ha cercato di stabilire se capace preformato tramite FHL SFHL o staminali di differenziarsi in neuroni colinergici quando trapiantati in maturo ratto CNS. Per questa iniezione di cellule attivate nella regione neurogenica è stato condotto (ippocampo) e non neurogeni in vari settori, tra cui sezione corteccia prefrontale media membrana e nel midollo spinale di ratti adulti. Il tracciamento delle cellule impiantate è stato effettuato con l'aiuto del vettore CAO - ^ p. È noto che l'OCD contrassegna contemporaneamente sia l'ultrastruttura della cellula che i processi cellulari (livello molecolare) senza perdite e può essere visualizzata direttamente. Inoltre, le cellule staminali neurali OPP marcato supportano profilo neuronale e differenziazione gliale profilo identico non trasformate cellule staminali embrionali del cervello.

Una o due settimane dopo l'impianto su 5 X 10 ⁴ cellule staminali neuronali attivate e marcate sono state trovate nel midollo spinale o cervello di ratti, le cellule ROC + erano principalmente in prossimità del sito di iniezione. I processi di migrazione e integrazione sono stati osservati già un mese dopo il trapianto. Migrazione Gamma variata a seconda del sito di iniezione: la porzione introduzione nella corteccia prefrontale OCD + cellule sono state trova nella 0,4-2 mm dal sito di iniezione, in caso di impianto nella membrana centrale, ippocampo, o cellule del midollo spinale migrate molto più grande distanza -. Cellule di 1-2 cm innestati sono stati localizzati nel sistema nervoso centrale altamente strutture, tra corteccia frontale, la membrana media, ippocampo e midollo spinale. Elementi neuronali marcati con OCD sono stati osservati già alla prima settimana dopo il trapianto e il loro numero è aumentato significativamente 1 mese dopo l'operazione. L'analisi stereologica ha mostrato un più alto tasso di sopravvivenza delle cellule impiantate in diverse strutture del cervello, rispetto alla dorsale.

E 'noto che memorizzato regionale popolazione di cellule staminali, la trasformazione in cellule mature sono regolati da fattori tissutali specifici nella maggior parte dei tessuti dei mammiferi adulti. Proliferazione delle cellule staminali, la differenziazione di cellule progenitrici e la formazione specifica alla struttura del cervello fenotipi neuronali in vivo ad un grado molto maggiore espresso in cervello fetale, come determinato dalla presenza di elevate concentrazioni di fattori morfogenetici microambiente locale - neurotrofine BDNF, NGF, NT3, NT4 / 5, e crescita fattori FGF2, TGF-a, IGF1, GNDF, PDGF.

Dove sono le cellule staminali neurali?

È stabilito che le cellule staminali neurali esprimono la proteina fibrillare dell'acido gliale, che tra le cellule mature della linea neurale è preservata solo sugli astrociti. Pertanto, la riserva staminale nel sistema nervoso centrale maturo può essere costituita da cellule astrocitiche. Infatti, nel bulbo olfattivo e neuroni giro dentato sono stati identificati, proveniente dal precursore GFAP-positive, che è contrario alla visione tradizionale sul ruolo di progenitore glia radiale, GFAP non si esprime nel giro dentato nell'età adulta. È possibile che nel sistema nervoso centrale ci siano due popolazioni di cellule staminali.

Anche la questione della localizzazione delle cellule staminali nella zona subventricolare rimane poco chiara. Secondo alcuni autori, cellule ependimali formano sfere in cloni di coltura che non sono veri neurospheres (cloni cellulari subependimy), poiché solo la capacità di differenziarsi in astrociti. D'altra parte, dopo la fluorescenza o cellule ependimali etichettatura marcatore virali identificati in cellule subependimnogo strato e bulbo olfattivo. Tali cellule marcate in vitro formano le neurosfere e si differenziano in neuroni, astrociti e oligodendrociti. Inoltre, è dimostrato che le cellule ependima circa il 5% espresso marcatori del gambo - nestin, Notch-1 e Mussashi-1. Si presume che il meccanismo della mitosi asimmetrica associata con distribuzione non uniforme di Notch-1 recettore di membrana, per cui quest'ultimo rimane sulle cellule annesse membrana localizzata nella zona ependimali, mentre la cellula madre migrare nello strato subependimny perde questo recettore. Da questo punto di vista, zona subependimnuyu può essere considerato come collettore progenitrici precursori neuronali e cellule gliali generate dallo strato gambo ependimali. Secondo altri autori, nella zona sottoventricolare caudale formata solo cellule gliali, e le cellule sono la fonte di neyronogeneza Dipartimento rostrale-laterale. Nella terza variante, le parti anteriore e posteriore della zona subventricolare dei ventricoli laterali sono dotate di equivalenti potenze neurogeniche.

Preferibilmente sembra quarta forma di realizzazione riserva organizzazione tronco cerebrale nel SNC, per cui nella zona subventricular sono tre tipi principali di progenitori neurali - A, B e C. Nelle prime cellule esprimono marcatori neuronali (PSA-NCAM, TuJl) e circondati da cellule B, che sono identificati dall'espressione di antigeni come astrociti. Le cellule C, che non hanno caratteristiche antigeniche dei neuroni o della glia, hanno un'elevata attività proliferativa. L'autore ha dimostrato in modo convincente che le cellule B sono precursori delle cellule A e dei neuroni formanti de novo dei bulbi olfattivi. Durante la migrazione, le cellule A sono circondati da filamenti di cellule progenitrici neurali, che si discosta significativamente dal meccanismo di migrazione neuroblasti post-mitotico lungo cellule gliali radiali nel cervello embrionale. Migrazione termina nel olfattivo divisione mitotica lampadina di entrambi A e cellule B, derivati che sono incorporati in strati di cellule della granulosa nello strato glomerulare delle aree olfattive del cervello.

Nel cervello sviluppo degli embrioni non si differenzia cellule ependimali, e nei ventricoli includono moltiplicando cellule staminali germenativnoy ventricolare th zona sottoventricolare, che migrano neuro primaria e glioblastomi. Su questa base, alcuni autori ritengono che la regione subependimica del cervello maturo contenga un ridotto tessuto ermetico del nervo ermetico, costituito da astrociti, neuroblasti e cellule non identificate. Le vere cellule staminali neurali rappresentano meno dell'1% delle cellule nella zona ermetica della parete ventricolare laterale. Anche per questo motivo, e anche in relazione ai dati che gli astrociti di zona subependimnoy sono precursori di cellule staminali neuronali non escludono la possibilità di astrocitaria transdifferenziazione gliale delle cellule all'acquisizione delle caratteristiche fenotipiche neuronali.

L'ostacolo principale alla soluzione finale del problema della localizzazione delle cellule staminali neurali in vivo è l'assenza di marcatori specifici per queste cellule. Tuttavia, molto interessante, da un punto di vista pratico, presentato relazioni che le cellule staminali neurali sono state isolate dal sistema nervoso centrale dei dipartimenti che non contengono zone subependimnyh - il terzo e quarto ventricoli del prosencefalo, toracica canale spinale e midollo spinale lombare. Particolarmente importante è il fatto che per le lesioni del midollo spinale proliferazione delle cellule staminali ependimali del canale centrale con formazione di cellule progenitrici migrano e differenziarsi in astrociti gliomezodermalnogo rumine migliorata. Inoltre, le cellule precursori degli astro- e degli oligodendrociti si trovano anche nel midollo spinale intatto dei ratti adulti.

Così, dati di letteratura indicano fortemente la presenza del sistema nervoso centrale dei mammiferi adulti, compreso l'uomo, riserva gambo regionale, rigenerativa e plastica con capacità, purtroppo, è in grado di fornire solo i processi di rigenerazione fisiologici per formare nuove reti neurali, ma non soddisfa le esigenze di riparativa rigenerazione. Ciò solleva il problema di trovare modi per incrementare le risorse staminali del SNC in modo esogeno, che è insolubile senza una chiara idea dei meccanismi di formazione del SNC nel periodo embrionale.

Oggi sappiamo che nel processo di sviluppo embrionale, le cellule staminali delle cellule del tubo neurale sono la fonte di tre tipi - neuroni, astrociti e oligodendrociti, vale a dire, i neuroni e le cellule neuroglia sono derivati da un precursore comune. La differenziazione dell'ectoderma in gruppi di cellule progenitrici neurali comincia sotto l'influenza dei geni proneurale famiglia bHLH di prodotti e viene bloccata mediante l'espressione di transmembrana derivati proteici recettore famiglia Notch di geni che limitano la determinazione e la differenziazione precoce di cellule progenitrici neurali. A loro volta, i ligandi Notch agiscono celle adiacenti proteine transmembrana Delta dovute al dominio extracellulare che sono in comunicazione varie cellule diretti con interazione induttivo tra cellule staminali.

L'ulteriore implementazione del programma di neurogenesi embrionale non è meno complessa e, sembrerebbe, dovrebbe essere specifica per la specie. Tuttavia, i risultati degli studi di neuroxenotrapianto indicano che le cellule staminali hanno un pronunciato conservatorismo evolutivo, così che le cellule staminali neurali umane sono in grado di migrare e svilupparsi quando vengono trapiantate nel cervello di un topo.

E 'noto che il sistema nervoso centrale dei mammiferi ha una capacità molto bassa di rigenerazione riparativa, che è caratterizzata da mancanza di cervello maturo eventuali segni di nuove cellule per sostituire la cella morti a seguito di danno neuronale. Tuttavia, nel caso del trapianto di neuroblasti, questi ultimi non solo sopravvivono, proliferano e si differenziano, ma sono anche in grado di essere integrati nelle strutture cerebrali e di sostituire funzionalmente i neuroni perduti. Quando le cellule progenitrici neuronali impegnate sono state trapiantate, l'effetto terapeutico era significativamente più debole. Tali celle hanno mostrato una bassa capacità di migrazione. Inoltre, le cellule progenitrici neurali non riproducono l'architettura delle reti neuronali e funzionalmente non si integrano nel cervello del ricevente. In relazione a ciò, i problemi della rigenerazione plastica-riparativa sono attivamente studiati nel trapianto di cellule staminali neurali multipotenti non formate.

Lo studio M. Alexandrova et al (2001) nella prima forma di realizzazione, gli esperimenti sono stati destinatari di ratti femmine mature e donatori sono stati 15 giorni di sviluppo dell'embrione. I destinatari sono stati rimossi porzione della corteccia occipitale e la cavità trapiantato meccanicamente sospesi presuntiva tessuto corticale embrionale contenente cellule staminali multipotenti ventricolare e regione sottoventricolare. Nella seconda variante degli esperimenti, le cellule staminali neurali dell'embrione umano di 9 settimane sono state trapiantate nel cervello dei ratti sessualmente maturi. Dalle periventricolari embrioni zona autori fette di tessuto isolato di cervello sono stati collocati nella loro terreno di coltura e F-12 è stato ottenuto da ripetuti pipettando la sospensione cellulare, e poi coltivate in una speciale NPBM mezzo integrato con fattori di crescita - FGF, EGF e NGF. Le cellule sono state coltivate in coltura di sospensione prima della formazione di neurosfere, che sono state disperse e nuovamente piantate nella coltura. Dopo 4 passaggi con un periodo di coltura totale di 12-16 giorni, le cellule sono state utilizzate per il trapianto. Destinatari erano desyatisutochkye roditori adulti e due mesi ratti Wistar, che nella regione del ventricolo laterale è stato iniettato con 4 microlitri sospensione di cellule staminali neuronali umane senza immunosoppressione. I risultati indicano che le cellule sono dissociate ventricolare e la zona subventricular del embrionale cerebrale corticale segnalibro allotrapianto ratto cervello adulto continua a svilupparsi, cioè, fattori differenziati microambiente destinatario del cervello non bloccare la crescita e la differenziazione delle cellule staminali neurali dell'embrione. Nel primo periodo dopo il trapianto di cellule multipotenti continuato divisione mitotica e attivamente migrato dalla zona di trapianto di tessuto nel cervello destinatario. Cellule embrionali trapiantate con un enorme potenziale di migrazione sono state trovate praticamente in tutti gli strati della corteccia del cervello del ricevente lungo la traccia del trapianto e nella sostanza bianca. La lunghezza del tratto migratorio delle cellule nervose è sempre stata molto più piccola (fino a 680 micron) rispetto agli elementi gliali (fino a 3 mm). Vettori strutturali per la migrazione degli astrociti erano vasi sanguigni e strutture fibrose del cervello, che è stato notato in altri studi.

In precedenza si riteneva che l'accumulo di astrociti marcati nell'area di danno alla corteccia cerebrale del ricevente potesse essere dovuto alla formazione di una barriera gliale tra i tessuti dell'innesto e il ricevente. Tuttavia, uno studio della struttura di innesti cellulari localizzati in modo compatto ha mostrato che la loro citoarchitettonica è caratterizzata da casualità, senza alcuna distribuzione a strati di cellule trapiantate. Il grado di ordinamento dei neuroni trapiantati si avvicina a quello delle cellule della corteccia cerebrale normale solo se non esiste una barriera gliale tra i tessuti del donatore e del ricevente. Altrimenti, la struttura delle cellule del trapianto era atipica e i neuroni stessi subivano l'ipertrofia. La tipizzazione neuroimmunochimica delle cellule trapiantate nei trapianti ha rivelato che i neuroni inibitori del GABA inibiscono l'espressione delle proteine PARV, CALB e NPY. Di conseguenza, nel cervello maturo persistono i fattori microambiente che supportano la proliferazione, la migrazione e la differenziazione specifica delle cellule multipotenti neurali.

Nella coltura di cellule staminali umane isolate dalle periventricolari cervello 9 settimane embrioni, M. Alexandrova ed altri (2001) nel quarto passaggio nestinpozitivnyh trovato un gran numero di cellule multipotenti, alcuni dei quali hanno subito differenziazione in vitro e sviluppate per tipo neuronale, che corrispondeva risultati di ricerche di altri autori. Dopo il trapianto nel cervello di ratti adulti, le cellule staminali umane coltivate sono state mitoticamente suddivise e migrate nel tessuto del cervello xenoide del ricevente. Nei trapianti di cellule, gli autori hanno osservato due popolazioni di cellule - piccole e grandi. Quest'ultimo è migrato sia nel parenchima che nelle strutture fibrose del cervello ricevente per distanze insignificanti - entro 300 μm. Il percorso più lungo della migrazione (fino a 3 mm) era caratteristica di piccole cellule, alcune delle quali sono differenziate in astrociti che sono stati stabiliti utilizzando anticorpi monoclonali per GFAP. Entrambi i tipi di cellule sono stati trovati nella parete ventricolare laterale, che indicava il rilascio di cellule trapiantate nel tratto di migrazione rostrale. Astrocitari derivato cellule staminali neurali di umano e di ratto migrati prevalentemente attraverso i capillari sanguigni e strutture fibrose destinatario cervello che coincide con i dati di altri autori.

L'analisi della differenziazione delle cellule staminali umane in vivo usando anticorpi monoclonali a GFAP, CALB e VIM ha rivelato la formazione di entrambi gli astrociti e neuroni. A differenza delle cellule degli innesti di ratto, molte cellule staminali umane erano positive alla vimentina. Di conseguenza, parte delle cellule umane multipotenti non era differenziata. Più tardi, gli stessi autori hanno dimostrato che le cellule staminali neurali umane sono state trapiantate senza applicazione di immunosoppressione dopo aver subito il trapianto nel cervello di ratto per 20 giorni, senza comportare di aggressione immunitaria delle cellule gliali del cervello maturo.

Si è constatato che anche le cellule staminali neuronali di Drosophila prizhivlyayutsya e subiscono differenziazione nel cervello è così remota dalla taxa insetto, come un topo. La correttezza dell'esperimento gli autori non è in dubbio: le linee di Drosophila transgeniche contenenti geni di neurotrophic fattori umani NGF, GDNF, BDNF, è stato inserito nel vettore in Casper Drosophila: la scossa promotore, in modo che la temperatura corporea dei mammiferi chiama automaticamente la loro espressione. Gli autori hanno identificato l'galattosidasi batterica cellule prodotto del gene Drosophila da istochimiche colorazione X-Gal. Inoltre, si è scoperto che le cellule staminali neurali sono Drosophila specificamente reagisce su fattori neurotrofici, codificate da geni umani: la xenotrapianto di cellule delle linee transgeniche di Drosophila contenenti gene GDNF nella differenziazione delle cellule staminali neuronali drammaticamente aumentata sintesi della tirosina idrossilasi, e un gene NGF cellule prodotte attivamente acetilcolinesterasi . Reazione genzavisimye simile indotta in xenotrapianto allotrapianto trapiantati con lui il tessuto neurale embrionale.

Ciò significa che la differenziazione specifica delle cellule staminali neurali è indotta da fattori neurotrofici specifici per il vidon? Secondo i risultati degli autori xenotrapianto producono fattori neurotrofici hanno un effetto specifico sul destino dei trapianti, che poi sviluppare con maggiore intensità ed è 2-3 volte superiore alla dimensione di allotrapianti, sono entrate nel cervello senza l'aggiunta di xenotrapianti. Di conseguenza, le cellule xenotrapianto contenenti i geni delle neurotrofine, in particolare il gene codificante il fattore neurotrofico (GDNF) umano gliale derivato esercitano sullo sviluppo di alloinnesto effetto vidonespetsifichesky simile all'azione del corrispondente neurotrofina. E 'noto che GDNF ha aumentato la sopravvivenza dei neuroni dopaminergici nella mesencefalo di ratto embrionale e migliora il metabolismo della dopamina da queste cellule, e induce la differenziazione di cellule positive tirosina idrossilasi, migliorando la crescita di assoni e neuroni crescenti dimensioni del corpo. Effetti simili si osservano nella coltura dei neuroni dopaminergici nel midollo cerebrale dei ratti.

Dopo lo xenotrapianto di cellule staminali neurali umane nel cervello di ratti maturi, si nota la loro migrazione attiva. È noto che il processo di migrazione e differenziazione delle cellule staminali neurali è controllato da un insieme di geni speciali. Il segnale avviando cellule progenitrici migratori verso la parte superiore della differenziazione dà un prodotto proteico del proto-oncogene c-ret insieme GDNF. Il segnale successivo viene dal gene mash-1, che controlla la scelta del percorso di sviluppo della cellula. Inoltre, la reazione specifica di differenziare le cellule dipende anche dall'a-recettore del fattore neurotrofico ciliare. Quindi, data una completamente diversa xenogene cellule staminali costituzione genetica umana neurali e le cellule cerebrali di ratto destinatario, dovrebbe essere riconosciuto non solo vidonespetsifichnost fattori neurotrofici, ma anche il più alto conservazione evolutiva dei geni responsabili per la differenziazione di cellule staminali neurali.

Sarà possibile xenotrapianto neyromateriala embrionale in pratica neurochirurgica trattamento neurodegenerative processi patologici dovuti alla sintesi alterata della mielina oligodendrociti essere visto. Nel frattempo, più intensamente Neurotransplantation affrontare le problematiche legate all'ottenimento di cellule staminali embrionali o maturi midollo allogenico neurali in coltura seguita dalla loro differenziazione diretta in neuroblasti o neuroni specializzati.

Trapianto di cellule staminali neurali

Per stimolare la proliferazione e la differenziazione delle cellule staminali neurali del organismo adulto può essere trapiantato tessuto neurale embrionale. Non è escluso che introdotto da allotrapianto con le cellule staminali nel tessuto nervoso dell'embrione stesso può subire proliferazione e differenziazione. È noto che dopo la lesione del midollo spinale la rigenerazione dei conduttori nervose effettuati attraverso l'allungamento degli assoni nocivi e assonale germinazione crescita collaterale dei motoneuroni intatti. I principali ostacoli alla rigenerazione del midollo spinale, sono la formazione di danni connettivo tessuto nella zona cicatrice, distrofica e cambiamenti degenerativi nei neuroni centrali, deficit NGF, e la presenza nella zona interessata prodotti di degradazione della mielina. E 'dimostrato che il trapianto nel midollo spinale danneggiato di vari tipi cellulari - i frammenti del nervo sciatico di animali adulti, embrionale corteccia occipitale, ippocampo, midollo spinale, cellule di Schwann, astrociti, microglia, macrofagi, fibroblasti - contribuisce alla rigenerazione di assoni danneggiati da germinazione e permette agli assoni neoformati crescere attraverso area della lesione del midollo spinale. Si sperimentalmente dimostrato che il trapianto di tessuto nervoso fetale lesioni del midollo spinale dall'azione di fattori neurotrofici accelera la crescita degli assoni colpite, impedisce la formazione di cicatrice gliale e distrofici sviluppo e processi degenerativi nei neuroni centrali, mentre le cellule trapiantate tessuto neurale embrionale fase midollo spinale, integrazione con i tessuti adiacenti e promuovere assonale germinazione attraverso l'area interessata con la formazione di sinapsi den del tipo drtico sui neuroni spinali.

Questa direzione della medicina rigenerativa e della plastica ha ricevuto il maggiore sviluppo in Ucraina a causa del lavoro del gruppo scientifico sotto la guida di V.I. Tsymbalyuk. Prima di tutto, questi sono studi sperimentali sull'efficienza del trapianto di tessuto neurale embrionale nelle lesioni del midollo spinale. In autologhe nervo periferico cambiamenti più pronunciati autori distruttive osservato una zona di tenuta distale dove il 30 ° giorno dopo l'operazione sono stati combinati con la natura dei processi riparativi. Quando lo stato Allograft morfofunzionale del nervo impiantato il giorno 30 era caratterizzata da grave degradazione dei fenomeni di degenerazione grassa e amiloidosi in background focale limfoidnokletochnoy infiltrato infiammatorio con atrofia predominante delle cellule di Schwann. Trapianto di tessuto neurale embrionale ampiamente contribuito al ripristino della conduzione del midollo spinale, in particolare negli animali, cui operazione è stata condotta nelle prime 24 ore dopo la lesione: contro miglioramento dei processi infiammatori distruttivi marcata ipertrofia e iperplasia della sintesi proteica e elementi ultrastrutturali energoprodutsiruyuschih neuroni spinali ipertrofia e oligodendrociti iperplasia, 50% riducendo l'ampiezza del potenziale d'azione muscolare e 90% - velocità tenendo il momento. Nel valutare l'efficacia del trapianto di trapianto di tessuto neurale fetale seconda della zona in cui si è trovato che i migliori risultati si osservano quando somministrato direttamente nell'area trapianto di lesioni del midollo spinale. A piena attraversamento del midollo spinale di trapianto di tessuto neurale fetale è rivelato inefficace. Studi dinamici hanno dimostrato che il tempo ottimale per il trapianto di tessuto nervoso embrionale sono le prime 24 ore dopo una lesione del midollo spinale, mentre l'operazione durante il periodo di alterazioni ischemiche e infiammatorie secondarie pronunciate verificano nel 2-9 ° giorno dopo la lesione, va riconosciuto impraticabile.

E 'noto che gravi lesioni craniocerebral provoca un'attivazione forte e sostenuta della perossidazione lipidica nelle fasi iniziali e intermedie del periodo post-traumatico nel tessuto cerebrale danneggiata e in tutto l'organismo, e dà anche il metabolismo energetico del cervello feriti. In queste condizioni l'innesto di tessuto neurale del feto alla lesione traumatica contribuisce alla stabilizzazione dei processi di perossidazione lipidica e aumenta la capacità del sistema antiossidante del cervello e tutto l'organismo, aumenta la sua protezione antiradicalica in periodo post-traumatico 35-60 ° giorno. Allo stesso tempo, dopo il trapianto del tessuto nervoso embrionale, il metabolismo energetico e la fosforilazione ossidativa nel cervello sono normalizzati. Inoltre, è dimostrato che il primo giorno dopo sperimentale traumi cerebrali dell'emisfero feriti impedenza del tessuto diminuisce di 30-37% della controlaterale - 20%, indicando lo sviluppo di edema cerebrale generalizzata. Negli animali, sottoposti a trapianto di fetale nervoso involuzione edema tissutale si verifica molto più veloce - già il settimo giorno il valore medio dell'impedenza dei tessuti traumatizzati dell'emisfero ha raggiunto il 97,8% del livello di controllo. Inoltre, il ripristino completo dei valori di impedenza al 30 ° giorno è stato osservato solo negli animali a cui è stato trapiantato il tessuto nervoso embrionale.

La morte dei neuroni nel cervello dopo il grave lesione cerebrale traumatica è un importante contributo allo sviluppo di complicanze post-traumatiche. Particolarmente suscettibili ai neuroni lesioni integrare i sistemi dopaminergico e noradrenergico, mesencefalo e midollo. Riducendo i livelli di dopamina in striopallidarnoy corteccia complessa e cerebrale aumenta significativamente il rischio di disturbi del movimento e disturbi psichiatrici, stati epilettiformi, e una diminuzione della produzione di dopamina nell'ipotalamo può essere la causa di numerosi disturbi autonomici e somatici osservati nel periodo post-traumatico lontana. I risultati degli studi in sperimentale lesione traumatica cerebrale suggeriscono che il trapianto di tessuto neurale del feto contribuisce al restauro di dopamina nell'emisfero lesa del cervello, la dopamina e noradrenalina - nell'ipotalamo, oltre ad aumentare i livelli di noradrenalina e dopamina nel mesencefalo e midollo. Inoltre, a seguito di trapianto di tessuto embrionale neurale in modelli animali di cervello danneggiato emisfero percentuale normalizzata di fosfolipidi e maggiore contenuto di acidi grassi (C16: 0, C17: 0, C17: 1, C18: 0, C18: 1 + C18: 2, C20 : 3 + C20: 4, C20: 5).

Questi dati confermano la stimolazione dei processi di plastica rigenerativa da tessuto neurale embrionale trapiantato e indicano un effetto riparativo-trofico dell'innesto sul cervello del ricevente nel suo complesso.

Un'attenzione particolare dovrebbe essere prestata all'esperienza clinica del personale dell'Istituto di Neurochirurgia. AP Romodanova AMS dell'Ucraina sul trapianto di tessuto nervoso embrionale nella paralisi cerebrale infantile - una patologia estremamente complessa con gravi violazioni della funzione motoria. Le forme cliniche della paralisi cerebrale infantile dipendono dal livello di danno alle strutture integrali responsabili della regolazione del tono muscolare e della formazione di stereotipi motori. Attualmente, vi sono prove sufficienti a favore del fatto che nelle violazioni delle funzioni motorie e del tono muscolare un ruolo importante è giocato da cambiamenti patologici nel sistema di controllo motorio talamo-cortico-spinale. Il legame striospallidale di questo sistema esercita una funzione di controllo attraverso la produzione nigratoria di dopamina. Percorso diretto inizia l'implementazione del controllo di neuroni talamocorticali guscio acido mediata gammaaminomaslyanoy (GABA) e sostanza P e proiettata direttamente alla zona motrice del segmento interna del globo pallido e della substantia nigra. Percorso indiretto cui effetto è realizzato coinvolgendo GABA e encefalina, proviene dai neuroni guscio e colpisce il nucleo dei gangli della base tramite la sequenza di connessione comprendendo segmento esterno del globo pallido e nucleo subtalamico. Disturbi nella conduttività del percorso diretto causano ipocinesia, mentre una diminuzione della conduttività delle strutture del percorso indiretto porta ad ipercinesia con corrispondenti cambiamenti nel tono muscolare. L'integrità di percorsi GABAergici ai diversi livelli del sistema di controllo del motore e l'integrazione di collegamenti dopaminergici al livello coperture sono essenziali per la regolazione delle interazioni thalamocortical. La manifestazione più comune di patologia motoria in varie forme di paralisi cerebrale infantile è una violazione del tono muscolare e un cambiamento strettamente correlato nell'attività riflessa dei muscoli.

Il trapianto di tessuto neurale embrionale nella paralisi cerebrale infantile richiede un'attenta analisi della natura del danno alle strutture cerebrali. Sulla base della determinazione della dopamina e GABA nella subaracnoidea gli autori liquido cerebrospinale hanno dettagliato il livello di integrazione dei disturbi funzionali delle strutture cerebrali, rendendo possibile oggettivare i risultati di un intervento chirurgico per correggere e ripetuto Neurotransplantation. Tessuto nervoso fetale (abortny materiale 9 settimane di embrione) sono stati trapiantati nel parenchima della corteccia giro precentrale degli emisferi cerebrali, a seconda della gravità delle alterazioni atrofiche. Nel periodo postoperatorio, non sono state osservate complicanze o deterioramento dei pazienti. La dinamica positiva è stata osservata nel 63% dei pazienti con forme spastiche, nell'82% dei bambini con una forma atonica-estetica e solo nel 24% dei pazienti con una forma mista della malattia. È stato stabilito un effetto negativo sui risultati dell'operazione di un alto livello di neurosensibilità con la presenza di autoanticorpi a proteine neurospecifiche. Il trapianto di tessuto neurale embrionale era di bassa efficacia nei pazienti di età compresa tra 8 e 10 anni e oltre, nella grave sindrome ipercinetica e nell'emicrania. Efficacia clinica del trapianto del tessuto neurale embrionale in pazienti con forme spastiche della paralisi cerebrale manifesta formazione statomotornyh di nuove capacità e movimenti volontari con la correzione di schemi di movimento patologici e una diminuzione del grado di spasticità, posture anomale e atteggiamenti. Gli autori ritengono che l'effetto positivo del trapianto del tessuto nervoso embrionale sia il risultato di un effetto normalizzante sull'attività funzionale delle strutture sopraspinali coinvolte nella regolazione del tono delle posture e dei movimenti volontari. In questo caso, gli effetti clinici positivi del trapianto di tessuto neurale embrionale sono accompagnati da una diminuzione del contenuto di neurotrasmettitori nel liquido cerebrospinale subaracnoidea, indicando che la ripresa interazioni integrali colpiti strutture cerebrali.

V'è un altro forme gravi di malattie neurologiche - stato di minima coscienza, il problema del trattamento di cui, purtroppo, è ben lungi dall'essere risolto. Rappresenta un minimo di coscienza subacuta polyetiology stato o condizione cronica derivante da lesioni pesanti SNC organici (principalmente corteccia), e caratterizzata dallo sviluppo e panagnozii panapraksii corrispondenza di sezioni funzione segmentale relativamente memorizzati derivano formazioni e limbic complesso reticolare cervello. Follow-up studi (da 1 a 3 anni) hanno dimostrato che lo stato di minima coscienza non è la diagnosi finale di danni persistenti al sistema nervoso nei bambini, e si trasforma in uno stato vegetativo organico o demenza, o cronica. Nel reparto di riabilitazione neurochirurgia dell'Istituto di neurochirurgia. AP Romodanov Scienze dell'Ucraina 21 pazienti con trapianto di conseguenze sindrome apallic del tessuto neurale embrionale è stata eseguita. In anestesia generale Fresa corona bava è stata applicata su una superficie di più pronunciati atrofia identificati nella raffigurazione computerizzata o la risonanza magnetica, e in presenza di atrofia diffusa della sostanza grigia o bianca introdotto nel trapianto e un giro centrale precentrale del cervello. Dopo l'apertura della dura madre pezzi di 8-9 settimane di età embrionali Preferiti tessuto sensorimotor corteccia intracorticale impiantato utilizzando un dispositivo speciale. Il numero di campioni del tessuto impiantato è da 4 a 10, che è determinata dalla quantità e dimensione di foro di trapano modifiche locali midollo. A differenza di altri tipi di patologia alla sindrome di apallic, gli autori hanno cercato di impiantare come molti tessuti fetali nelle zone più convenienti del cervello. La dura madre fu suturata, fu fatta la plastica del difetto del cranio. Durante l'operazione, tutti i pazienti hanno mostrato notevoli cambiamenti entrambe corteccia (atrofia, mancanza di onde, decolorazione e pulsazione midollo) e meningi (ispessimento della dura madre, un ispessimento significativo della membrana aracnoide con avere è propri vasi sanguigni, fusione conchiglie con la sostanza cerebrale sottostante). Queste modifiche sono state più pronunciato nei pazienti con una storia ci sono state indicazioni di lesioni infiammatorie cerebrali trasferiti. In pazienti sottoposti a CNS ipossia, dominata da cambiamenti diffuse atrofiche della sostanza cerebrale, in particolare i dipartimenti corticali, con un incremento nello spazio subaracnoideo, senza variazioni significative nelle membrane del cervello. La metà dei pazienti ha mostrato un aumento del sanguinamento di tessuti molli, ossa, sostanza cerebrale. Dopo operazioni nel periodo da sei mesi a tre anni, lo stato è migliorata in 16 pazienti, cinque pazienti sono rimasti invariati. La dinamica positiva è stata osservata sia dal lato del motore che della sfera mentale. Il tono muscolare è diminuita in dieci pazienti e l'attività fisica del paziente è aumentato (diminuito paresi, coordinazione dei movimenti migliorato), la capacità di manipolazione degli arti superiori significativo aumento nei cinque figli. Quattro pazienti a ridurre la frequenza e la gravità delle crisi epilettiche e un bambino per tutto il periodo di osservazione di attacchi epilettici dopo l'intervento chirurgico non esisteva. L'aggressività è diminuita in due bambini in due pazienti con grave compromissione bulbare migliorato deglutizione, due bambini sono stati in grado di masticare in proprio entro 2 settimane dopo l'intervento chirurgico. Ha rilevato una diminuzione della gravità dei disturbi mentali, nove bambini dopo l'operazione è diventata più calma, il sonno e l'attenzione migliorata in sette pazienti. Tre pazienti con sindrome di conseguenze apallic hanno cominciato a riconoscere i suoi genitori, uno - di seguire le istruzioni, due - a dire le parole, tre erano diminuiti grado di disartria. Gli autori di notare che un miglioramento significativo nei pazienti inizia dopo 2 mesi dopo l'operazione, raggiunge un massimo di 5-6 mesi, allora il tasso di miglioramento sta rallentando e la fine dell'anno, il 50% dei pazienti del processo di stabilizzazione. Positivo effetto neurotransplantation servito come base per un nuovo intervento in sei pazienti affetti da sindrome di conseguenze apallic, ma dall'altra emisfero del cervello. Tecniche e metodologie secondo trapianto erano identici a quelli della prima operazione, ma l'effetto clinico della seconda fase è stato inferiore, anche se non si verifica dopo la prima e dopo la seconda chirurgia complicazioni gravi. Secondo gli autori, il meccanismo di azione terapeutica associata neurotransplantation neurotrofico influenza trapiantato tessuto neurale embrionale che contiene una grande quantità di crescita, ormonali, e altre sostanze biologicamente attive promuovere la riparazione dei neuroni danneggiati e plastica riorganizzazione del tessuto cerebrale destinatario. Non è escluso e l'effetto di attivare l'attività delle cellule nervose che sono state conservate morfologicamente, ma ha perso a causa della attività funzionale della malattia. E 'veloce effetto neurotrofico può essere spiegato con il miglioramento delle funzioni bulbari in alcuni bambini alla fine della prima o seconda settimana dopo l'intervento chirurgico. Si presume che, oltre a quelli del terzo-quarto mese tra l'innesto e il cervello ospitante stabilite comunicazione morfo-funzionale attraverso cui neyrotransplantat sostituisce la funzione delle cellule cerebrali morte, che è il substrato per miglioramento sia funzioni motorie e mentali dei pazienti.

L'effetto dell'innesto del tessuto neurale embrionale sulla riorganizzazione delle connessioni inter-neurali è stato studiato sperimentalmente. Gli autori sui ratti bianchi utilizzando un DIL tag fluorescenti lipofila (1,1-diottadecil-3,3,3 \ 3'-tetrametilindokarbotsianina perclorato) e dei modelli di scansione laser confocale recupero studiato intermodulo connessioni assonale nella zona di danni meccanici della corteccia cerebrale su sfondo trapianto embrionale tessuto nervoso e senza di esso. Si è riscontrato che l'introduzione del tessuto neurale fetale in una zona danneggiata fornisce crescita assonale, che dopo aver attraversato l'innesto sono collegati al tessuto cerebrale adiacente, mentre senza il trapianto di fetale zona di avaria tessuto neurale è per crescere assoni ostacolo insormontabile. In questo lavoro è stato effettuato il trapianto di embrione (15-17 giorni di gestazione) della neocorteccia. I nostri risultati - ulteriore prova a favore di un'influenza embrionale innesto di tessuto neurale attiva a riorganizzazione post-traumatico rapporto interneuronale adiacenti moduli strutturali e funzionali della corteccia cerebrale. Trapianto di tessuto neurale embrionale fornisce il recupero parziale delle relazioni tra le parti divise del danno della corteccia cerebrale attraverso la creazione di condizioni favorevoli per la crescita degli assoni nella zona di fattori dell'innesto neyrotrofichoskih. L'esistenza di tale effetto sia dimostrato sperimentalmente e discusso in letteratura come prova della possibilità plastiche alti del cervello danneggiata di animali adulti. A questo proposito, il trapianto di cellule è attualmente considerato come una strategia terapeutica ottimale per ripristinare la funzione di un SNC umano danneggiato.

I nostri dati sull'efficienza del cervello tessuto neurale fetale medio trapianto esogena per le prospettive di crescita assonale attestano creazione mirata di collegamenti di comunicazione tra le porzioni intatte adiacenti del cervello. Lavoro effettivo sembra studiare l'effetto del trapianto del tessuto neurale sulla dinamica dei parametri funzionali del SNC, con il compito di studiare l'impatto del trapianto di Preferiti fetali locus coeruleus (LC) sugli indicatori morfo neuroni LC e destinatari attività locomotoria. I destinatari erano ratti Wistar femmina, donatori - embrioni di razze di 18 giorni della stessa linea. Il trapianto di LC embrionale è stato effettuato nella cavità del terzo ventricolo del cervello. Istologicamente, l'attecchimento del trapianto è stato rilevato nel 75% degli animali riceventi. Nei casi di attecchimento, l'innesto si è posato sulla parete del ventricolo, riempiendo 1 / 5-2 / 5 del suo lume ed era vitale. A 1 e 6 mesi dopo l'operazione, il tessuto neurale trapiantato secondo le caratteristiche morfologiche rappresentava strutture che sarebbero sorte nel loro normale sviluppo ontogenetico, cioè la struttura del LC. I dati ottenuti dagli autori indicano che negli animali che sono stati trapiantati con l'inserto LC embrionale, l'attività dinamica cambia e l'attività della matrice della cromatina dei nuclei delle cellule LC aumenta. Di conseguenza, si verifica un'intensificazione dell'attività dei neuroni del proprio LC, ma l'innesto implantare è anche funzionalmente attivo. È noto che la cosiddetta regione locomotoria del mesencefalo coincide praticamente con la localizzazione di LC. Gli autori ritengono che la base delle variazioni dell'attività motoria dei topi riceventi è l'attivazione di cellule LC, sia originali innesto, con assegnazione a seguito di grandi quantità di noradrenalina, anche in segmenti del midollo spinale. Pertanto, si presume che l'aumento dell'attività locomotoria in condizioni trapianto LC in un cervello animale intatto a causa della presenza di trapianto funzionalmente attivo integrato con il cervello del destinatario e contribuire alla attivazione dell'attività locomotoria dei ratti.

Inoltre, è dimostrato che trapiantato embrionale cellule neuroepiteliali segnalibri neocorteccia e il midollo spinale sopravvivere e differenziarsi in neuroblasti, giovane e maturo neuroni entro 1-2 mesi dopo il trapianto nel nervo sciatico di ratti adulti feriti. Nello studio della dinamica di NADRN neuroni positivi segnalibri embrionali spinale e neocorteccia ratto alloinnesti eterotopici spinali (15 ratto embrioni giorno) per sezioni longitudinali attraverso i nervi sciatico di ratti-recipients mostrato attecchimento ricavati dagli 70 all'80% neyrotransplantatov che dipende dal periodo di osservazione. Neuroblasti forma uni- e bipolare con nuclei luminosi arrotondati e uno o due nucleoli iniziano a formarsi innesti ad una settimana dopo l'operazione, che è stata accompagnata dalla formazione di cluster. Tra neuroblasti autori non sono riusciti a individuare le cellule che contengono NADPH-diafopazy (NADPH-d). Dopo 7 giorni di NADPH-positivi sono solo elementi cellulari dei vasi sanguigni - cellule endoteliali dei capillari nell'interno del trapianto e endoteliali vascolari e cellule muscolari lisce del nervo sciatico del destinatario. Poiché nelle cellule muscolari lisce vascolari, l'induzione di NO-sintetasi (NOS) avviene sotto l'influenza di IL-1, gli autori attribuiscono la comparsa di cellule muscolari lisce NADPH-positive nei vasi sanguigni del nervo sciatico alla presenza di IL-1 sintetizzato nei tronchi nervosi danneggiati. È noto che in condizioni neyronogenez trapianto di segnalibri cervello fetale è sincronizzato con lo sviluppo dei neuroni in situ. I risultati di studi morfologici suggeriscono che la differenziazione degli elementi neurali trapianto sette giorni dopo il trapianto corrisponde alla cella differenziazione simile al cervello di ratti appena nati. Così, in un trapianto eterotopico in una periferica nervo trapiantato cellule nervose embrione mostrare la capacità di sintetizzare NADPH-d. Nei trapianti di midollo spinale rivela più neuroni contenenti NADPH-d, che si innesta nella neocorteccia, ma la sintesi di ossido nitrico nei neuroni trapiantati comincia dopo che lo sviluppo in situ. Nel sistema nervoso centrale dei vertebrati cellule NOS-positive appaiono come già nel periodo prenatale. Si ritiene che NO contribuisce alla formazione di connessioni sinaptiche nel cervello in via di sviluppo, e la presenza di afferenze nervose NOS-positivi che forniscono neuroblasti sintesi di NO nel cervelletto, stimola la migrazione e la differenziazione dei neuroni, formando così Cytoarchitectonics cervello normale. L'importante ruolo di NO in sinapsogeneze installato nella tectum - neuroni NOS-positivi sono stati solo coloro che avevano le connessioni sinaptiche con le cellule della retina.

È noto che l'ossido di azoto è uno dei regolatori dell'attività cerebrale, dove è formato da arginina sotto l'influenza di NO sintasi, che ha attività diafora. Nel SNC, N0 è sintetizzato nelle cellule endoteliali di vasi sanguigni, microglia, astrociti e nei neuroni di varie parti del cervello. Dopo il danno cerebrale traumatico, così come l'ipossia e l'ischemia, c'è un aumento nel numero di neuroni contenenti NO, che è uno dei regolatori del flusso sanguigno cerebrale. Data la capacità di N0 di indurre la sinapsogenesi, lo studio della formazione di cellule contenenti NO in condizioni di neurotrapianto sullo sfondo di lesioni traumatiche del tessuto nervoso del ricevente è di particolare interesse.

È altrettanto importante studiare l'influenza sul comportamento stereotipo riflesso Neurotransplantation condizionata. Negli esperimenti che studiano l'influenza di lontano e intracerebrale (tra CII e CIII) innesti di macchie bluastre embrionali (17-19 ° giorno di gestazione) e il contenuto della memoria dei processi di catecolamine nei ratti con la distruzione neocorteccia frontotemporale dimostrato che i danni elettrolitica frontotemporale corteccia dà stereotipo condizionale emotivo risposta riflessa evitamento (memoria), diminuisce l'attività fisiologica, riduce la quantità di noradrenalina nella zona corticale del coagulato ma aumenta così il suo livello nell'ipotalamo, dove una diminuzione della concentrazione di adrenalina, ma nel sangue e ghiandole surrenali aumenta la sua quantità.

Come risultato di trapianto intracerebrale di tessuto embrionale macchie bluastre 81,4% degli animali stereotipo recuperato risposta condizionale riflessa emotiva evitamento, alterata danni elettrolitica alle aree fronto-temporale della adrenalina normalizzato corteccia cerebrale nel mesencefalo formazione reticolare, ipotalamo e neocorteccia e nell'ippocampo anche aumenta il suo livello, combinata con una diminuzione delle concentrazioni ematiche di adrenalina.

Il trapianto lontano di tessuto embrionale macchie bluastre promuove non solo il ripristino di stereotipo alterata condizionale risposta di evitamento riflesso emotivo nei ratti con lesioni della corteccia fronto-temporale elettrolitica, ma aumenta anche il contenuto di noradrenalina e adrenalina, principalmente nell'ipotalamo, sangue, cuore e ghiandole surrenali. Si presume che ciò sia dovuto a innestare vascolarizzazione, penetrazione di neurotrasmettitori nel sangue, il loro passaggio attraverso la barriera e attivazione meccanismi sangue-cervello adrenalina ricaptazione e noradrenalina assorbimento da tipi 1, 2, 3. Gli autori ritengono che la stabilizzazione dei livelli di noradrenalina lunghi in un attecchimento e funzione innesto può essere considerata un fenomeno della sua progressiva dei neuroni in dosi minime macchie bluastro.

Gli effetti clinici positivi del trapianto di tessuto neurale embrionale possono essere dovuti alla capacità di questi ultimi di influenzare i processi di neoplasia delle navi, nella cui regolazione partecipano direttamente fattori di crescita e citochine. Vasculogenesi attivato fattori di crescita angiogenici - fattore di crescita vascolare endoteliale (VEGF), FGF, PDGF, TGF, che sono sintetizzate durante ischemia servire il punto di origine di angiogenesi. È dimostrato che il potenziale di esaurimento della crescita vascolare si verifica nel processo di invecchiamento, che svolge un ruolo importante nella patogenesi di malattie come la malattia coronarica e l'obliterazione dell'aterosclerosi degli arti inferiori. L'ischemia dei tessuti si sviluppa e con una varietà di altre malattie. Introduzione di fattori angiogenici nella zona ischemia (angiogenesi terapeutica) stimola la crescita dei vasi sanguigni in tessuti ischemici e migliora la microcircolazione a causa dello sviluppo di circoli collaterali, che a sua volta, aumenta l'attività funzionale dell'organo colpito.

I più promettenti per l'uso clinico sono VEGF e FGF. I risultati dei primi studi randomizzati si sono dimostrati incoraggianti, specialmente in presenza della corretta scelta dei dosaggi e delle modalità di somministrazione ottimali dei fattori angiogenetici. A questo proposito, è stata effettuata una valutazione sperimentale dell'attività angiogenica di un estratto isolato dal tessuto cerebrale embrionale umano. Il lavoro ha utilizzato materiale abortivo ottenuto alla ventesima settimana di gravidanza e processato secondo il metodo di I. Maciog e co-autori (1979) nella modifica dell'ANRF IC. Questo farmaco è un analogo di "Supplemento di crescita delle cellule endoteliali" ("Sigma") ed è una miscela naturale di fattori angiogenetici umani, che include VEGF e FGF. Gli esperimenti sono stati condotti su ratti con modelli di ischemia del tessuto dell'arto posteriore e del miocardio. Sulla base della ricerca di attività della fosfatasi alcalina in animali da esperimento trattati con il tessuto neurale embrionale estratto, ha mostrato un aumento del numero di capillari per unità di superficie del miocardio - sia longitudinale e trasversale alle fette di cuore. Attività angiogenica del farmaco si manifesta con introduzione diretta in zona ischemica e nel caso di (intramuscolare) somministrazione sistemica, che ha portato ad una diminuzione della superficie media di post-infarto cicatrice.

In qualsiasi forma di realizzazione, il trapianto di tessuto neurale embrionale è estremamente importante scegliere il periodo gestazionale corretta trapiantato materiale embrionale. Analisi comparata di preparati cellulari da embrioni mesencefalo ventrale 8-, 14- e 16-17 giorni di età ratti embrionali tre mesi dopo intrastriarnoy neurotransplantation ratti sessualmente maturi con parkinsonismo in un'asimmetria motore di test automatizzati apomorfinindutsirovannoy rivelato preparazioni cellulari significativamente più alto di efficienza del sistema nervoso centrale embrioni di 8 giorni e il più piccolo - di tessuto neurale embrionale 16-17 giorni. I dati ottenuti sono stati correlati con l'analisi dei risultati istomorfologiche, in particolare, con le dimensioni di innesti, gravità reazione gliale ed il numero di neuroni dopaminergici in loro.

Differenze effetto terapeutico delle cellule dei tessuti fetali nervo può essere associato con il grado di impegno e immaturità delle cellule stesse, e la loro risposta a vari fattori di crescita, che sono assegnati nell'area del danno neuroni dopaminergici indotta. In particolare, l'effetto di EGF e FGF2 nello sviluppo delle cellule staminali neurali in vivo telencefalo avviene a diversi stadi di embriogenesi. Cellule roepiteliale 8.5-giorno-vecchi embrioni di topo quando coltivate in vitro a proliferare in mezzo privo di siero in presenza di FGF2, ma non EGF, che reagiscono staminali unica popolazione di cellule isolate dal cervello di embrioni in fasi successive di sviluppo. Allo stesso tempo, le cellule staminali neuronali proliferano in risposta a ciascuno di questi mitogeni e crescita additivo aumentare in caso di aggiunta di FGF2 e EGF in colture di piantine bassa densità cellulare. Si ritiene che le cellule staminali neurali EGF-reattiva delle germinali zona 14,5 giorni di età embrioni di topo sono discendenti lineari di cellule staminali neurali FGF-reattiva, che prima compaiono dopo 8,5 giorni di gestazione. Fenotipo potenziale delle cellule staminali e progenitrici neurali dipende dal complesso influenza il loro microambiente. Quando immunofenotipizzazione delle cellule neurali e aree periventricolari ippocampali 8-12- e 17-20 settimane di età embrioni umani mediante citofluorimetria flusso rivelato notevole variabilità associata sia con l'età gestazionale e l'individuo caratteristiche costituzionali donatore biomateriale. Quando la coltura di cellule precursori neurali in mezzo privo di siero con EGF selettiva, FGF2 e NGF neurospheres formate ad una velocità sostanzialmente indipendente dalla gestazione. Cellule di differenti aree cerebrali 5-13 settimane di embrione umano a breve coltivazione con FGF2 in colture monostrato su substrato laminina in presenza di tracce di fattori di crescita che sostengono la proliferazione per 6 settimane con una percentuale elevata cellule nestinpozitivnyh contro uno sfondo di formazione spontanea di cellule con marcatori di tutte e tre le linee differenziazione neurale. Le cellule isolate da mesencefalo umano durante la gestazione dell'embrione superiore a 13 settimane al proliferare sotto l'influenza di EGF e formano anche neurosfere. Grazie alla combinazione di EGF e FGF2, è stato raggiunto un effetto sinergico. La proliferazione più intensa di cellule staminali neurali è osservata con la comparsa di neurosfere quando coltivate tessuto corteccia cerebrale di 6-8 settimane di età embrioni umani in presenza EGF2, IGF1 e 5% siero di cavallo su un substrato con fibronectina.

Va notato che le domande riguardanti l'età gestazionale e il dipartimento del SNC embrionale, il cui tessuto è preferibile utilizzare ai fini del neurotrapianto, rimangono aperti. Le risposte ad esse dovrebbero essere ricercate nella neurogenesi del cervello in via di sviluppo, che continua per tutto il periodo prenatale - in un momento in cui l'epitelio del tubo neurale forma una struttura multistrato. Si ritiene che la fonte di cellule staminali e nuovi neuroni radiale cellule gliali è composto da cellule allungate con processi lunghi, diretto radialmente rispetto alla parete di vescicole cerebrali, e in contatto con la superficie interna dei ventricoli e le pareti esterne di superficie pia cerebrale. Precedenza glia radiali dotati solo una funzione del tratto neuronale, con la quale la migrazione dei neuroblasti dalla superficie ventrale nelle sezioni, e conferisce un ruolo nella formazione quadro dell'organizzazione laminare corretta della corteccia. Oggi è stabilito che lo sviluppo della glia radiale è transdifferenziato in astrociti. Una parte significativa di esso nei mammiferi si riduce immediatamente dopo la nascita, tuttavia, in quelle specie di animali in cui la glia radiale persiste fino all'età adulta, la neuronogenesi è attiva anche nel periodo postnatale.

Nella coltura di cellule da neuroni radiali gliali embrionali neocortical roditori formata e cellule gliali, e in gestazione sviluppo embrionale da 14 a 16 giorni (periodo di massima intensità neyronogeneza nella corteccia cerebrale di topi e ratti) formate principalmente neuroni. Il 18 ° giorno dell'embriogenesi, la differenziazione si è spostata verso la formazione di astrociti con una significativa riduzione del numero di neuroni neoformati. Etichettatura in cellule gliali radiali situ utilizzando la GFP permesso di rilevare bolle nelle cavità cerebrali embrioni di ratto 15-16 giorni di età divisione asimmetrica di cellule marcate con la comparsa di cellule figlie aventi caratteristiche immunologiche e elettrofisiologiche di neuroblasti. È interessante notare che, in base ai risultati delle osservazioni dinamici derivanti neuroblasti utilizza la cellula madre cellule gliali radiali a migrare verso la superficie della pia.

Il marcatore endogeno della glia radiale è la proteina dei filamenti neustin intermedi. Da cellule fluorescenti ordinamento per flusso marcato con un retrovirus associato con GFP ed espresso sotto il controllo della nestina, ha dimostrato che le cellule staminali della regione giro dentato dell'ippocampo e persona chilo (materiale è stato ottenuto a chirurgia per epilessia) esprimono nestin. Di conseguenza, si riferiscono alla glia radiale, che negli umani, come in altri mammiferi, è trattenuta solo nel giro dentato.

Allo stesso tempo, l'efficacia del trapianto cellulare è determinata non solo dall'elevata vitalità delle cellule del donatore, dal loro potenziale di differenziazione e dalla proprietà di sostituire le cellule difettose, ma, prima di tutto, dalla migrazione diretta. È dalla capacità di migrazione che dipende l'integrazione funzionale completa delle cellule trapiantate - senza disturbi nella citoarchitettonica del cervello ricevente. Dal momento che radiale delle cellule gliali nel periodo post-natale è quasi completamente esposto alla riduzione, deve scoprire come i destinatari adulti di cellule del donatore possono spostarsi dalla zona del trapianto nel centro del danno cerebrale. Ci sono due versioni di migrazione delle cellule del sistema nervoso centrale, indipendentemente dalla glia radiale: il fenomeno della migrazione tangenziale o movimento neuroblasti nello sviluppo della corteccia cerebrale perpendicolare alla rete gliale radiale, nonché la migrazione di "stringa" o "catena". In particolare, la migrazione delle cellule progenitrici neurali dalla zona subventricolare rostrale al bulbo olfattivo si verifica come una sequenza di cellule strettamente aderenti circondate da cellule gliali. Si ritiene che queste cellule utilizzano cellule Partner come substrato migrazione, come il principale regolatore interazioni cellula-cellula è PSA-NCAM (adesione neurale cellule polisialirovannaya molecola). Di conseguenza, la migrazione dei neuroni non richiede necessariamente la partecipazione di glia radiale o legami assonici preesistenti. Sotto forma Vneradialnaya di movimento delle cellule "stringa" di sistema migratorio rostrale sia mantenuto durante tutta la vita, che indica la reale possibilità di somministrazione mirata di cellule progenitrici neurali trapiantate nel sistema nervoso maturo.

C'è un'ipotesi sulla presenza di linee di cellule staminali nel ontogenesi del cervello, secondo cui nelle fasi iniziali di cellule staminali sviluppo del cervello sono cellule del neuroepitelio, che nel processo di maturazione in glia transdifferenziare radiale. Nell'età adulta, il ruolo delle cellule staminali viene eseguito da cellule che hanno segni di astrociti. Nonostante una serie di questioni controverse (polemica per quanto riguarda le cellule staminali dell'ippocampo, così come le parti profonde del cervello che non hanno una struttura a strati della crosta e lo sviluppo di cumuli talamo, dove la glia radiale è assente), un concetto chiaro e semplice della successione del fenotipo delle cellule staminali durante sguardi ontogenesi molto attraente

L'effetto dei fattori del microambiente sulla determinazione e sulla successiva differenziazione delle cellule neurali differenziali è chiaramente dimostrato nel trapianto di cellule staminali del midollo spinale maturo in diverse parti del sistema nervoso maturo. Quando le cellule staminali sono state trapiantate nel giro dentato o nell'area di migrazione dei neuroni dei bulbi olfattivi, è stato osservato il trapianto attivo delle cellule a numerosi neuroni. Trapianto di cellule staminali del midollo spinale e la zona dell'ippocampo portato alla formazione di astrociti e oligodendrociti, mentre nel trapianto in giro dentato sono formati non solo le cellule gliali, ma anche i neuroni.

In un ratto sessualmente maturo, il numero di cellule in divisione nel giro dentato può raggiungere diverse migliaia al giorno - meno dell'1% del numero totale di cellule di grano. I neuroni rappresentano il 50-90% di cellule, astrociti e altri elementi gliali - circa il 15%. Le cellule rimanenti hanno caratteristiche antigeniche di neuroni e glia, ma contengono antigeni di cellule endoteliali, che indica un rapporto stretto neyronogeneza e angiogenesi nel giro dentato. I fautori della possibilità di differenziare le cellule endoteliali in cellule progenitrici neuronali si riferiscono alla capacità degli endoteliociti in vitro di sintetizzare BDNF.

Impressionante velocità auto-assemblaggio di reti neurali: nel processo di differenziazione di cellule progenitrici migrano cellule granulari nel giro dentato e formano germogli crescente verso la zona SAZ sinapsi dell'ippocampo e formando con neuroni piramidali e glutamatergica intercalary inibitorio. Grano-cellule di nuova creazione integrati in circuiti neurali esistenti per 2 settimane, e le prime sinapsi appaiono già 4-6 giorni dopo la nascita di nuove cellule. Da frequenti somministrazione maturo BrdU animale o 3H-timidina (un modo per identificare le cellule staminali adulte) rilevato un gran numero di neuroni marcati e astrociti nell'ippocampo, suggerendo la possibilità di formazione di nuovi neuroni non solo nel giro dentato, ma anche in altre parti dell'ippocampo. L'interesse per i processi di divisione, la differenziazione e la morte delle cellule nel giro dentato dell'ippocampo del cervello maturo a causa del fatto che gli emergenti qui neuroni sono localizzati in uno dei luoghi chiave del ippocampo, responsabili dei processi di apprendimento e memoria.

Così, oggi trovato che da cellule subependimnoy zona del ventricolo laterale roditori maturi verifica neurale predecessore cellule migrano lungo la migrazione rostrale, ricavata longitudinalmente orientato cellule astrogliali al bulbo olfattivo, dove sono incorporati nello strato di cellule cereali e differenziarsi in neuroni struttura. La migrazione delle cellule progenitrici neurali trovati nelle rostrale migratori scimmie flusso adulti, suggerendo la possibilità di formazione di nuovi neuroni nel bulbo olfattivo di primati. Cellule staminali neurali isolate dal bulbo olfattivo adulti e tradotti in una linea, le cellule che si differenziano in neuroni, astrociti e oligodendrociti clonati. Le cellule staminali si trovano nell'ippocampo del cervello maturi di ratti, topi, scimmie e gli esseri umani. Cellule staminali neuronali zona subgranulare della fascia dentata sono una fonte di cellule precursori migrano negli arti mediale e laterale dell'ippocampo, dove si differenziano in grano a cellule mature ed elementi gliali. Assoni formano de novo dentate gyrus neuroni ricondotte al SAZ campo, indicando che i neuroni neoformati coinvolti nella implementazione di funzioni ippocampali. Nelle aree associative della neocorteccia del cervello adulto scimmia trovato cellule precursori dei neuroni che migrano dalla zona subventricolare. Il nuovo livello VI dei neuroni piramidali della corteccia cerebrale nuova topi rivela attraverso 2-28 settimane dopo i danni e la morte dei neuroni nativi questo strato a causa della migrazione dormantnyh cellule progenitrici precedenti nella zona subventricolare indotte. Infine, la realtà di neyronogeneza postnatale nel cervello umano mostra un aumento di due volte nel numero di neuroni corticali, ha continuato durante i primi 6 anni dopo la nascita.

Di non piccola importanza per il trapianto di cellule pratiche è la questione della regolazione dei processi di riproduzione e differenziazione delle cellule staminali e progenitrici neurali. Il valore più alto tra i fattori che deprimono la proliferazione delle cellule progenitrici neurali hanno glucocorticoidi, che riduce drasticamente il numero di divisioni, mentre la rimozione della ghiandola surrenale, al contrario, aumenta notevolmente il numero di mitosi (Gould, 1996). È da notare che la morfogenesi del giro dentato nei roditori è più intensa durante le prime due settimane di sviluppo postnatale in assenza di reazione allo stress sullo sfondo di un brusco calo della produzione e secrezione di ormoni steroidi della corteccia surrenale. I corticosteroidi inibiscono la migrazione dei grani cellulari - i nuovi neuroni non si integrano nello strato granulare del giro dentato, ma rimangono nel chilo. Si presume che i processi di formazione del legame sinaptico vengano violati simultaneamente. Protezione delle cellule da tale "aggressione steroidi" svolte dalla minima espressione dei recettori minerali e glucocorticoidi sulla proliferazione fagioli cellule non solo durante lo sviluppo del giro dentato, ma anche negli animali maturi. Tuttavia, tutti i neuroni nei neuroni dell'ippocampo del cervello si caratterizza per l'elevato contenuto di recettore dei glucocorticoidi, che provoca stress sul ippocampo. Lo stress psicoemozionale e le situazioni stressanti inibiscono la neuronogenesi e lo stress cronico riduce drasticamente la capacità degli animali di apprendere nuove abilità e apprendere. L'effetto negativo più pronunciato dello stress cronico sulla neuronogenesi è del tutto comprensibile, dato lo stato prevalentemente dormiente delle cellule staminali neurali. Quando immobilizzazione di ratto gravide (roditori - fattore di stress sopramassimale) è impostato come stress prenatale causa anche una riduzione del numero di cellule nel giro dentato e inibisce sostanzialmente neyronogenez. È noto che i glucocorticoidi sono coinvolte nella patogenesi di stati depressivi, che è l'equivalente neyronogeneza morfologica frenatura, patologica ristrutturazione neuronale e connessioni interneuronali, così come la morte delle cellule nervose. D'altra parte, i farmaci chemioterapici antidepressivi attivano la formazione neuronale de novo, che conferma la connessione tra i processi di formazione di nuovi neuroni nell'ippocampo e lo sviluppo della depressione. Un impatto significativo sulla neyronogenez hanno estrogeni, i cui effetti sono opposti all'azione dei glucocorticoidi e devono sostenere la proliferazione e la sopravvivenza delle cellule progenitrici neurali. Va notato che gli estrogeni aumentano significativamente la capacità degli animali di apprendere. Alcuni autori con l'influenza di estrogeni associano cambiamenti ciclici nel numero di cellule-grano e superano il loro numero nelle femmine.

E 'noto che neyronogenez controllato EGF, FGF e BDNF, tuttavia, i meccanismi di segnali esterni alle cellule staminali da mitogeni e fattori di crescita sono stati sufficientemente studiati. Si è constatato che supporta in vitro cellule progenitrici neuronali lineage PDGF, e il fattore neurotrofico ciliare (CNTF), come triiodotironina stimola formazione di cellule gliali prevalentemente - astrociti e oligodendrociti. Pituitaria ciclasi-attivando proteina (PACAP) e peptide intestinale vasoattivo (VIP) attivare la proliferazione delle cellule progenitrici neurali, ma inibire la differenziazione elabora cellule figlie. Gli oppioidi, specialmente in caso di esposizione prolungata, inibiscono significativamente la neuronogenesi. Tuttavia, cellule staminali e neurali progenitrici cellule-precursori del giro dentato non è rivelato recettori oppioidi (che sono presenti nel differenziare neuroni nel periodo embrionale), che non consente di valutare gli effetti diretti degli oppioidi.

I bisogni della pratica della medicina rigenerativa e della plastica hanno costretto i ricercatori a prestare particolare attenzione allo studio della pluritivita e della multipotenza delle cellule staminali. La realizzazione di queste proprietà a livello della cellula staminale regionale di un organismo adulto a lungo termine potrebbe garantire lo sviluppo del materiale necessario per il trapianto. È stato mostrato sopra che la stimolazione epigenetica delle cellule staminali neurali permette di ottenere cellule proliferanti già preformate secondo i fenotipi neurali, che ne limita il numero. Nel caso di cellule staminali totipotenti proprietà proliferazione embrionale fino a quando un numero sufficiente di cellule avviene prima differenziamento neurale, le cellule sono state propagate e facilmente convertito in fenotipo neuronale. Per le cellule staminali neuronali PGC isolato dalla massa cellulare interna della blastocisti coltivate con e applicabilità LIF presenza, che conserva la loro totipotenza e la capacità di dividersi all'infinito. Successivamente, l'acido retinoico è indotto dalla differenziazione neurale dell'ESC. Il trapianto delle cellule staminali neurali così ottenute in uno striato danneggiato dalla chinolina e dalla 6-idrossidopamina è accompagnato dalla loro differenziazione in neuroni dopaminergici e serotoninergici. Dopo l'introduzione nei ventricoli del cervello di embrioni di cellule progenitrici neurali di ratto ottenuti da PGC migrare verso diverse aree del cervello del destinatario, compresa la corteccia, striato, setto, talamo, ipotalamo, e nel cervelletto. Le cellule che rimangono nella cavità dei ventricoli formano strutture epiteliali che assomigliano a un tubo neurale, così come singole isole di tessuto non neurale. Nel parenchima del cervello dell'embrione ricevente, le cellule trapiantate producono tre tipi principali di cellule nel sistema nervoso. Alcuni di essi hanno dendriti apicali allungati, corpi di cellule piramidali e assoni basali che si proiettano in un corpo calloso. Gli astrociti di origine donatrice estendono i processi ai capillari vicini e gli oligodendrociti contattano strettamente le frizioni mieliniche, prendendo parte alla formazione della mielina. Pertanto, le cellule progenitrici neurali derivate dall'ESC in vitro sono capaci di migrazione direzionale e di adeguati segnali micro-ambientali alla differenziazione regionale, fornendo molte aree del cervello in via di sviluppo con neuroni e glia.

Alcuni autori considerano la possibilità di transdifferenziamento de- e regionale delle cellule staminali adulte. Una conferma indiretta della dedifferentiation di cellule in coltura con l'espansione delle loro potenze sono dati sulla attecchimento delle cellule staminali neurali in topi midollo osseo con il successivo sviluppo di queste linee cellulari, dando un cellule funzionalmente attivi di sangue periferico. Inoltre, il trapianto di geneticamente etichettati (LacZ) cellule neurosfere derivate da cervello maturo o embrionali, nel cervello di topi irradiati con mielosoppressione, ha portato alla formazione di cellule staminali non solo derivati neurali, ma provoca anche la generazione di cellule del sangue, indicando che neurale pluripotenti cellule staminali, realizzate al di fuori del cervello. Così, le cellule staminali neuronali possono differenziarsi in cellule del sangue sotto l'influenza di segnali dal midollo osseo microambiente trasformazione provvisorio nella cellule staminali ematopoietiche. D'altra parte, per il trapianto di cellule staminali ematopoietiche del midollo osseo nel cervello impostare loro differenziazione sotto l'influenza del microambiente del tessuto cerebrale nelle cellule gliali e nervose. Di conseguenza, il potenziale differenziatore delle cellule staminali nervose ed ematopoietiche non è limitato dalla specificità tissutale. In altre parole, i fattori microambiente locali diversi dal caratteristico dei tessuti cerebrali e midollo ossee possono modificare l'orientamento della differenziazione di queste cellule. E 'dimostrato che le cellule staminali neurali iniettate nel sistema venoso di topi irradiati, creati nella milza e nel midollo osseo una popolazione di mieloidi, linfoidi e cellule ematopoietiche immature. In vitro L'effetto di midollo osseo proteine morfogenetiche (BMP) sulla sopravvivenza e la differenziazione delle cellule staminali neurali è determinata, come nei primi stadi della embriogenesi nello sviluppo di neurale o direzioni gliali. Le colture di cellule staminali neurali di 16 giorni di età embrioni di ratto BMPs inducono astroglia e neuroni, mentre nelle colture di cellule staminali derivate dagli astrociti cerebrali perinatali formate soltanto. Inoltre, BMP sopprimere generazione di oligodendrociti in vitro che appaiono solo quando si aggiunge zucca antagonista BMP.

Processi inerente transdifferenziamento vidonespetsifichnost: cellule staminali ematopoietiche sono midollo osseo umano trapiantato nello striato di ratti adulti, migrare nella materia bianca della capsula esterna, neocorteccia ipsi- e controlaterale dove formano astrotsitopodobnye elementi cellulari (Azizi et al, 1998.). In allotrapianto di cellule staminali del midollo osseo nel ventricolo laterale della migrazione topi neonati di cellule staminali ematopoietiche possono essere ricondotte al proencefalo e strutture cerebellari. Lo striato e lo strato molecolare delle cellule dell'ippocampo migrato trasformate in astrociti, e nel bulbo olfattivo, lo strato interno delle cellule granulari cerebellari e formazione reticolare tronco cerebrale per formare cellule neuronali con reazione positiva al neurofilamenti. Dopo l'iniezione endovenosa di cellule ematopoietiche di topi adulti micro- GFP-etichettata e astrociti sono rilevate nella neocorteccia, talamo, cervelletto e tronco cerebrale.

Inoltre, le cellule staminali mesenchimali del midollo osseo che danno origine a tutti i tipi di cellule del tessuto connettivo, in certe condizioni, possono anche subire transdifferenziamento neurale (ricordiamo che la fonte di mesenchima embrionale sono cellule della cresta neurale). E 'stato dimostrato che le cellule umane del midollo osseo e di topo stromali coltivate in vitro in presenza di EGF o BDNF, esprimono un marcatore di cellule progenitrici neurali nestina, e l'aggiunta di varie combinazioni di fattori di crescita porta alla formazione di cellule con marcatori gliale (GFAP) e neurone (proteina core NeuN). Le cellule staminali mesenchimali singenici marcate sono state trapiantate nel ventricolo laterale del cervello di topi neonati, migrano e si trovano nel proencefalo e nel cervelletto senza rompere cito-architettura del cervello destinatario. Cellule staminali mesenchimali del midollo osseo si differenziano in astrociti maturi nello striato e lo strato molecolare dell'ippocampo, nonché popolano il bulbo olfattivo, cervelletto e strati granuli formazione reticolare, che si trasformano in neuroni. Le cellule staminali mesenchimali dal midollo osseo umano sono in grado di differenziare in vitro in macroglia e dopo il trapianto si integrano nella struttura del cervello dei ratti. Il trapianto diretto di cellule staminali mesenchimali del midollo osseo nei ippocampo di ratto adulto è accompagnato anche da loro migrazione nel parenchima cerebrale e la differenziazione neurogliali.

Si presume che il trapianto di cellule staminali del midollo osseo possa espandere le possibilità della terapia cellulare per le malattie del SNC caratterizzate da un'eccessiva morte patologica dei neuroni. Va notato, tuttavia, che non tutti i ricercatori riconoscono il fatto di reciproca trasformazione di cellule staminali ematopoietiche e neurali, soprattutto nelle condizioni in vivo, che è ancora a causa della mancanza di marcatori affidabili per valutare il loro transdifferenziamento e ulteriore sviluppo.

Il trapianto di cellule staminali apre nuovi orizzonti per la terapia genica cellulare delle malattie neurologiche ereditarie. La modificazione genetica di cellule staminali neurali comporta l'inserimento di costrutti genetici regolamentazione cui prodotti interagiscono con proteine del ciclo cellulare nella modalità di controllo automatico. La trasduzione di questi geni in cellule progenitrici embrionali usati per la moltiplicazione delle cellule staminali neuronali. La maggior parte dei cloni di cellule geneticamente modificate comporta come linee cellulari stabili, senza segni di trasformazione in vivo o in vitro, ma possiede la capacità espressa per contattare l'inibizione della proliferazione. Quando si applica il trapianto di cellule trasfettate passato incorporato nel tessuto del destinatario, senza rompersi cytoarchitectonics e senza subire una trasformazione maligna. Cellule staminali neurali donatrici non deformano la zona d'integrazione e altrettanto competono per lo spazio con le cellule progenitrici ospitante. Tuttavia 2-3 ° giorno di intensità divisione delle cellule trasfettanti drasticamente ridotto, che corrisponde alla inibizione da contatto della loro proliferazione in vitro. Nel ricevente dell'embrione transfettanti staminali neurali sono anomalie del sistema nervoso centrale, tutte le aree del cervello a contatto con l'innesto, si sviluppano normalmente. Dopo il trapianto, i cloni di cellule staminali neurali rapidamente migrano dalla zona di somministrazione e spesso si estendono oltre le rispettive zone germinali tratto rostrale adeguatamente integrazione con altre aree del cervello. Incorporare cloni geneticamente modificati e linee cellulari trasfettate di cellule staminali neurali nel cervello di un organismo ospite è tipico non solo per il periodo embrionale: queste cellule sono impiantati in più zone CNS feto, neonato, adulti e anche l'invecchiamento dell'organismo ospite e presentano allo stesso tempo la capacità di integrazione adeguata e differenziazione. In particolare, dopo il trapianto nella cavità dei ventricoli cerebrali cellule trasfettate migrare senza danneggiare la barriera emato-encefalica, e sono parti integranti della cellulare tessuto cerebrale funzionale. I neuroni donatori formano le sinapsi appropriate e esprimono canali ionici specifici. Pur mantenendo l'integrità della barriera astrociti derivati trasfettanti cellule staminali neuronali cerebrali sangue, si estende processi sui vasi sanguigni cerebrali, e proteine di origine oligodendrociti donatore mielina espresso base e mielinizzanti processi neuronali.

Inoltre, le cellule staminali neurali sono trasfettate per l'uso come vettori cellulari. Tali costrutti vettori genetici forniscono stabile in vivo l'espressione di geni estranei coinvolti nello sviluppo del sistema nervoso o utilizzati per la correzione del difetto genetico, in quanto i prodotti di questi geni sono in grado di compensare le varie anomalie biochimiche SNC. Un'elevata attività migratoria di cellule staminali trasfettate e un adeguato impianto nelle zone embrionali di varie regioni del cervello in via di sviluppo ci permette di sperare in un completo ripristino del deficit ereditario degli enzimi cellulari. Nella modellizzazione della sindrome da atassia teleangiectasia (linee mutanti di topi pg e pcd) le cellule di Purkinje scompaiono dal cervelletto di animali sperimentali durante le prime settimane di sviluppo postnatale. È dimostrato che l'introduzione di cellule staminali neurali nel cervello di tali animali è accompagnata dalla loro differenziazione nelle cellule di Purkinje e nei neuroni granulari. Nei mutanti pcd, la coordinazione dei movimenti viene parzialmente corretta e l'intensità del tremore diminuisce. Risultati simili sono stati ottenuti nel trapianto di cellule staminali neurali umane clonate a primati in cui la degenerazione cellulare di Purkinje è stata indotta da oncanase. Dopo il trapianto, le cellule staminali neurali del donatore sono state trovate negli strati granulari e molecolari, così come nello strato cellulare di Purkinje del parenchima cerebellare. Pertanto, la modificazione genetica delle cellule progenitrici neurali è in grado di fornire una modifica stabile e impegnata del fenotipo che è resistente alle influenze esterne. Ciò è particolarmente importante nei processi patologici associati allo sviluppo nel ricevente di fattori che ostacolano la sopravvivenza e la differenziazione delle cellule del donatore (ad esempio, con aggressività immunitaria).

Mucopolisaccaridosi di tipo VII nell'uomo caratterizzata da neurodegenerazione progressiva, e ritardato sviluppo intellettuale, che in esperimenti su topi modellato delezione mutazione del gene della beta-glucuronidasi. Dopo trapianto nei ventricoli cerebrali di neonatale topi deficienti destinatario transfettate cellule staminali neuronali secernenti beta-glucuronidasi, cellule donatrici sono stati trovati nella prima area terminale e poi si sviluppa su parenchima cerebrale korrigiruya stabilmente integrità lisosomiale nel cervello di topi mutanti. Nel modello della malattia di Tay-Sachs trasdotte con le cellule staminali neurali retrovirus in amministrazione utero in feti mouse e topi appena nati trapianto fornisce un'espressione efficace della subunità beta della beta-hexosaminidase in riceventi con una mutazione che porta alla accumulo anomalo di beta 2-ganglioside.

Un altro settore della medicina rigenerativa è quello di stimolare le cellule staminali neurali del paziente proliferativa e potenziale di differenziazione. In particolari cellule, neurali staminali secrete NT-3 in un emisezione del midollo spinale e asfissia cerebrale dei ratti esprimono NGF e BDNF nel setto e gangli basali, tirosina idrossilasi - nello striato e reelina - cervelletto e proteina basica della mielina - nel cervello .

Tuttavia, i problemi di neyronogeneza stimolazione pagato non abbastanza attenzione. Poche opere suggeriscono che il carico funzionale sui centri nervosi responsabili dei cattivi distintivi, si riflette nella formazione di nuovi neuroni. Topi transgenici carenti molecole di adesione neuronali riduzione neyronogeneza intensità e riduzione del numero di neuroni che migrano nel bulbo olfattivo è stato associato con ridotta capacità di discriminare odori, anche se la soglia di odore e la memoria olfattiva breve termine non è violata. Nella regolazione svolge un ruolo importante stato neyronogeneza funzionale delle cellule del giro dentato: l'effetto di indebolimento di esposizione a glutammato granelli dopo la distruzione delle cellule della corteccia entorinale contribuisce alla proliferazione e differenziazione dei neuroni e fibre stimolazione via perforante (input afferente primario ippocampo) provoca l'inibizione neyronogeneza. Antagonisti dei recettori NMDA attivati processi neuroni neoplasia, che agonisti, al contrario, riduce l'intensità neyronogeneza tale effetto simile all'azione dei glucocorticoidi. In letteratura sono risultati contraddittori di ricerca: informazioni sugli effetti inibitori sperimentalmente provati di eccitatorio glutammato, un neurotrasmettitore ad neyronogenez non è coerente con i dati sul stimolazione delle cellule progenitrici di allevamento e la comparsa di nuovi neuroni aumentando l'attività di sequestro nell'ippocampo degli animali con i modelli pilocarpic sperimentali e kainico di epilessia. Allo stesso tempo, il modello tradizionale di epilessia indotta dalla stimolazione sub-soglia ripetuto di certe aree del cervello (accendere) ed è caratterizzata da meno grave perdita di neuroni neyronogeneza intensità aumenta solo nella fase tardiva di accendere quando osservati nel danno ippocampo e morte dei neuroni. Si dimostra che in attività di sequestro epilessia stimolante neyronogenez con localizzazione abnorme di nuovi neuroni granulari, molte delle quali appaiono non solo nel giro dentato, ma anche nel chilo. Questi neuroni sono importanti per lo sviluppo di germinazione di fibre muscoidi, gli assoni come sono assenti collaterali normali inversa formando sinapsi con più adiacenti grani cellule.

L'uso di cellule staminali neurali regionali apre nuove prospettive per l'uso del trapianto cellulare nella terapia delle malattie neurodegenerative metaboliche e genetiche, delle malattie demielinizzanti e dei disturbi post-traumatici delle funzioni del SNC. Prima di eseguire il trapianto di cellule sostitutive, uno dei metodi seleziona ed espande il tipo necessario di cellule progenitrici neurali ex vivo con lo scopo della loro successiva introduzione direttamente nella zona danneggiata del cervello. L'effetto terapeutico in questo caso è dovuto alla sostituzione di cellule danneggiate o al rilascio locale di fattori di crescita e citochine. Questo metodo di terapia rigenerativa plastica richiede il trapianto di un numero sufficientemente grande di cellule con caratteristiche funzionali predefinite.

Appropriata dovrebbe essere riconosciuto e ulteriori studi sulle caratteristiche molecolari e rigenerative e plastiche potenziali di cellule staminali del cervello maturo, un pozzo come la capacità di transdifferenziazione di cellule staminali regionali di origine diversa tessuti. Oggi antigeni schermati ossee ematopoietiche cellule staminali del midollo con la determinazione della combinazione marker di cellule in grado di transdifferenziarsi in cellule staminali progenitrici neurali (CD 133+, 5E12 +, CD34-, CD45-, CD24). Le cellule che formano neurosfere in vitro e neuroni forma si ottengono durante il trapianto nel cervello di topi immunodeficienti neonati. L'interesse per la xenotrapiantologia cellulare è il risultato di studi sulla possibilità di trapianto di cellule staminali incrociate in individui di taxa evolutivamente distanti. Rimane senza una corretta interpretazione dei risultati del impianto di cellule staminali neuronali nella zona di tumori cerebrali: le cellule trapiantate migrano attivamente attraverso l'intero volume del tumore, senza andare oltre, e l'introduzione di cellule nella parte intatta del cervello osservata loro migrazione attiva verso il tumore. La questione del significato biologico di tale migrazione rimane aperta.

Va notato che il successo del trapianto di cellule staminali neuronali, così come altre cellule progenitrici neurali derivate da hESC, è possibile solo alle condizioni di utilizzo di cellule progenitrici altamente neurali indifferenziata embrionale trapianto di cellule staminali ricevente adulto immunocompetenti inevitabilmente trasformata in teratoma e teratocarcinoma. Anche una minima quantità di cellule differenziate scarsamente nel donatore sospensione cellulare aumenta notevolmente e tumorigenicità innesto inaccettabilmente aumenta il rischio di formazione di tumori o tessuto neneyralnoy. Preparazione di popolazioni omogenee di cellule progenitrici neurali è possibile quando utilizzato come fonte alternativa di cellule del tessuto donatore derivanti in determinate fasi normalmente fluisce embriogenesi. Un altro approccio consiste nell'eliminare accuratamente le popolazioni di cellule indesiderate mediante selezione specifica della linea. Pericolo fornisce anche l'uso delle hESC scopo neurotransplantation dopo sottoesposizione in vitro con fattori di crescita. In questo caso, l'errore non può essere esclusa programma differenziamento neurale per formare strutture tubo neurale intrinseca.

Oggi è chiaro che le cellule staminali neurali mostra tropismo per CNS alterazioni patologiche e hanno un effetto rigenerativo plastica pronunciato. Il microambiente nella morte cellulare fonte di tessuto nervoso simula orientamento differenziazione delle cellule innestate, recuperando un deficit di elementi neurali specifici all'interno dell'area CNS. In alcuni processi neurodegenerativi si verificano segnali neurogeni al neyronogeneza ricapitolazione e le cellule staminali neurali mature nel cervello sono in grado di rispondere alle informazioni istruire. Un'illustrazione grafica delle possibilità terapeutiche delle cellule staminali neurali è fornita da numerosi dati provenienti da studi sperimentali. Cloni amministrazione intracisternale di cellule staminali neurali animali con legatura dell'arteria cerebrale media (modello ictus ischemico) aiuta a ridurre l'area e volume di modifiche distruttive nella zona del cervello, specialmente nel caso di trapianto di cellule staminali neuronali con FGF2. Osservato da immunocitochimica con migrazione di cellule donatrici nella zona ischemica con successiva integrazione con cellule intatte del cervello destinatario. Trapianto linee cellulari neuroepiteliali immature MHP36 topo nel cervello di ratto corsa sperimentale migliorare la funzione sensomotoria e l'introduzione di queste cellule nei ventricoli cerebrali aumenta la funzione cognitiva. Come risultato di trapianto, ratti preformati cellule di midollo osseo umano neurali-ematopoietiche vengono rimossi disfunzione della corteccia cerebrale causata da danno ischemico. In questo caso, le cellule progenitrici neurali xenogeniche migrano dal sito di iniezione nella zona dei cambiamenti distruttivi nel tessuto cerebrale. Il trapianto intracranica delle cellule del midollo osseo da una lesione traumatica omologa della corteccia cerebrale nei ratti si traduce in parziale recupero della funzione motoria. Cellule donatrici prizhivlyayutsya proliferano differenziamento neurale in neuroni e astrociti, e migrare verso la lesione. Quando somministrato per striato di ratti adulti con ictus sperimentale cellule staminali neuronali umani clonati sostituiscono cellule del SNC danneggiate e parzialmente ripristinare la funzione cerebrale disturbata.

Le cellule staminali neuronali umane sono prevalentemente isolate dal telencefalo embrionale, che si sviluppa significativamente più tardi rispetto alle regioni del tronco nervoso più caudali. La possibilità di isolamento di cellule staminali neurali dal midollo spinale 43-137 giorni feto umano, come in presenza di EGF e FGF2 queste cellule formano neurosfere e primi passaggi mostre multipotenzialità differenziarsi in neuroni e astrociti. Tuttavia, la coltivazione a lungo termine di cellule progenitrici neurali (oltre 1 anno) priva di loro multipotenza - tali cellule possono differenziarsi solo in astrociti, vale a dire, sono unipotenti. Cellule staminali neurali regionali può essere ottenuta tramite bulbektomii parziale e dopo propagazione in coltura in presenza di LIF trapiantate allo stesso paziente con i cambiamenti neurodegenerative in altre parti del sistema nervoso centrale. La terapia di sostituzione cellulare clinica utilizzando le cellule staminali neurali è stato eseguito per il trattamento dei pazienti con ictus, accompagnato da lesioni dei gangli della base del cervello. Come risultato del trapianto di cellule donatrici, lo stato clinico della maggior parte dei pazienti è migliorato.

Alcuni autori ritengono che la capacità delle cellule prizhivlyatsya staminali neurali migrare e integrare nelle varie zone del tessuto nervoso è sistema nervoso centrale danneggiato apre infinite possibilità per la terapia cellulare non è solo locale, ma anche estesa (ictus o asfissia), multiochagovyh (sclerosi multipla), e anche mondiale ( la maggior parte ereditato disturbi metabolici o demenza neurodegenerativa), i processi patologici. Infatti, quando il trapianto il mouse staminali neurali clonato e animali riceventi cellule umane (topi e primati, rispettivamente) dalla degenerazione dei neuroni dopaminergici nel sistema mezostrialnoy indotta mediante introduzione di metil-fenil-tetrapiridina (modello del morbo di Parkinson) per 8 mesi prima del trapianto, donatore neurali cellule staminali sono integrati nel CNS del destinatario. Un mese dopo le cellule trapiantate si localizzano bilateralmente lungo il mesencefalo. Parte dell'origine neuronale risultante esprime donatore tirozingidrolazu in assenza di una risposta immunitaria ad un trapianto. Nei ratti trattati con 6-idrossidopamina (un altro modello sperimentale di morbo di Parkinson), un adattamento al microambiente delle cellule trapiantate nel cervello ospitante è stata determinata mediante coltura condizioni di cellule staminali neuronali prima del trapianto. Cellule staminali neurali sono rapidamente proliferando in vitro sotto l'influenza di EGF, compensato per il deficit di neuroni dopaminergici nello striato del danneggiato più efficiente delle cellule di 28 giorni di età culture. Gli autori ritengono che questo è dovuto alla perdita della capacità di percepire i segnali della rispettiva differenziazione durante la divisione cellulare nelle cellule progenitrici vitro-neurale.

In alcuni studi hanno tentato di migliorare l'impatto dei processi reinnervazione striatali danneggiati dal trapianto in questa zona di cellule embrionali striato come fonte di fattori neurotrofici al trapianto simultaneo di neuroni dopaminergici del mesencefalo ventrale. Come si è scoperto, l'efficacia del neurotrapianto dipende in gran parte dal metodo di inserimento del tessuto nervoso embrionale. Come risultato della ricerca sulle preparazioni trapianto tessuto neurale fetale nel sistema ventricolare del cervello (per evitare lesioni parenchima striatale) ottenute informazioni sulla loro effetto positivo sul difetto motori parkinsoniani.

Tuttavia, in altri studi, osservazioni sperimentali hanno dimostrato che il trapianto nel mesencefalo ventrale tessuto neurale preparazioni ventricolo cerebrale embrionale contenente neuroni dopaminergici come trapianto GABAergica elementi neurali embrionali gemiparkinsonizmom ratto striato non contribuisce al ripristino della ridotta funzionalità del sistema dopaminergico. Al contrario, immunocitochimica confermato l'evidenza di bassa sopravvivenza dei neuroni dopaminergici del mesencefalo ventrale, trapiantati nello striato di ratto. Effetto terapeutico trapianto intraventricolare del tessuto neurale ventrale mesencefalo embrionale realizzato solo quando l'impianto simultanea in formulazione striato denervato di cellule embrionali striatali. Gli autori suggeriscono che il meccanismo di questo effetto è associato ad un effetto trofico positivo di cellule GABAergici nelle embrionale striato specifiche attività dopaminergica trapianti intraventricolare mesencefalo ventrale. Reazione gliale espressa in trapianti stato accompagnato da una lieve indicatori regressione prova apomorfina. Quest'ultimo, a sua volta, correlato con contenuto siero di GFAP, che punta direttamente alla violazione del sangue-cervello permeabilità della barriera. Sulla base di questi dati, gli autori hanno concluso che GFAP siero può essere usato come una misura adeguata dello stato funzionale del trapianto, e aumentata permeabilità della barriera emato-encefalica per neurospecific GFAP tipo antigene è un legame patogenetico nello sviluppo di insuccesso del trapianto a causa di danni autoimmune al tessuto nervoso del destinatario .

Dal punto di vista di altri ricercatori, attecchimento e l'integrazione delle cellule staminali neuronali dopo il trapianto stabile e la vita, come cellule donatrici si trovano nel ricevente per almeno due anni dopo il trapianto, e senza una significativa riduzione del loro numero. Tentativi di spiegare questo per il fatto che in uno stato indifferenziato cellule staminali neurali non esprimono MHC di classe I e II ad un livello sufficiente per indurre una risposta immunitaria di rigetto, possono essere considerate valide solo in relazione a progenitori neurali scarsamente differenziati. Tuttavia, non tutte le cellule staminali neurali nel cervello del ricevente persistono in uno stato immatureodermante. La maggior parte di essi subisce differenziazione, durante la quale le molecole MHC sono espresse in pieno.

In particolare, la mancanza di efficacia di uso per il trattamento di farmaci Parkinsonismo sperimentali intrastriarnoy trapianto embrionale mesencefalo ventrale, contenente i neuroni dopaminergici, associata con scarsa sopravvivenza del trapianto dofaminer- neuroni cal (solo 5-20%), che è causato da gliosi reattiva accompagnando locale parenchima trauma cerebrale a trapianto. E 'noto che locale parenchima lesioni cerebrali e gliosi piombo correlati a rottura della integrità della barriera emato-encefalica con accesso alla periferica di antigene nel sangue del tessuto nervoso, in particolare neurone e l'antigene Okara. La presenza nel sangue di questi antigeni può suscitare gli anticorpi citotossici specifiche per le PMI e sviluppare l'aggressione autoimmune.

Cymbalyuk V. Et al (2001) riportano che è ancora in vigore rimane un punto di vista tradizionale, secondo la quale il sistema nervoso centrale è una zona privilegiata immunologicamente, isolato dal sistema immunitario della barriera emato-encefalica. Nella loro revisione della letteratura, gli autori fanno riferimento a una serie di studi che suggeriscono che questa visione non corrisponde pienamente all'essenza dei processi immunitari nel cervello dei mammiferi. Si trova che la sostanza marcata introdotta nel parenchima cerebrale può raggiungere profonde linfonodi cervicali, e dopo l'iniezione intracerebrale di antigene nel corpo forma anticorpi specifici. Le cellule dei linfonodi cervicali corrispondono alla proliferazione di tali antigeni, a partire dal 5 ° giorno dopo l'iniezione. La formazione di anticorpi specifici è stata anche rivelata nel trapianto della pelle nel parenchima del cervello. Gli autori della revisione forniscono diversi modi possibili per trasportare l'antigene dal cervello al sistema linfatico. Uno di questi è la transizione degli antigeni dagli spazi perivascolari allo spazio subaracnoideo. Si presume che gli spazi perivascolari, localizzati lungo grandi vasi cerebrali, siano equivalenti al sistema linfatico nel cervello. Il secondo modo si trova lungo le fibre bianche - attraverso l'osso reticolato nei vasi linfatici della mucosa nasale. Inoltre, esiste una vasta rete di vasi linfatici nella dura madre. Anche la barriera ematica dei linfociti è molto relativa. È dimostrato che i linfociti attivati sono in grado di produrre enzimi che influenzano la permeabilità delle strutture del "filtro immunitario" del cervello. A livello delle venule post-capillari, gli aiutanti T attivati penetrano e attraversano la barriera ematoencefalica intatta. La tesi sull'assenza di cellule che rappresentano l'antigene nel cervello non regge alla critica. Allo stato attuale, la possibilità di rappresentare gli antigeni nel sistema nervoso centrale da almeno tre tipi di cellule è stata dimostrata in modo convincente. Innanzitutto, sono cellule dendritiche di origine midollare, localizzate nel cervello lungo i grandi vasi sanguigni e nella sostanza bianca. In secondo luogo, gli antigeni sono in grado di presentare le cellule endoteliali dei vasi sanguigni del cervello, ed in associazione con antigeni MHC che supporta la crescita clonale specifico per questi antigeni T cellule. In terzo luogo, le cellule micro e astroglia fungono da agenti che presentano l'antigene. Con la partecipazione nella risposta immunitaria nel sistema nervoso centrale, astrociti acquisiscono proprietà immunnoeffektornoy cellule ed esprimono un certo numero di antigeni, citochine e immunomodulatori. Quando incubato con y-interferone (y-INF) in vitro cellule astrogliali esprimono antigeni MHC di classe I e II, e stimolati astrociti sono capaci di rappresentazione antigene e mantenendo la proliferazione clonale di linfociti.

Trauma cerebrale dei tessuti, l'infiammazione post-operatorio, edema, e depositi di fibrina che accompagnano il trapianto di tessuto neurale del feto, creano le condizioni per aumentare la permeabilità della barriera emato-encefalica con disturbato di sé la tolleranza, la sensibilizzazione e l'attivazione di SDZ + linfociti CD4 +. Automatiche e presentazione dei alloantigeni effettuate astrociti e cellule microgliali responsive a y-INF esprimono MHC molecole, ICAM-1, LFA-I, LFA-3, co-stimolatorie molecole B7-1 (CD80) e B7-2 (CD86), nonché secrezione di IL-la, IL-ip e y-INF.

Di conseguenza, il fatto che una più lunga sopravvivenza del tessuto neurale embrionale al trapianto intracerebrale, piuttosto che alla sua somministrazione periferica difficilmente può essere attribuita alla mancanza di apertura di trapianto immunità. Soprattutto perché monociti, linfociti attivati (cellule CD3 + citotossici CD8 + e T helper) e le citochine che producono, nonché anticorpi contro antigeni trapianto periferico tessuto nervoso fetale svolgono un ruolo importante nel suo rifiuto. Certa importanza nel creare le condizioni per una resistenza più durevole neyrotransplantatov T processi immunitari cellulari ha un basso livello di espressione di molecole MHC di tessuto neurale embrionale. È per questo che nell'esperimento infiammazione immunitaria dopo trapianto di tessuto nervoso embrionale del cervello si sta sviluppando più lentamente dopo un innesto cutaneo. Tuttavia, dopo 6 mesi, v'è completa distruzione dei singoli innesti di tessuto neurale. Nella zona del trapianto localizzate prevalentemente T antigeni dei linfociti-restricted su MHC di classe II (Nicholas et al., 1988). È stato stabilito sperimentalmente che, per esaurimento neurotransplantation ksenologicheskoy di T-helper (L3T4 +), ma non citotossica linfociti T (LYT-2), prolunga la sopravvivenza del tessuto di ratto nervosa nel cervello dei topi riceventi. Rifiuto Neyrotransplantata è accompagnata da infiltrazione di macrofagi e linfociti T dell'ospite. Pertanto, macrofagi e cellule microgliali attivate in situ atto host come un antigene immunostimolante cellule che presentano, e un aumento di antigeni del donatore da MHC di classe I espressione aumenta citotossica attività assassino destinatario T linfociti.

Non ha senso analizzare numerosi tentativi di spiegare la reazione di rigetto speculativo neyrotransplantata del sistema immunitario dell'organismo ricevente sulle cellule endoteliali o elementi donatori gliali come linee pulite e cellule progenitrici neurali subire attacco immunitario. Messaggio da notare che i meccanismi di sopravvivenza del trapianto più all'interno del sistema nervoso centrale svolge un importante ruolo cellule espressione osseo recettore apoptosi legame Fas-ligando (Fas-molecola) sui linfociti T infiltranti cervello e inducono apoptosi che è tipica di meccanismo protettivo dei tessuti autoimmunogenici barriera.

Come acutamente osservato Cymbalyuk V. Et al (2001) trapianto di tessuto neurale embrionale è caratterizzata dallo sviluppo di infiammazione che coinvolgono sensibilizzati agli antigeni cerebrali e cellule attivate, anticorpi, e anche per la produzione locale di citochine. Un ruolo importante in questo è giocato dalla sensibilizzazione preesistente dell'organismo agli antigeni cerebrali che si verificano durante lo sviluppo delle malattie del SNC e può essere diretta agli antigeni trapiantati. Ecco perché il reale prolungata sopravvivenza istocompatibilità neyrotransplantatov raggiunta solo soppressione del sistema immunitario attraverso la somministrazione di ciclosporina A o anticorpi monoclonali di linfociti CD4 + del destinatario.

Pertanto, molti problemi di neurotrapianto rimangono irrisolti, compresi quelli relativi alla compatibilità immunologica dei tessuti, che possono essere risolti solo dopo specifici studi fondamentali e clinici.