Sel induk syaraf

Bukti eksperimental untuk kemungkinan regenerasi sel CNS diperoleh penemuan jauh lebih awal dari penelitian sel induk embrio, yang menunjukkan kehadiran di neokorteks, hipokampus dan olfactory bulb dari sel-sel otak dari tikus dewasa, menarik 3H-timidin, yaitu, kemampuan untuk mensintesis protein dan pembagian. Kembali pada tahun 60an abad yang lalu, diasumsikan bahwa sel-sel ini adalah prekursor neuron dan mengambil bagian langsung dalam proses belajar dan memori. Beberapa saat kemudian, sinapsis terdeteksi pada neuron neto, dan karya pertama penggunaan sel induk embrionik untuk induksi neuronogenesis in vitro muncul. Pada akhir percobaan abad XX dengan diferensiasi diarahkan dari ESCs ke dalam sel progenitor saraf, dopaminergik dan serotonergik neuron menyebabkan revisi konsep klasik kemampuan sel-sel saraf mamalia untuk regenerasi. Hasil dari banyak penelitian telah membuktikan secara meyakinkan kedua realitas restrukturisasi jaringan saraf, dan adanya neuronogenesis sepanjang seluruh kehidupan setelah kelahiran organisme mamalia.

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

Sumber sel induk saraf

Sel-sel induk saraf terisolasi selama operasi di wilayah subventricular dari ventrikel lateral dan dentate gyrus dari hippocampus, yang dalam budaya sel untuk membentuk neurospheres (bola saraf), dan setelah menyebar dan preformirovaniya masa lalu - semua jenis SSP utama selular atau, dalam lingkungan khusus, mikrosfer baru. Dalam budaya suspensi jaringan yang terpisah, diisolasi dari bagian periventrikular otak embrio, neurospheres juga muncul.

Penanda sel otak yang belum matang adalah nestin, beta-tubulin III (penanda garis neuron), vimentin, GFAP dan NCAM, untuk identifikasi immunocytochemical dimana antibodi monoklonal digunakan. Nestin (protein neurofilamen tipe intermediate tipe IV) mengekspresikan sel neuroektodermal multipoten. Protein ini digunakan untuk mengidentifikasi dan mengisolasi sel progenitor neuroepitel multipoten dari SSP menggunakan antibodi monoklonal Rat-401 yang dapat mendeteksi hingga 95% sel tabung saraf pada embrio tikus pada hari kesebelas masa gestasi. Nestin tidak diekspresikan pada keturunan yang berbeda dari sel induk saraf, namun hadir pada sel induk progenitor awal, neuron pascamenotip, dan neuroblas awal. Dengan bantuan penanda ini, sel progenitor neuroepitelial diidentifikasi dan adanya sel induk di sistem saraf pusat terbukti. Vimentin (protein neurofilamen tipe intermediate tipe III) diekspresikan oleh sel progenitor saraf dan glial, serta oleh neuron, fibroblas dan sel otot polos. Akibatnya, kedua marker imunokokimis tidak memiliki spesifisitas yang diperlukan untuk identifikasi terpisah dari sel induk dan sel induk. Dengan menggunakan beta tubulin III, orientasi neuronal diferensiasi sel induk terbentuk, sedangkan astrosit tipe I diidentifikasi dengan ekspresi GFAP, dan oligodendrosit secara khusus mengekspresikan galaktocerebroside (Ga! C).

Mitogen untuk sel progenitor saraf adalah FGF2 dan EGF, yang mendukung proliferasi sel progenitor yang tidak berdiferensiasi dalam kultur dengan pembentukan neurospheres. Tingkat pembagian sel induk saraf meningkat secara signifikan di bawah pengaruh FGF2, dan juga bila menggunakan kombinasi FGF2 + EGF. Efek proliferatif FGF2 dimediasi oleh reseptor FGF2-R1. Heparin meningkatkan afinitas pengikatan reseptor FGF2 dan secara dramatis meningkatkan efek mitogeniknya pada sel neuroepitel. Pada tahap awal embriogenesis, reseptor FGF2 diekspresikan dalam telencephalon tikus, pada tahap selanjutnya, lokalisasi mereka terbatas pada zona ventrikel. Ekspresi puncak FGF2-R1 oleh sel postmitotik diamati setelah akhir periode neurogenesis awal. Periode awal pengembangan telencephalon ditandai oleh rendahnya tingkat ekspresi reseptor EGF, terutama di sel-sel daerah ventral. Pada tahap selanjutnya embriogenesis, ekspresi EGF-R meningkat dalam arah dorsal. Dalam otak tikus, EGF memiliki afinitas tinggi untuk reseptor pertumbuhan faktor pertumbuhan beta (TGF-beta-R), yang mengikatnya terutama. Secara tidak langsung, peran fungsional EGF-R menunjukkan data pada otak depan disgenesis kortikal yang timbul pada periode akhir dari embriogenesis dan ontogeni postnatal, fungsi menurunkan otak depan, korteks dan kematian ectopia sel hippocampal dari tikus knockout gen reseptor EGF. Selain itu, kehadiran TGF-a dalam media nutrisi sangat penting untuk pembentukan neurosfer. Setelah menghilangkan faktor pertumbuhan dari medium terkondisi, sel-sel berhenti membelah dan mengalami diferensiasi spontan dengan pembentukan neuron, astrosit dan oligodendroblas.

Dengan mempertimbangkan hal ini, reaggregasi sel induk yang terpisah dan pembiakan neurospheres dilakukan di media nutrisi yang mengandung EGF dan FGF dasar atau FGF2, namun tanpa penambahan serum. Hal ini menunjukkan bahwa EGF menginduksi proliferasi sel induk di zona subendendik ventrikel lateral, dan FGF utama mempromosikan proliferasi sel induk striatum, hippocampus, korteks baru dan saraf optik otak dewasa. Kombinasi EGF dan FGF dasar mutlak diperlukan untuk proliferasi aktif sel induk yang diisolasi dari ependyma ventrikel ketiga dan keempat pada otak depan, dan juga dari kanal tulang belakang sumsum tulang belakang toraks dan lumbal.

Setelah disosiasi, suspensi sel punca saraf dikultur dalam piring plastik atau piring multi-sumur tanpa substrat perekat untuk meningkatkan ukuran neurospheres baru yang muncul, yang biasanya memakan waktu sekitar 3 minggu. Metode penyebaran ganda dan reproduksi neurospheres memungkinkan diperolehnya sejumlah klon linier sel punca multipoten untuk transplantasi intraserebral. Prinsip ini juga didasarkan pada penciptaan bank sel punca yang diisolasi dari otak embrio manusia. Kloning panjang (selama beberapa tahun) memungkinkan untuk mendapatkan garis stabil sel induk saraf, dari mana neuron katekolaminergik dibentuk selama diferensiasi yang diinduksi.

Jika neurospheres tidak tersebar dan tumbuh pada substrat perekat dalam medium kurang faktor pertumbuhan, berkembang biak sel induk mulai spontan membedakan untuk membentuk sel-sel prekursor neuron dan sel glial dengan ekspresi penanda dari semua jenis sel saraf: MAP2, Tau-1, NSE, Neun, beta -tubulin III (neuron), GFAP (astrosit) dan CalC, 04 (oligodendrosit). Sebaliknya, dalam budaya sel induk saraf dalam proporsi neuron ke lebih dari 40% dari sel-sel dibedakan (pada hewan pengerat - dari 1 sampai 5%) sel pada tikus dan tikus, tapi ada jauh lebih sedikit dari oligodendrocytes, yang sangat penting dalam terapi sel sudut pandang demielinasi penyakit. Masalahnya dipecahkan dengan menambahkan media kultur B104, yang merangsang pembentukan sel penghasil myelin.

Dalam budidaya sel progenitor saraf di otak embrio manusia dalam media yang mengandung EGF, FGF dasar dan LIF, jumlah sel progenitor garis saraf meningkat sebesar 10 juta kali lipat. Mereproduksi sel in vitro mempertahankan kemampuan untuk bermigrasi dan berdiferensiasi menjadi sel saraf dan glial setelah transplantasi ke otak tikus dewasa secara seksual. Namun, secara in vivo, jumlah pembagian sel progenitor multipoten terbatas. Telah berulang kali dicatat bahwa batas Hayflick untuk sel induk saraf "dewasa" (sekitar 50 mitosis) belum dapat dicapai bahkan di sel percobaan dalam bentuk neurospheres mempertahankan sifat mereka hanya selama 7 bulan dan hanya pada 8 bagian. Hal ini diyakini bahwa ini disebabkan oleh kekhasan dispersi mereka selama pemaparan (tripsinisasi atau tindakan mekanis), yang secara drastis mengurangi aktivitas proliferasi sel karena pelanggaran kontak antar sel. Memang, jika alih-alih menyebarkan metode membagi neurospheres menjadi 4 bagian digunakan, kelangsungan hidup sel selama perjalanan meningkat secara signifikan. Teknik ini memungkinkan budidaya sel induk saraf manusia selama 300 hari. Namun, setelah periode ini, sel-sel kehilangan aktivitas mitosis dan mengalami degenerasi atau menuju tahap diferensiasi spontan dengan pembentukan neuron dan astrosit. Atas dasar ini, penulis menganggap bahwa 30 mitosis adalah jumlah pembatas terbatas untuk sel induk saraf yang dikultur.

Saat mengkultur sel induk saraf manusia secara in vitro, terutama neuron GABA -ergic terbentuk. Tanpa menciptakan kondisi khusus, sel progenitor saraf menimbulkan neuron dopaminergik (diperlukan untuk terapi sel penyakit Parkinson) hanya di bagian pertama, setelah itu semua neuron dalam kultur terdiri dari sel GABA-ergic. Pada hewan pengerat, induksi neuron dopaminergik secara in vitro disebabkan oleh IL-1 dan IL-11, serta fragmen membran sel saraf, LIF dan GDNF. Namun, metode ini tidak berhasil bagi seorang pria. Namun demikian, dengan transplantasi neuronal GABA-ergik intraserebral in vivo di bawah pengaruh faktor lingkungan mikro, sel saraf dengan fenotip mediator berbeda muncul.

Pencarian untuk kombinasi faktor neurotropika telah menunjukkan bahwa FGF2 dan IL-1 menginduksi pembentukan neuroblast dopaminergik, yang bagaimanapun tidak mampu menghasilkan neuron dopaminergik. Diferensiasi sel-sel induk dalam hipokampus rangsang glutamatergic dan neuron GABAergic penghambatan dipengaruhi neurotrophins, sebuah EGF dan IGF1 menginduksi pembentukan glutamatergic dan neuron GABAergic dari sel progenitor saraf dari embrio manusia. Selain berurutan budaya asam retinoat dan neurotrophin 3 (NT3) secara signifikan meningkatkan diferensiasi sel-sel induk dari hippocampus matang otak neuron alam mediator yang berbeda, sementara menggunakan kombinasi yang diturunkan dari otak faktor neurotropik (BNDF), NT3 dan GDNF dalam budaya dari hippocampus dan neokorteks tersedia neuron piramid.

Dengan demikian, hasil dari banyak penelitian menunjukkan bahwa, pertama, sel induk dari struktur otak yang berbeda di bawah pengaruh faktor jaringan spesifik lokal dapat berdiferensiasi secara in vivo ke fenotip neuron yang melekat pada struktur ini. Kedua, diferensiasi sel induk syaraf yang diinduksi langsung secara in vitro oleh sel progenitor kloning memungkinkan produksi sel saraf dan glial dengan karakteristik fenotipik yang telah ditentukan sebelumnya untuk transplantasi intraserebral dalam berbagai bentuk patologi otak.

Tidak ada keraguan bahwa sel induk pluripoten yang diisolasi dari embrio atau SSP orang dewasa dapat dianggap sebagai sumber neuron baru dan digunakan di klinik untuk tujuan mengobati patologi neurologis. Namun, hambatan utama perkembangan neurotransplant seluler praktis adalah kenyataan bahwa sebagian besar sel induk saraf tidak berdiferensiasi menjadi neuron setelah implantasi ke daerah non-neurogenik SSP yang matang. Melewati hambatan ini, sebuah metode inovatif yang sangat asli diusulkan yang memungkinkan secara in vitro untuk mendapatkan populasi neuron murni dari sel induk saraf manusia setelah transplantasi ke SSP tikus dewasa. Penulis membuktikan bahwa diferensiasi sel yang ditanamkan sesuai metode ini menghasilkan pembentukan neuron fenotip kolinergik, yang disebabkan oleh pengaruh faktor lingkungan mikro. Teknologi yang diusulkan adalah kepentingan dalam hal pengembangan terapi baru berdasarkan sel induk dan menggantikan rusak karena trauma atau penyakit neurodegenerative neuron sebagai neuron kolinergik memainkan peran utama dalam pengembangan fungsi motorik, fungsi memori dan belajar. Secara khusus, neuron kolinergik yang diisolasi dari sel induk manusia dapat digunakan untuk menggantikan motoneuron yang hilang pada sklerosis lateral amyotrophic atau cedera tulang belakang. Pada saat ini, tidak ada informasi tentang metode menghasilkan sejumlah besar neuron kolinergik dari populasi sel induk yang dibentuk oleh mitogen. Penulis mengusulkan cara yang agak sederhana namun efektif merangsang mitogen preformed sel induk saraf embrio utama dalam arah pembangunan di neuron hampir murni setelah implantasi di nonneural dan neurogenik SSP di zona tikus dewasa. Hasil terpenting dari pekerjaan mereka adalah transformasi sejumlah sel transplantasi yang cukup besar menjadi neuron kolinergik saat ditanamkan ke membran tengah dan sumsum tulang belakang.

Selanjutnya, untuk otak praformasi sel induk saraf 8 minggu neuron embrio manusia holiyergicheskie in vitro kortikal itu diusulkan untuk menggunakan berbagai kombinasi dari faktor-faktor trofik berikut dan bahan kimia: rekombinan FGF dasar, EGF, LIF, amino-terminal suara peptida tikus (Shh-N ), asam transretinat, NGF, BDNF, NT3, NT4, laminin alami dan heparin tikus. Garis asli sel induk saraf manusia (K048) dipertahankan secara in vitro selama dua tahun dan menopang 85 bagian tanpa perubahan sifat proliferatif dan diferensiasi dengan pelestarian kariotipe diploid normal. Neurospheres Undispersed 19-55 bagian kedua (38-52 minggu-e) ditanam pada poli-D-lisin dan laminin, dan kemudian diobati dengan faktor di atas dalam berbagai konsentrasi, kombinasi dan urutan. Kombinasi yang terdiri dari FGF dasar, heparin dan laminin (dalam singkatan FHL), memiliki efek yang unik. Setelah satu hari embrio kultur sel induk saraf dalam medium dengan atau tanpa FHL Shh-N (kombinasi Shh-N + FHL dalam singkatan SFHL) diamati reproduksi yang cepat sel planar utama. Semua protokol hari (misalnya seperti FGF dasar + laminin), sebaliknya, telah menyebabkan radial penyebaran terbatas sel berbentuk gelendong, dan sel-sel ini tidak meninggalkan neurospheres inti. Setelah 6 hari aktivasi dan diferensiasi sepuluh hari berikutnya dalam medium yang mengandung B27, sel-sel neuron-seperti polipolar besar ditemukan di ujung bola yang diaktifkan FHL. Pada kelompok protokol lain, kebanyakan sel mirip neuron tetap kecil dan bipolar atau unipolar. Analisis immunocytochemical menunjukkan bahwa kecil (<20 mikron) bipolar atau sel monopolar yang atau GABA-ergik, atau glutamatergic sedangkan sel-sel polipolyarnyh paling besar yang terletak di tepi neurospheres FHL-diaktifkan terbukti kolinergik sebagai penanda diungkapkan karakteristik neuron kolinergik (Islet-1 dan ChAT). Beberapa neuron ini pada saat yang sama diungkapkan sinapsin 1. Akibatnya, lima seri percobaan independen, penulis menemukan bahwa keseluruhan populasi sel di daerah tunggal dengan 45,5% dibedakan menjadi neuron TuJl +, sedangkan kolinergik (chatting ^) neuron hanya 27,8 % sel pada populasi yang sama. Setelah 10 hari lagi diferensiasi in vitro, selain neuron kolinergik di neurospheres FHL-diaktifkan adalah jumlah yang signifikan dari neuron kecil - glutamatergic (6,3%), GABA-ergik (11,3%), dan astrosit (35,2% ) dan sel nestinpositif (18,9%). Bila menggunakan kombinasi faktor pertumbuhan lainnya, neuron kolinergik tidak ada, dan sel-sel tepi neurosfer terbentuk baik oleh astrosit atau oleh neuron glutamatergik dan GABA -ergik kecil. Pemantauan potensi siaga dan aktif menggunakan teknik klem patch keseluruhan sel menunjukkan bahwa setelah tujuh hari aktivasi FHL, sebagian besar sel polipolar besar memiliki potensi istirahat sebesar -29,0 ± 2,0 mV, dengan tidak adanya potensi aksi. Setelah 2 minggu potensi kenaikan istirahat untuk -63,6 ± 3,0 mV, yang potensial aksi diamati pada saat induksi depolarisasi arus dan 1M tetrodotoxin diblokir, menunjukkan bahwa aktivitas fungsional neuron kolinergik yang belum matang.

Selanjutnya, penulis menemukan bahwa FHL- sendiri atau aktivasi SFHL- in vitro tidak mengakibatkan pembentukan neuron matang, dan mencoba untuk menentukan apakah mampu preformed via FHL SFHL atau sel induk untuk berdiferensiasi menjadi neuron kolinergik ketika ditransplantasikan ke tikus dewasa CNS. Untuk tujuan ini, sel yang diaktivasi disuntikkan ke zona neurogenik (hippocampus) dan ke beberapa zona non-neurogenik, termasuk korteks prefrontal, membran tengah dan sumsum tulang belakang tikus dewasa. Pelacakan sel implan dilakukan dengan bantuan vektor CAO - ^ p. Diketahui bahwa tanda OCD secara bersamaan adalah ultrastruktur sel dan proses seluler (tingkat molekuler) tanpa kebocoran dan dapat langsung divisualisasikan. Sebagai tambahan, sel induk saraf OPP berlabel mempertahankan profil diferensiasi neuronal dan glial, identik dengan profil sel induk yang tidak bertobat dari otak embrio.

Satu sampai dua minggu setelah implantasi 5 x 10 ⁴ sel induk saraf yang diaktivasi dan diberi label, mereka ditemukan di sumsum tulang belakang atau otak tikus, dengan sel OCD + sebagian besar terletak di dekat tempat suntikan. Proses migrasi dan integrasi diamati sudah sebulan setelah transplantasi. Migrasi Rentang bervariasi tergantung pada tempat suntikan: bagian pendahuluan di prefrontal cortex OCD + sel yang terletak di 0,4-2 mm dari tempat suntikan, dalam kasus implantasi ke dalam membran tengah, hippocampus, atau sel-sel sumsum tulang belakang bermigrasi jauh lebih besar jarak sampai 1-2 cm. Sel-sel yang ditransplantasikan dilokalisasi dalam struktur sistem saraf pusat yang sangat teratur, termasuk korteks frontal, membran tengah, hippocampus dan sumsum tulang belakang. Unsur-unsur neuron yang diberi label OCD terlihat sudah ada di minggu pertama setelah transplantasi, dan jumlahnya meningkat secara signifikan 1 bulan setelah operasi. Analisis stereologi menunjukkan tingkat kelangsungan hidup sel implan yang lebih tinggi dalam struktur otak yang berbeda, dibandingkan dengan dorsal.

Diketahui bahwa pada sebagian besar jaringan organisme mamalia dewasa, populasi sel punca regional dipertahankan, transformasi menjadi sel matang diatur oleh faktor jaringan tertentu. Proliferasi sel induk, diferensiasi sel-sel progenitor dan pembentukan khusus untuk struktur otak fenotipe saraf in vivo ke tingkat yang jauh lebih besar dinyatakan dalam otak janin, sebagaimana ditentukan oleh adanya konsentrasi tinggi faktor morphogenetic mikro lokal - neurotrophins BDNF, NGF, NT3, NT4 / 5, dan pertumbuhan faktor FGF2, TGF-a, IGF1, GNDF, PDGF.

Dimana sel induk saraf?

Telah ditetapkan bahwa sel induk saraf mengekspresikan protein fibrillar asam glial, yang antara sel dewasa garis saraf hanya diawetkan pada astrosit. Oleh karena itu, cadangan batang pada sistem saraf pusat dewasa mungkin sel astrositik. Memang, neuron yang berasal dari nenek moyang GFAP-positif terdeteksi di bulatan pencium dan dentate gyrus, yang bertentangan dengan pengertian tradisional tentang peran nenek moyang glision radial yang tidak mengekspresikan GFAP pada gyrus dentate pada usia dewasa. Ada kemungkinan bahwa di sistem saraf pusat ada dua populasi sel punca.

Pertanyaan tentang lokalisasi sel punca di zona subventricular juga tetap tidak jelas. Menurut beberapa penulis, sel ependymal membentuk klon sferis dalam kultur, yang bukan neurospheres sejati (sebagai klon sel subendendis), karena mereka hanya dapat membedakan astrosit. Di sisi lain, setelah pelabelan neon atau virus sel ependyma, penanda ditemukan di sel lapisan subendum dan bola pencium. Sel berlabel semacam itu secara in vitro membentuk neurospheres dan berdiferensiasi menjadi neuron, astrosit dan oligodendrosit. Selain itu, ditunjukkan bahwa pada ependymium sekitar 5% sel mengekspresikan penanda batang - neustin, Notch-1 dan Mussashi-1. Hal ini diasumsikan bahwa mekanisme mitosis asimetris terkait dengan distribusi yang tidak merata dari Notch-1 reseptor membran, dimana yang terakhir tetap pada sel-sel anak membran lokal di zona ependymal, sedangkan sel induk bermigrasi di lapisan subependimny kehilangan reseptor ini. Dari sudut pandang ini, zona subependimik dapat dianggap sebagai kolektor prekursor progenitor neuron dan glia yang terbentuk dari sel induk lapisan ependimal. Menurut pendapat penulis lain, dalam pembagian kaudal zona subventricular hanya sel glial yang terbentuk, dan sel-sel daerah rostral-lateral adalah sumber neuronogenesis. Pada varian ketiga, bagian anterior dan posterior zona subventrikular ventrikel lateral diberi potensi neurogenik setara.

Lebih disukai terlihat perwujudan keempat organisasi batang otak cadangan dalam SSP, dimana di zona subventricular tiga jenis utama dari progenitor saraf - A, B dan C. Dalam sel awal mengekspresikan penanda neuronal (PSA-NCAM, TuJl) dan dikelilingi oleh sel-sel B, yang diidentifikasi oleh ekspresi antigen sebagai astrosit. C-sel, tidak memiliki karakteristik antigenik neuron atau glia, memiliki aktivitas proliferatif tinggi. Penulis telah membuktikan dengan meyakinkan bahwa sel B adalah prekursor sel A dan neuron pembentuk nadi dari bola pencium. Selama migrasi, A-sel dikelilingi oleh helai sel progenitor saraf, yang secara signifikan berbeda dari mekanisme pasca-mitosis neuroblasts migrasi bersama sel-sel glial radial di otak embrio. Migrasi diakhiri di divisi bola mitosis penciuman dari kedua A- dan B-sel, derivatif yang dimasukkan ke dalam lapisan sel granulosa di lapisan glomerulus daerah penciuman otak.

Pada perkembangan embrio, tidak ada sel ependimal yang berbeda, dan dinding ventrikel termasuk mengalikan sel induk dari zona hermetis ventrikel dan subventrikular, di mana neuro dan glioblast primer bermigrasi. Atas dasar ini, beberapa penulis percaya bahwa daerah subependymik otak dewasa mengandung jaringan saraf hermetik embrionik yang berkurang, yang terdiri dari astrosit, neuroblas, dan sel tak dikenal. Sel induk syaraf sejati menghitung kurang dari 1% sel di zona hermetik dinding ventrikel lateral. Sebagian karena alasan itu, dan juga sehubungan dengan data yang astrosit zona subependimnoy adalah saraf prekursor sel induk tidak mengecualikan kemungkinan transdifferentiation glial astrocytic sel untuk akuisisi karakteristik fenotipik neuronal.

Hambatan utama untuk solusi akhir dari masalah lokalisasi sel punca saraf secara in vivo adalah tidak adanya penanda spesifik untuk sel-sel ini. Namun, dari sudut pandang praktis, nampaknya sangat menarik bahwa sel induk saraf diisolasi dari sistem saraf pusat, yang tidak mengandung zona subependimik - ventrikel ketiga dan keempat pada otak depan, kanal tulang belakang sumsum tulang belakang toraks dan lumbal. Yang terpenting adalah kenyataan bahwa dengan kerusakan pada sumsum tulang belakang, perkembangan sel induk dari ependyma kanal tengah meningkat, dengan pembentukan sel progenitor yang bermigrasi dan berdiferensiasi menjadi astrosit gliomesodermal. Selain itu, sel prekursor astro dan oligodendrosit juga ditemukan di sumsum tulang belakang tikus dewasa yang utuh.

Dengan demikian, data literatur sangat menunjukkan adanya sistem saraf pusat mamalia dewasa, termasuk manusia, cadangan batang regional, regeneratif dan plastik dengan kapasitas, sayangnya, mampu memberikan hanya proses regenerasi fisiologis untuk membentuk jaringan saraf baru, tetapi tidak memenuhi kebutuhan reparatif regenerasi Hal ini menimbulkan masalah dalam menemukan cara untuk meningkatkan sumber batang SSP secara eksogen, yang tidak dapat larut tanpa gagasan yang jelas tentang mekanisme pembentukan SSP pada periode embrio.

Hari ini kita tahu bahwa dalam proses perkembangan embrio, sel punca dari sel-sel tabung saraf adalah sumber dari tiga jenis - neuron, astrosit dan oligodendrocytes, yaitu, neuron dan sel-sel neuroglia berasal dari prekursor umum. Diferensiasi ektoderm menjadi kelompok sel saraf progenitor dimulai di bawah pengaruh gen proneural bHLH keluarga produk dan diblokir oleh ekspresi transmembran turunan protein reseptor Notch keluarga gen yang membatasi tekad dan awal diferensiasi sel-sel progenitor saraf. Pada gilirannya, ligan reseptor Notch bertindak protein transmembran Delta sel yang berdekatan karena domain ekstraseluler yang langsung kontak-sel sel dengan interaksi induktif antara sel-sel induk.

Implementasi lebih lanjut dari program neurogenesis embrio tidak kalah kompleks dan, tampaknya, harus spesifik spesies. Namun, hasil penelitian neuroxenotransplantation menunjukkan bahwa sel induk memiliki konservatisme evolusioner yang jelas, sehingga sel induk saraf manusia dapat bermigrasi dan berkembang saat mereka dipindahkan ke otak tikus.

Diketahui bahwa SSP mamalia memiliki kemampuan regenerasi reparatif yang sangat rendah, yang ditandai dengan tidak adanya tanda-tanda munculnya elemen seluler baru di otak dewasa sebagai pengganti neuron yang meninggal akibat trauma. Namun, dalam kasus transplantasi neuroblas, yang terakhir tidak hanya bertahan, berkembang biak dan berdiferensiasi, namun juga mampu diintegrasikan ke dalam struktur otak dan secara fungsional menggantikan neuron yang hilang. Ketika sel progenitor neuron yang berhasil ditransplantasikan, efek terapeutik secara signifikan lebih lemah. Sel semacam itu menunjukkan kapasitas migrasi rendah. Selain itu, sel progenitor saraf tidak mereproduksi arsitektur jaringan syaraf tiruan dan secara fungsional tidak berintegrasi ke otak penerima. Sehubungan dengan ini, masalah regenerasi plastik reparatif secara aktif dipelajari dalam transplantasi sel induk saraf multipoten yang tidak terbentuk.

Penelitian M. Alexandrova et al (2001) dalam perwujudan pertama, eksperimen adalah penerima tikus betina dewasa dan donor yang perkembangan embrio 15-hari. Para penerima dihilangkan sebagian dari korteks oksipital dan rongga ditransplantasikan mekanis ditangguhkan dugaan jaringan kortikal embrio yang mengandung multipoten sel induk ventrikel dan daerah subventricular. Dalam perwujudan kedua, uji coba yang dilakukan transplantasi sel induk saraf dari 9 minggu manusia janin tikus polovozrelh otak. Dari periventrikular embrio daerah penulis otak terisolasi irisan jaringan ditempatkan di media budaya mereka dan F-12 diperoleh oleh diulang Pipetting suspensi sel, dan kemudian dibiakkan dalam NPBM media khusus dilengkapi dengan faktor pertumbuhan - FGF, EGF dan NGF. Sel ditanam dalam budaya suspensi sebelum pembentukan neurospheres, yang tersebar dan ditanam kembali dalam kultur. Setelah 4 bagian dengan periode kultivasi total 12-16 hari, sel digunakan untuk transplantasi. Penerima adalah desyatisutochkye tikus dewasa dan dua bulan Wistar tikus, yang di wilayah ventrikel lateral disuntik dengan 4 .mu.l suspensi sel induk saraf manusia tanpa imunosupresi. Hasil menunjukkan bahwa sel-sel yang dipisahkan ventrikel dan zona subventricular dari embrio otak korteks bookmark tikus allograft di otak orang dewasa terus berkembang, bahwa lingkungan mikro penerima, faktor dibedakan dari otak tidak memblokir pertumbuhan dan diferensiasi sel-sel induk saraf dari embrio. Pada periode awal setelah transplantasi, sel multipoten terus melakukan mitosis dan secara aktif bermigrasi dari area transplantasi ke jaringan otak penerima. Transplantasi sel induk embrionik, yang memiliki potensi besar migrasi, telah ditemukan di hampir semua lapisan korteks transplantasi sumsum penerima di sepanjang trek dan di materi putih. Panjang saluran migrasi sel saraf selalu jauh lebih kecil (sampai 680 mikron) daripada elemen glial (sampai 3 mm). Vektor struktural untuk migrasi astrosit adalah pembuluh darah dan struktur fibrosa pada otak, yang dicatat dalam penelitian lain.

Sebelumnya diyakini bahwa akumulasi astrocytes berlabel di daerah kerusakan pada korteks serebral penerima mungkin karena pembentukan penghalang glial antara jaringan cangkok dan penerima. Namun, sebuah studi tentang struktur cangkokan seluler yang dipadukan dengan ketat menunjukkan bahwa sitokomprofisika mereka ditandai dengan keacakan, tanpa distribusi sel transplantasi yang berlapis-lapis. Tingkat pemesanan neuron yang ditransplantasikan memperkirakan sel dari korteks serebral normal hanya jika tidak ada penghalang glial antara jaringan donor dan penerima. Jika tidak, struktur sel transplantasi bersifat atipikal, dan neuron sendiri mengalami hipertrofi. Pengambilan sel transplantasi nuroimunokimia pada transplantasi menunjukkan neuron neuron GABA inhibitor untuk mengungkapkan ekspresi protein PARV, CALB dan NPY. Akibatnya, di otak matang, faktor lingkungan mikro yang dapat mendukung proliferasi, migrasi, dan diferensiasi spesifik sel multipoten saraf bertahan.

Dalam budaya sel induk manusia diisolasi dari periventrikular otak 9 minggu embrio tua, M. Alexandrova et al (2001) di bagian keempat nestinpozitivnyh menemukan sejumlah besar sel multipoten, beberapa di antaranya telah mengalami diferensiasi in vitro dan dikembangkan oleh jenis neuron, yang berhubungan hasil penelitian oleh penulis lain. Setelah transplantasi ke dalam otak tikus dewasa dibudidayakan sel induk manusia mitotically dibagi dan bermigrasi ke dalam kain otak penerima heterolog. Dalam transplantasi sel, penulis mengamati dua populasi sel - kecil dan lebih besar. Yang terakhir bermigrasi baik di parenkim maupun dalam struktur serat otak penerima untuk jarak yang tidak signifikan - dalam 300 μm. Jalan terpanjang migrasi (hingga 3 mm) adalah karakteristik dari sel-sel kecil, beberapa di antaranya dibedakan menjadi astrosit yang didirikan menggunakan antibodi monoklonal untuk GFAP. Kedua jenis sel ditemukan di dinding ventrikel lateral, yang mengindikasikan pelepasan sel transplantasi ke jalur migrasi rostral. Astrocytic berasal sel saraf induk dari kedua manusia dan tikus bermigrasi terutama melalui kapiler darah dan struktur serat penerima otak yang bertepatan dengan data penulis lain.

Analisis diferensiasi sel punca manusia secara in vivo menggunakan antibodi monoklonal terhadap GFAP, CALB dan VIM mengungkapkan pembentukan astrosit dan neuron. Berbeda dengan sel cangkokan tikus, banyak sel induk manusia bersifat vimentin-positif. Akibatnya, bagian dari sel multipoten manusia tidak dibedakan. Kemudian penulis yang sama menunjukkan bahwa sel induk saraf manusia yang ditransplantasikan tanpa penggunaan imunosupresi bertahan setelah transplantasi di otak tikus selama 20 hari tanpa tanda-tanda agresi kekebalan dari unsur glial otak dewasa.

Ditemukan bahwa bahkan sel-sel induk saraf dari Drosophila prizhivlyayutsya dan menjalani diferensiasi di otak begitu jauh dari taksa serangga, seperti tikus. Kebenaran dari penulis percobaan tidak diragukan: garis Drosophila transgenik yang mengandung gen dari neurotropik manusia faktor NGF, GDNF, BDNF, dimasukkan ke dalam vektor di bawah Casper Drosophila: Anda mengejutkan promotor, sehingga suhu tubuh mamalia secara otomatis panggilan ekspresi mereka. Para penulis mengidentifikasi sel Drosophila dari produk gen galaktosidase bakteri dengan pewarnaan X-Gal histokimia. Selain itu, ternyata bahwa sel-sel induk saraf yang Drosophila khusus bereaksi pada faktor-faktor neurotropik, yang dikodekan oleh gen manusia: xenotransplantasi sel dari garis transgenik dari Drosophila yang mengandung gen GDNF dalam Surat membedakan sel induk saraf secara dramatis meningkatkan sintesis tirosin hidroksilase, dan gen ngf sel aktif yang dihasilkan acetylcholinesterase . Reaksi xenograft bergantung gen serupa yang diinduksi pada jaringan alloplas syaraf tiruan yang ditransplantasikan dengannya.

Apakah ini berarti bahwa diferensiasi spesifik sel induk syaraf diinduksi oleh faktor neurotropika spesifik vidon? Menurut hasil penulis, xenograft yang menghasilkan faktor neurotropika memiliki efek khusus pada nasib allografts, yang dalam hal ini berkembang lebih intensif dan 2-3 kali lebih besar daripada allografts yang diperkenalkan ke otak tanpa penambahan xenografts. Akibatnya, sel xenograft yang mengandung gen neurotropin, khususnya gen yang mengkodekan faktor neurotropika glial (GDNF) manusia, memberikan efek spesifik vidon pada pengembangan allograft, serupa dengan neurotrophin yang sesuai. Hal ini diketahui bahwa GDNF meningkatkan kelangsungan hidup neuron dopaminergik di embrio tikus otak tengah dan meningkatkan metabolisme dopamin oleh sel-sel ini, dan menginduksi diferensiasi sel-sel positif tirosin hidroksilase, meningkatkan pertumbuhan akson dan neuron meningkatkan ukuran tubuh. Efek serupa diamati pada kultur neuron dopaminergik di otak tikus.

Setelah xenotransplantasi sel induk saraf manusia ke otak tikus dewasa, migrasi aktif mereka dicatat. Diketahui bahwa proses migrasi dan diferensiasi sel punca saraf dikendalikan oleh satu set gen khusus. Sinyal migrasi awal ke sel progenitor pada permulaan diferensiasi menghasilkan produk protein proto-onkogen c-ret bersamaan dengan GDNF. Sinyal berikutnya berasal dari gen mash-1, yang mengendalikan pilihan jalur perkembangan sel. Selain itu, reaksi spesifik dari sel diferensiasi juga bergantung pada reseptor-a dari faktor neurotrofik siliaris. Dengan demikian, dengan mempertimbangkan konstitusi genetik yang sama sekali berbeda dari sel induk saraf manusia xenogeneik dan sel-sel otak tikus penerima, perlu untuk mengenali tidak hanya sifat spesifik spesies dari faktor neurotropika, tetapi juga konservatisme evolusioner tertinggi gen yang bertanggung jawab untuk diferensiasi spesifik elemen batang saraf.

Apakah xenotransplantasi neuromaterial embrio dalam praktik bedah saraf pengobatan proses patologis neurodegeneratif, yang disebabkan oleh pelanggaran sintesis myelin oleh oligodendrosit, akan menjadi mungkin, masa depan akan muncul. Sementara itu, masalah neurotransplantasi yang paling banyak diselesaikan secara bersamaan terkait dengan perolehan sel induk saraf allogenik embrio atau dewasa dalam budaya dan diferensiasi selanjutnya yang mengarah ke neuroblasts atau neuron khusus.

Transplantasi sel induk saraf

Untuk merangsang proliferasi dan diferensiasi sel-sel induk saraf dari organisme dewasa dapat ditransplantasikan jaringan saraf embrio. Hal ini tidak dikecualikan bahwa diperkenalkan oleh allograft dengan sel induk dalam jaringan saraf embrio itu sendiri dapat mengalami proliferasi dan diferensiasi. Hal ini diketahui bahwa setelah cedera tulang belakang regenerasi konduktor saraf dilakukan melalui pemanjangan akson yang rusak dan aksonal tumbuh tunas jaminan neuron motorik utuh. Hambatan utama ke sumsum tulang belakang regenerasi, adalah pembentukan kerusakan jaringan ikat di daerah bekas luka, distrofik dan perubahan degeneratif dalam neuron pusat, defisit NGF, dan kehadiran di daerah yang terkena produk myelin breakdown. Hal ini menunjukkan bahwa transplantasi ke sumsum tulang belakang yang terluka dari berbagai jenis sel - fragmen dari saraf sciatic hewan dewasa, embrio oksipital korteks, hipokampus, sumsum tulang belakang, sel-sel Schwann, astrosit, mikroglia, makrofag, fibroblast - kontribusi untuk regenerasi akson terluka oleh tumbuh dan memungkinkan akson baru dibentuk tumbuh melalui daerah cedera sumsum tulang belakang. Hal ini eksperimen membuktikan bahwa transplantasi jaringan saraf janin cedera sumsum tulang belakang oleh aksi faktor neurotropik mempercepat pertumbuhan akson yang terkena, mencegah pembentukan bekas luka glial dan Pembangunan distrofik dan proses degeneratif di neuron pusat, sedangkan sel yang dicangkokkan jaringan saraf embrio menjalani sumsum tulang belakang, mengintegrasikan dengan jaringan yang berdekatan dan mempromosikan aksonal tumbuh melalui daerah yang terkena dengan pembentukan sinapsis den driticheskogo jenis neuron spinal.

Arah obat regeneratif dan plastik ini telah menerima perkembangan terbesar di Ukraina karena karya tim ilmiah di bawah kepemimpinan V.I. Tsymbalyuk. Pertama-tama, ini adalah studi eksperimental tentang efisiensi transplantasi jaringan saraf embrio dalam cedera tulang belakang. Dalam saraf perifer perubahan yang paling menonjol autologus penulis merusak mengamati area segel distal di mana hari ke-30 setelah operasi mereka dikombinasikan dengan sifat proses reparatif. Ketika allograft Status morfofungsi dari saraf ditanamkan pada hari ke-30 ditandai dengan degradasi parah fenomena degenerasi lemak dan amiloidosis di latar belakang fokus infiltrasi inflamasi limfoidnokletochnoy dengan atrofi dominan dari sel-sel Schwann. Transplantasi jaringan saraf embrio sebagian besar memberikan kontribusi terhadap pemulihan saraf tulang belakang konduksi, khususnya pada hewan, yang operasi dilakukan pada 24 jam pertama setelah cedera: melawan perbaikan proses inflamasi merusak ditandai hipertrofi dan hiperplasia sintesis protein dan elemen ultrastructural energoprodutsiruyuschih tulang belakang neuron hipertrofi dan hiperplasia oligodendrosit, amplitudo potensial aksi otot dipulihkan sebesar 50% dan 90% tingkat memegang momentum Dalam mengevaluasi efektivitas transplantasi transplantasi jaringan saraf janin tergantung pada zona telah ditemukan bahwa hasil terbaik yang diamati bila diberikan langsung ke area transplantasi dari cedera tulang belakang. Dengan persimpangan lengkap sumsum tulang belakang, transplantasi jaringan saraf embrio tidak efektif. Studi dinamis telah menunjukkan bahwa waktu yang optimal untuk transplantasi jaringan saraf embrio adalah 24 jam pertama setelah cedera tulang belakang, sementara operasi selama periode perubahan iskemik dan inflamasi sekunder diucapkan terjadi di hari ke 2-9 setelah cedera, harus diakui tidak praktis.

Diketahui bahwa trauma craniocerebral yang parah memicu aktivasi peroksidasi lipid yang kuat dan tahan lama pada tahap awal dan menengah pada periode pasca trauma baik di jaringan otak yang rusak maupun di tubuh secara keseluruhan, dan ini juga mengganggu proses metabolisme energi di otak yang terluka. Dalam kondisi seperti ini grafting jaringan saraf janin cedera traumatis kontribusi untuk stabilisasi proses peroksidasi lipid dan meningkatkan kapasitas sistem antioksidan dari otak dan seluruh organisme, meningkatkan perlindungan antiradikal dalam 35-60 th hari periode pasca trauma. Pada saat yang sama setelah transplantasi jaringan saraf embrio, metabolisme energi dan fosforilasi oksidatif di otak dinormalisasi. Selain itu, ditunjukkan bahwa pada hari pertama setelah trauma craniocerebral eksperimental, impedansi jaringan hemisfer yang cedera menurun sebesar 30-37%, kontinumateral sebesar 20%, yang mengindikasikan perkembangan edema serebral umum. Pada hewan yang menjalani transplantasi jaringan saraf embrio, edema edema terjadi jauh lebih cepat - pada hari ketujuh nilai rata-rata impedansi jaringan hemisfer yang cedera mencapai 97,8% dari tingkat kontrol. Selain itu, pemulihan nilai impedansi yang lengkap pada hari ke 30 hanya dicatat pada hewan dimana jaringan saraf embrio ditransplantasikan.

Kematian neuron di otak setelah cedera otak traumatik parah adalah penyumbang utama perkembangan komplikasi pasca trauma. Sangat rentan terhadap neuron cedera mengintegrasikan dopaminergik dan sistem noradrenergik, otak tengah dan medula. Mengurangi kadar dopamin di striopallidarnoy korteks kompleks dan otak secara signifikan meningkatkan risiko gangguan gerakan dan gangguan kejiwaan, negara epilepsi, dan penurunan produksi dopamin di hipotalamus mungkin menjadi penyebab berbagai gangguan otonom dan somatik diamati dalam periode pasca trauma jauh. Hasil studi di cedera otak traumatis eksperimental menunjukkan bahwa transplantasi jaringan saraf janin kontribusi untuk pemulihan dopamin di belahan bumi terluka otak, dopamin dan norepinefrin - di hipotalamus, serta meningkatkan tingkat norepinefrin dan dopamin di otak tengah dan medula. Selain itu, sebagai akibat dari transplantasi jaringan embrio saraf pada model binatang dari cedera otak belahan persentase normal dari fosfolipid dan peningkatan kandungan asam lemak (C16: 0, C17: 0, C17: 1, C18: 0, C18: 1 + C18: 2, C20 3 + C20: 4, C20: 5).

Data ini mengkonfirmasi rangsangan proses plastik regeneratif dengan mentransplantasi jaringan saraf embrio dan menunjukkan efek reparatif-trofik pada graft pada otak penerima secara keseluruhan.

Perhatian khusus harus diberikan pada pengalaman klinis staf Institute of Neurosurgery. A.P. Romodanova AMS dari Ukraina pada transplantasi jaringan saraf embrio di cerebral palsy anak-anak - sebuah patologi yang sangat kompleks dengan pelanggaran berat fungsi motorik. Bentuk klinis cerebral palsy infantil bergantung pada tingkat kerusakan pada struktur integral yang bertanggung jawab atas regulasi tonus otot dan pembentukan stereotip motorik. Saat ini, ada cukup bukti yang mendukung fakta bahwa dalam pelanggaran fungsi motorik dan otot berperan penting dimainkan oleh perubahan patologis pada sistem kontrol motor stalamoportoid-thalamokortikal. Hubungan striospallidal dari sistem ini menjalankan fungsi pengendalian melalui produksi dopamin nigrostri- nary. Rute langsung menuju realisasi kontrol thalamocortical dimulai dari neuron cangkang, dimediasi oleh asam gammaaminobutyric (GABA) dan zat P dan diproyeksikan langsung ke zona motor segmen dalam bola pucat dan zat hitam. Jalur tidak langsung, yang efeknya direalisasikan dengan partisipasi GABA dan enkephalin, berasal dari neuron cangkang dan mempengaruhi inti ganglia basal melalui rangkaian senyawa yang mencakup segmen luar bola pucat dan inti subthalamik. Gangguan pada konduktivitas jalur langsung menyebabkan hipokinesia, sedangkan penurunan konduktivitas struktur jalur tidak langsung menyebabkan hiperkinesia dengan perubahan nada otot yang sesuai. Integritas jalur konduktif GABA-ergic pada tingkat yang berbeda dalam sistem kontrol motor dan integrasi ikatan dopaminergik pada tingkat kerang sangat penting untuk regulasi interaksi thalamocortical. Manifestasi patologi motorik yang paling umum dalam berbagai bentuk cerebral palsy infantil adalah pelanggaran nada otot dan perubahan aktivitas refleks otot yang berhubungan erat.

Transplantasi jaringan saraf embrio pada kelumpuhan serebral anak-anak memerlukan analisis yang cermat terhadap sifat kerusakan pada struktur otak. Berdasarkan penentuan kandungan dopamin dan GABA dalam minuman keras subarachnoid, penulis merinci tingkat gangguan integrasi struktur fungsional otak, yang memungkinkan untuk menentukan hasil intervensi operasi dan memperbaiki neurotransplantasi yang berulang. Jaringan syaraf embrio (bahan aborsi embrio berusia 9 minggu) ditransplantasikan ke dalam parenkim korteks gyrus prasangka pada belahan otak, tergantung pada beratnya perubahan atrofi. Pada periode pascaoperasi, tidak ada komplikasi atau kemunduran pada pasien yang diamati. Dinamika positif dicatat pada 63% pasien dengan bentuk kejang, pada 82% anak-anak dengan bentuk estetika atonik dan hanya pada 24% pasien dengan bentuk campuran penyakit ini. Efek negatif pada hasil operasi tingkat neurosensitivitas tinggi dengan adanya autoantibodi terhadap protein neurospesifik telah ditetapkan. Transplantasi jaringan syaraf embrionik memiliki efisiensi rendah pada pasien berusia 8-10 tahun dan lebih tua, serta pada sindrom hyperkinetic parah dan episyndrome. Secara klinis, efektivitas transplantasi jaringan saraf embrio pada pasien dengan bentuk kejang dari cerebral palsy infantil diwujudkan dalam pembentukan keterampilan statomotor baru dan gerakan sukarela dengan koreksi pola motor patologis dan penurunan tingkat kejang, patahan dan sikap patologis. Penulis percaya bahwa efek positif dari transplantasi jaringan saraf embrio adalah hasil efek normalisasi pada aktivitas fungsional struktur supraspinal yang terlibat dalam pengaturan nada postur dan pergerakan sukarela. Dalam kasus ini, efek klinis positif dari transplantasi jaringan saraf embrio disertai oleh penurunan kandungan neurotransmiter pada CSF subarachnoidal, yang mengindikasikan pemulihan interaksi integral struktur otak yang terkena.

Ada satu bentuk yang lebih parah dari penyakit neurologis - minimal keadaan sadar, masalah pengobatan yang, sayangnya, masih jauh dari penyelesaian. Merupakan subakut polyetiology keadaan sadar minimal atau kondisi kronis yang dihasilkan dari lesi SSP organik berat (terutama korteks), dan ditandai dengan perkembangan dan panagnozii panapraksii di relatif disimpan bagian fungsi segmental formasi dan limbik kompleks reticular otak batang. Studi tindak lanjut (1 sampai 3 tahun) menunjukkan bahwa keadaan sadar minimal tidak diagnosis akhir kerusakan gigih untuk sistem saraf pada anak-anak, dan berubah menjadi sebuah negara vegetatif organik atau demensia, atau kronis. Di departemen Restorative Bedah Saraf Institute of Neurosurgery. AP Romodanov Sciences Ukraina 21 pasien dengan konsekuensi sindrom apallic transplantasi jaringan saraf embrio dilakukan. Di bawah anestesi umum mahkota cutter duri lubang diaplikasikan di area seluas perubahan atrofi paling menonjol diidentifikasi di komputer atau magnetic resonance imaging, dan di hadapan atrofi difus materi abu-abu atau putih dimasukkan ke dalam korupsi dan gyrus precentral pusat otak. Setelah membuka potongan dura mater dari 8-9 minggu embrio berusia jaringan Bookmarks sensorimotor korteks intracortical ditanamkan menggunakan perangkat khusus. Jumlah sampel dari jaringan ditanamkan adalah dari 4 sampai 10, yang ditentukan oleh kuantitas dan ukuran duri lubang perubahan lokal medulla. Tidak seperti jenis lain dari patologi di sindrom apallic, penulis berusaha untuk menanamkan jaringan janin karena banyak di daerah yang paling terjangkau dari otak. Dura dijahit, diproduksi plastik tengkorak cacat. Selama operasi, semua pasien menunjukkan perubahan ditandai baik korteks (atrofi, kurangnya convolutions, perubahan warna dan denyut medula) dan meninges (penebalan dura mater, penebalan signifikan dari membran arachnoid dengan memiliki itu pembuluh darah sendiri, fusion membran dengan medula subjek). Perubahan ini lebih jelas pada pasien dengan sejarah ada indikasi lesi otak inflamasi yang ditransfer. Pada pasien yang menjalani CNS hipoksia, didominasi oleh perubahan menyebar atrofi dari substansi otak, terutama departemen kortikal, dengan peningkatan dalam ruang subarachnoid, tanpa perubahan signifikan dalam membran otak. Setengah dari pasien meningkat perdarahan jaringan lunak, tulang, substansi otak. Setelah operasi di periode enam bulan sampai tiga tahun, negara telah membaik dalam 16 pasien, lima pasien tetap tidak berubah. Dinamika positif diamati dari kedua motorik dan bola mental. Otot menurun dalam sepuluh pasien dan aktivitas fisik pasien meningkat (menurun paresis, meningkatkan koordinasi gerakan), kemampuan manipulatif dari tungkai atas meningkat secara signifikan dalam lima anak. Empat pasien mengurangi frekuensi dan tingkat keparahan serangan epilepsi dan satu anak untuk seluruh periode pengamatan kejang setelah operasi tidak ada. Agresivitas menurun dalam dua anak di dua pasien dengan berat gangguan bulbar ditingkatkan menelan, dua anak mampu mengunyah mereka sendiri dalam waktu 2 minggu setelah operasi. Ini mencatat penurunan tingkat keparahan gangguan mental, sembilan anak-anak setelah operasi menjadi lebih tenang, tidur dan perhatian meningkat dalam tujuh pasien. Tiga pasien dengan konsekuensi sindrom apallic mulai mengenal orang tuanya, satu - untuk mengikuti petunjuk, dua - untuk mengucapkan kata-kata, tiga mengalami penurunan tingkat disartria. Para penulis mencatat bahwa peningkatan yang signifikan pada pasien dimulai setelah 2 bulan setelah operasi, mencapai maksimal 5-6 bulan, maka laju peningkatan melambat dan akhir tahun, 50% dari pasien proses menstabilkan. Efek positif neurotransplantation menjabat sebagai dasar untuk operasi ulang di enam pasien dengan konsekuensi apallic sindrom, tapi di belahan bumi lain dari otak. Teknik dan metodologi transplantasi kedua adalah identik dengan operasi pertama, tetapi efek klinis dari langkah kedua adalah lebih rendah, meskipun tidak terjadi setelah yang pertama dan setelah komplikasi serius operasi kedua. Menurut penulis, mekanisme terapi tindakan yang terkait dengan neurotransplantation neurotropik pengaruh transplantasi jaringan saraf embrio yang berisi sejumlah besar pertumbuhan, hormon, dan zat biologis aktif lainnya mempromosikan perbaikan neuron yang rusak dan reorganisasi plastik jaringan otak penerima. Hal ini tidak dikecualikan dan mengaktifkan efek pada aktivitas sel-sel saraf yang telah diawetkan secara morfologis, namun kalah karena aktivitas fungsional dari penyakit. Hal ini efek neurotropik cepat dapat dijelaskan oleh peningkatan fungsi bulbar pada beberapa anak pada akhir minggu pertama atau kedua setelah operasi. Hal ini diasumsikan bahwa selain orang-orang dari bulan ketiga-keempat antara korupsi dan otak tuan ditetapkan komunikasi morfo-fungsional melalui mana neyrotransplantat menggantikan fungsi sel-sel otak mati, yang merupakan substrat untuk perbaikan di kedua motorik dan fungsi mental pasien.

Efek dari graft jaringan saraf embrio pada reorganisasi koneksi antar saraf dipelajari secara eksperimental. Penulis pada tikus putih dengan menggunakan tag lipofilik neon DIL (1,1-dioctadecyl-3,3,3 \ 3'-tetrametilindokarbotsianina perklorat) dan pola laser scanning confocal belajar pemulihan intermodule koneksi aksonal di zona kerusakan mekanis dari korteks serebral pada latar belakang transplantasi embrio jaringan saraf dan tanpa itu. Ditemukan bahwa pengenalan jaringan saraf janin menjadi daerah yang rusak menyediakan pertumbuhan akson, yang setelah melewati korupsi yang terhubung ke jaringan otak sebelah, sedangkan tanpa transplantasi janin saraf zona kerusakan jaringan adalah untuk tumbuh akson kendala dapat diatasi. Dalam pekerjaan ini transplantasi embrio (15-17th gestasi) neokorteks dilakukan. Hasil kami - bukti lebih lanjut yang mendukung pengaruh embrio cangkok jaringan saraf aktif pada reorganisasi pasca-trauma hubungan interneuronal modul struktural dan fungsional yang berdekatan dari korteks serebral. Transplantasi jaringan saraf embrio menyediakan pemulihan parsial hubungan antara bagian dibagi kerusakan dari korteks serebral melalui penciptaan kondisi yang menguntungkan untuk pertumbuhan akson di zona faktor korupsi neyrotrofichoskih. Adanya efek tersebut telah terbukti eksperimental dan dibahas dalam literatur sebagai bukti kapasitas plastik tinggi dari otak rusak dari hewan dewasa secara seksual. Dalam hal ini, transplantasi sel saat ini dianggap sebagai strategi terapeutik yang optimal untuk memulihkan fungsi SSP manusia yang rusak.

Data yang diperoleh oleh penulis mengenai keefektifan penggunaan jaringan saraf embrio otak sebagai media transplantasi eksogen untuk pertumbuhan akson berfungsi sebagai konfirmasi prospek terciptanya hubungan komunikasi antara daerah otak utuh yang utuh. Penelitian tentang pengaruh transplantasi jaringan syaraf pada dinamika parameter fungsional sistem saraf pusat, yang bertugas menyelidiki pengaruh transfer embrio embrio embrio pada lokus koeruleus (LC) pada parameter morfofungsional neuron LC dan aktivitas lokomotor penerima, relevan. Penerima adalah tikus Wistar betina, donor - embrio tikus berusia 18 hari dari baris yang sama. Transplantasi LC embrio dilakukan ke dalam rongga ventrikel ketiga otak. Secara histologis, transplantasi transplantasi terdeteksi pada 75% hewan penerima. Dalam kasus engraftment, cangkok diletakkan di dinding ventrikel, mengisi 1 / 5-2 / 5 lumennya, dan layak dilakukan. Pada 1 dan 6 bulan setelah operasi, jaringan saraf yang ditransplantasikan sesuai dengan karakteristik morfologi mewakili struktur yang akan muncul dalam perkembangan ontogenetik normal mereka, yaitu struktur LC. Data yang diperoleh oleh penulis menunjukkan bahwa pada hewan yang telah ditransplantasikan dengan sisipan LC embrio, perubahan aktivitas dinamis dan aktivitas matriks kromatin inti sel LC meningkat. Akibatnya, intensifikasi aktivitas neuron LC terjadi sendiri, namun cangkok implan juga aktif secara fungsional. Diketahui bahwa daerah lokomotor yang disebut otak tengah praktis bertepatan dengan lokalisasi LC. Penulis percaya bahwa motilitas tikus yang menerima penerima didasarkan pada aktivasi sel LC, baik in-patient dan transplant, dengan pelepasan sejumlah besar norepinephrine, termasuk pada segmen medula spinalis. Dengan demikian, diasumsikan bahwa peningkatan aktivitas motorik di bawah kondisi transplantasi LT ke dalam otak hewan yang utuh adalah karena adanya pencangkokan aktif secara fungsional yang terintegrasi dengan otak penerima dan berkontribusi pada aktivasi aktivitas lokomotor pada tikus.

Selain itu, terlihat bahwa transplantasi embrio sel neuroepithelial bookmark neokorteks dan sumsum tulang belakang bertahan dan berdiferensiasi menjadi neuroblasts, muda dan dewasa neuron dalam waktu 1-2 bulan setelah transplantasi ke saraf siatik terluka dari tikus dewasa. Dalam studi dinamika NADRN neuron positif bookmark embrio sumsum tulang belakang dan neokorteks tikus heterotopic allograft (15 tikus embrio harian) untuk bagian membujur melalui saraf sciatic tikus-penerima menunjukkan engraftment 70-80% neyrotransplantatov yang bergantung pada waktu pengamatan. Neuroblasts bentuk uni dan bipolar dengan inti cerah bulat dan satu atau dua nukleolus mulai terbentuk di cangkok pada satu minggu setelah operasi, yang didampingi oleh pembentukan cluster. Di antara neuroblasts penulis gagal untuk mendeteksi sel-sel yang mengandung NADPH-diafopazy (NADPH-d). Setelah 7 hari dari NADPH-positif hanya elemen selular pembuluh darah - sel endotel dari kapiler di bagian dalam korupsi dan endotel dan sel otot polos pembuluh darah dari saraf siatik penerima. Karena dalam sel-sel otot polos pembuluh darah, induksi NO-synthase (NOS) terjadi di bawah pengaruh IL-1, penulis atribut penampilan sel-sel otot polos NADPH-positif dalam pembuluh darah saraf siatik adanya IL-1 disintesis dalam batang saraf yang rusak. Hal ini diketahui bahwa dalam transplantasi kondisi neyronogenez bookmark otak janin disinkronkan dengan perkembangan neuron in situ. Hasil studi morfologi menunjukkan bahwa diferensiasi elemen saraf transplantasi tujuh hari setelah transplantasi sesuai dengan sel diferensiasi mirip dengan otak tikus yang baru lahir. Dengan demikian, dalam transplantasi heterotopic menjadi sel-sel embrio saraf saraf ditransplantasikan perifer menunjukkan kemampuan untuk mensintesis NADPH-d. Dalam transplantasi sumsum tulang belakang mengungkapkan lebih neuron yang mengandung NADPH-d, cangkok daripada di neokorteks, tetapi sintesis oksida nitrat dalam neuron ditransplantasikan dimulai paling lambat perkembangan in situ. Dalam sistem saraf pusat vertebrata sel NOS-positif muncul pada awal periode prenatal. Hal ini diyakini bahwa NO kontribusi terhadap pembentukan koneksi sinaptik di otak berkembang, dan kehadiran aferen saraf NOS-positif menyediakan neuroblasts NO sintesis di otak kecil, merangsang migrasi dan diferensiasi neuron, sehingga membentuk Cytoarchitectonics otak normal. Peran penting dari NO di sinapsogeneze dipasang di tectum yang - neuron NOS-positif hanya mereka yang memiliki koneksi sinaptik dengan sel-sel retina.

Diketahui bahwa oksida nitrat adalah salah satu pengatur aktivitas otak, dimana ia terbentuk dari arginine di bawah pengaruh NO synthase, yang memiliki aktivitas yang tidak berbahaya. Dalam SSP, N0 disintesis di sel endotel pembuluh darah, mikroglia, astrosit dan neuron dari berbagai bagian otak. Setelah kerusakan otak traumatis, serta hipoksia dan iskemia, terjadi peningkatan jumlah neuron yang mengandung NO, yang merupakan salah satu regulator aliran darah serebral. Dengan kemampuan N0 untuk menginduksi sinapsogenesis, studi tentang pembentukan sel yang mengandung NO dalam kondisi neurotransplantasi di latar belakang luka traumatis jaringan saraf penerima sangat diminati.

Hal ini sama pentingnya untuk mempelajari pengaruh pada perilaku stereotip refleks Neurotransplantation AC. Dalam percobaan mempelajari pengaruh jauh dan intraserebral (antara CII dan CIII) cangkok bintik-bintik kebiruan embrio (17-19 hari ke kehamilan) dan isi memori dari proses katekolamin pada tikus dengan kerusakan neokorteks frontotemporal menunjukkan bahwa elektrolit kerusakan frontotemporal korteks memberikan stereotip bersyarat emosional respon refleks penghindaran (memori), menurunkan aktivitas fisiologis, mengurangi jumlah noradrenalin di zona kortikal dari digumpalkan tetapi meningkat sehingga tingkat di hipotalamus, di mana penurunan konsentrasi adrenalin, tetapi dalam darah dan adrenal kuantitas meningkat.

Sebagai hasil dari transplantasi intraserebral bintik-bintik kebiruan jaringan embrio di 81,4% dari hewan pulih stereotip respon bersyarat refleks emosional menghindari, gangguan kerusakan elektrolit ke daerah fronto-temporal korteks serebral adrenalin dinormalisasi dalam otak tengah reticular pembentukan, hipotalamus dan neokorteks, dan hippocampus bahkan menimbulkan tingkat, dikombinasikan dengan penurunan konsentrasi darah adrenalin.

Transplantasi jauh dari tempat kebiruan jaringan embrio tidak hanya mempromosikan pemulihan gangguan stereotip bersyarat respon penghindaran refleks emosional pada tikus dengan lesi korteks frontotemporal elektrolit, tetapi juga meningkatkan konten norepinefrin dan epinefrin, terutama di hipotalamus, darah, jantung dan adrenal. Hal ini diasumsikan bahwa ini adalah karena korupsi vaskularisasi, penetrasi neurotransmitter dalam aliran darah, perjalanan mereka melalui adrenalin darah-otak penghalang dan aktivasi mekanisme re-uptake dan serapan noradrenalin oleh jenis 1, 2, 3. Para penulis percaya bahwa stabilisasi tingkat noradrenalin panjang dalam engraftment dan fungsi graft dapat dianggap sebagai fenomena rilis progresif neuron dalam dosis minimal bintik-bintik kebiruan.

Efek klinis positif dari transplantasi jaringan syaraf embrio mungkin disebabkan oleh kemampuan yang terakhir untuk mempengaruhi proses neoplasma pembuluh darah, dalam regulasi faktor pertumbuhan dan sitokin yang langsung berpartisipasi. Mengaktifkan vaskulogenesis faktor pertumbuhan angiogenik - faktor pertumbuhan endotel vaskular (VEGF), FGF, PDGF dan TGF, yang disintesis dalam iskemia, yang merupakan momen awal angiogenesis. Hal ini membuktikan bahwa potensi deplesi pertumbuhan vaskular terjadi pada proses penuaan, yang berperan penting dalam patogenesis penyakit seperti penyakit jantung koroner dan obliterasi aterosklerosis pada tungkai bawah. Iskemia jaringan berkembang dan dengan berbagai penyakit lainnya. Pengenalan faktor angiogenik ke zona iskemik (angiogenesis terapeutik) merangsang pertumbuhan pembuluh darah di jaringan iskemik dan memperbaiki mikrosirkulasi karena pengembangan sirkulasi kolateral, yang pada gilirannya meningkatkan aktivitas fungsional organ yang terkena.

Yang paling menjanjikan untuk penggunaan klinis adalah VEGF dan FGF. Hasil uji coba acak pertama terbukti memberi semangat, terutama dengan pilihan dosis optimal dan cara pemberian faktor angiogenik yang benar. Dalam hubungan ini, evaluasi eksperimental aktivitas angiogenik ekstrak yang diisolasi dari jaringan otak embrio manusia telah dilakukan. Pekerjaan menggunakan bahan aborsi yang diperoleh pada minggu ke dua puluh kehamilan dan diproses sesuai dengan metode I. Maciog dan rekan penulis (1979) dalam modifikasi IC ANRF. Obat ini adalah analog dari "suplemen pertumbuhan sel endothelial" ("Sigma") dan merupakan campuran alami dari faktor angiogenik manusia, yang meliputi VEGF dan FGF. Percobaan dilakukan pada tikus dengan model iskemia jaringan tungkai belakang dan miokardium. Berdasarkan studi aktivitas alkalin fosfatase pada hewan percobaan yang menerima ekstrak jaringan saraf embrio, peningkatan jumlah kapiler per satuan luas miokardium, baik pada bagian lintang longitudinal maupun transversal, terungkap. Aktivitas angiogenik obat tersebut dimanifestasikan dengan pengenalan langsung ke zona iskemia, dan juga dalam kasus pemberian sistemik (intramuskular), yang menyebabkan penurunan luas rata-rata cipherrix postinfarction.

Dalam perwujudan apapun, transplantasi jaringan saraf embrio sangat penting untuk memilih periode kehamilan yang benar ditransplantasikan bahan embrio. Analisis komparatif persiapan selular dari embrio mesencephalon ventral 8-, 14- dan tikus embrio 16-17-hari-tua tiga bulan setelah intrastriarnoy neurotransplantation tikus dewasa secara seksual dengan parkinsonisme di tes apomorfinindutsirovannoy bermotor asimetri otomatis mengungkapkan efisiensi secara signifikan lebih tinggi persiapan sel CNS 8-hari embrio dan terkecil - dari 16-17 hari jaringan saraf embrio. Data yang diperoleh berkorelasi dengan analisis hasil histomorphological, khususnya, dengan dimensi cangkokan, keparahan reaksi glial dan jumlah neuron dopaminergik di dalamnya.

Perbedaan efek terapi sel jaringan saraf janin dapat dikaitkan dengan tingkat komitmen dan ketidakmatangan sel sendiri, dan tanggapan mereka terhadap berbagai faktor pertumbuhan, yang dialokasikan di daerah kerusakan dopaminergik neuron induksi. Secara khusus, efek EGF dan FGF2 pada pengembangan sel induk saraf telencephalon in vivo terjadi pada tahap embriogenesis yang berbeda. Sel neuroepithelial 8,5-hari-tua embrio tikus ketika dikultur in vitro berkembang biak dalam media bebas serum di hadapan FGF2, tetapi tidak EGF, yang bereaksi hanya berasal populasi sel diisolasi dari otak embrio pada tahap akhir dari pembangunan. Pada saat yang sama, sel induk saraf berkembang biak dalam menanggapi masing-masing mitogens ini dan meningkatkan pertumbuhan secara adiktif saat EGF dan FGF2 ditambahkan ke budaya dengan kepadatan sel rendah. Hal ini diyakini bahwa sel-sel saraf induk EGF-reaktif dari zona 14.5-hari-tua embrio tikus germinal adalah keturunan linear dari sel-sel induk saraf FGF-reaktif, yang pertama muncul setelah 8,5 hari kehamilan. Fenotipe potensial dari sel induk dan sel induk bergantung pada efek kompleks lingkungan mikro mereka. Ketika immunophenotyping sel saraf dan daerah periventricular hippocampus 8-12- dan embrio manusia berusia 17-20 minggu oleh aliran cytofluorometry mengungkapkan variabilitas yang cukup terkait baik dengan usia kehamilan dan fitur konstitusional individu biomaterial donor. Ketika kultur sel prekursor saraf dalam medium bebas serum dengan EGF selektif, FGF2 dan NGF neurospheres dibentuk pada tingkat substansial independen kehamilan. Sel-sel yang berbeda daerah otak 5-13 minggu embrio manusia di budidaya pendek dengan FGF2 dalam budaya monolayer pada substrat laminin di hadapan jumlah jejak faktor pertumbuhan pendukung proliferasi selama 6 minggu dengan persentase yang tinggi sel nestinpozitivnyh dengan latar belakang pembentukan spontan sel dengan spidol dari semua tiga baris diferensiasi saraf Sel yang diisolasi dari mesencephalon manusia pada masa gestasi yang melebihi 13 minggu berkembang biak di bawah pengaruh EGF dan juga membentuk neurospheres. Berkat kombinasi EGF dan FGF2, efek sinergis telah tercapai. Proliferasi paling intens dari sel induk saraf diamati dengan munculnya neurospheres ketika jaringan berbudaya korteks serebral dari embrio manusia berusia 6-8 minggu di hadapan EGF2, IGF1 dan 5% serum kuda pada substrat dengan fibronektin.

Perlu dicatat bahwa pertanyaan tentang usia gestasi dan departemen SSP embrionik, jaringan yang lebih disukai penggunaannya untuk tujuan neurotransplantasi, tetap terbuka. Jawaban untuk mereka harus dicari dalam neurogenesis otak yang sedang berkembang, yang berlanjut sepanjang periode prenatal - pada saat epitel tabung saraf membentuk struktur berlapis-lapis. Dipercaya bahwa sumber sel punca dan neuron baru adalah glia radial yang terdiri dari sel yang memanjang dengan proses panjang yang diarahkan ke dinding lepuh serebral dan berhubungan dengan permukaan bagian dalam ventrikel dan permukaan pial eksternal dinding otak. Sebelumnya, glia radial hanya dikaruniai fungsi saluran neuronal, dimana neuroblas bermigrasi dari daerah ventral ke daerah permukaan, dan juga menugaskannya sebagai kerangka kerja dalam pembentukan organisasi laminar korteks yang benar. Hari ini ditetapkan bahwa seiring perkembangan glial radial yang transdifferentiasi menjadi astrosit. Bagian penting dari mamalia berkurang segera setelah kelahiran, bagaimanapun, pada spesies hewan di mana glia radial bertahan sampai dewasa, neuronogenesis juga aktif berlangsung pada masa pascakelahiran.

Dalam budaya sel dari radial glial embrio neokorteks neuron terbentuk tikus dan sel glial, dan pada perkembangan embrio kehamilan dari 14 sampai 16 hari (periode intensitas neyronogeneza maksimum di korteks serebral tikus dan tikus) dibentuk terutama neuron. Pada hari ke 18 embriogenesis, diferensiasi bergeser ke arah pembentukan astrosit dengan penurunan yang signifikan dalam jumlah neuron yang baru terbentuk. Tanda in situ sel glial radial dengan GFP memungkinkan untuk mendeteksi pembagian sel berlabel asimetris di rongga gelembung otak embrio tikus usia 15-16 hari dengan munculnya sel anak perempuan dengan karakteristik imunologis dan elektrofisiologis neuroblasts. Sungguh luar biasa bahwa, menurut hasil pengamatan dinamis, neuroblas yang muncul menggunakan sel induk gladi radial untuk migrasi ke permukaan pial.

Penanda endogen gladi radial adalah protein filamen neustin menengah. Penyortiran aliran fluorescent sel yang diberi label dengan retrovirus yang terkait dengan GFP dan dinyatakan di bawah kendali nestin menunjukkan bahwa sel induk dari daerah gyrus dentate gyrus dan hippocampus chimpus (material diperoleh dalam operasi epilepsi) mengekspresikan nestin. Akibatnya, mereka mengacu pada gladi radial, yang pada manusia, seperti pada mamalia lainnya, dipertahankan hanya di gyrus dentate.

Pada saat yang sama, efektivitas transplantasi sel tidak hanya ditentukan oleh viabilitas sel donor yang tinggi, potensi diferensiasi dan sifat penggantian sel-sel yang rusak, namun, pertama-tama, dengan migrasi langsung. Dari kemampuan migrasi, integrasi fungsional penuh dari sel yang ditransplantasikan bergantung - tanpa gangguan pada otak sitokimia dari otak penerima. Karena glial radial pada periode pascakelahiran hampir sepenuhnya berkurang, perlu untuk mengetahui bagaimana penerima orang dewasa sel donor dapat bergerak dari zona transplantasi ke fokus lesi otak. Ada dua varian migrasi sel di sistem saraf pusat, terlepas dari glin radial: fenomena migrasi tangensial atau pergerakan neuroblasts dalam pengembangan korteks serebral yang tegak lurus terhadap jaringan glial radial, dan migrasi oleh tali atau rantai. Secara khusus, migrasi sel progenitor saraf dari zona subventricular rostral ke bola pencium terjadi sebagai urutan sel pengikat ketat yang dikelilingi oleh sel glial. Dipercaya bahwa sel-sel ini menggunakan sel pasangan sebagai substrat migrasi, dan pengatur utama interaksi sel-sel tersebut adalah PSA-NCAM (molekul poliisasi dari adhesi sel saraf). Akibatnya, migrasi neuron tidak selalu memerlukan partisipasi glia radial atau ikatan aksonal yang sudah ada sebelumnya. Bentuk migrasi sel pernati oleh "tali" sepanjang jalur migrasi rostral dipertahankan sepanjang hidup, yang mengindikasikan kemungkinan penyerahan sel epitel neural yang ditransplantasikan ke dalam sistem saraf yang matang.

Ada hipotesis tentang keberadaan garis sel induk dalam ontogeni otak, menurut yang pada tahap awal perkembangan otak Sel punca adalah sel dari neuroepithelium, yang dalam proses jatuh tempo pada transdifferentiate radial glia. Di masa dewasa, peran sel induk dilakukan oleh sel yang memiliki tanda astrosit. Meskipun sejumlah isu kontroversial (kontroversi mengenai sel induk dari hippocampus, serta bagian dalam dari otak yang tidak memiliki struktur berlapis kerak dan berkembang dari gundukan thalamic, di mana glia radial tidak ada), konsep yang jelas dan sederhana dari suksesi fenotip sel induk selama ontogeni terlihat sangat menarik

Efek dari faktor lingkungan mikro pada penentuan dan diferensiasi sel sel diferensial neural ditunjukkan secara jelas dalam transplantasi sel induk dari sumsum tulang tikus dewasa ke berbagai bagian sistem saraf dewasa. Ketika sel induk ditransplantasikan ke dalam gyrus dentate atau ke daerah migrasi neuron dari bola pencium, transplantasi aktif sel ke banyak neuron diamati. Transplantasi sel punca ke sumsum tulang belakang dan daerah tanduk ammon menyebabkan pembentukan astrosit dan oligodendrosit, sedangkan selama transplantasi tidak hanya sel glial tetapi juga neuron terbentuk pada gyrus dentate.

Pada tikus dewasa secara seksual, jumlah sel pemisah pada gyrus dentate dapat mencapai beberapa ribu per hari - kurang dari 1% dari jumlah sel gabah. Neuron menyumbang 50-90% sel, astrosit dan elemen glial lainnya - sekitar 15%. Sel yang tersisa tidak memiliki tanda antigen neuron dan glia, namun mengandung antigen sel endotel, yang mengindikasikan adanya hubungan erat antara neuronogenesis dan angiogenesis pada gyrus dentate. Pendukung kemungkinan membedakan sel endotel menjadi sel progenitor neuron mengacu pada kemampuan endotheliosit in vitro untuk mensintesis BDNF.

Mengesankan kecepatan self-assembly dari jaringan saraf: dalam proses diferensiasi sel-sel progenitor bermigrasi sel granul dalam dentate gyrus dan bentuk kecambah tumbuh menuju zona SAZ sinapsis hipokampus dan membentuk dengan neuron glutamatergic piramidal dan kabisat penghambatan. Baru dibuat butir-sel diintegrasikan ke dalam sirkuit saraf yang ada selama 2 minggu, dan sinapsis pertama sudah muncul 4-6 hari setelah munculnya sel-sel baru. Dengan sering administrasi matang BrdU hewan atau 3H-timidin (salah satu cara untuk mengidentifikasi sel-sel induk dewasa) terdeteksi sejumlah besar neuron label dan astrosit di hippocampus, menunjukkan kemungkinan pembentukan neuron baru tidak hanya di dentate gyrus, tetapi juga di bagian lain dari hippocampus. Bunga dalam proses pembagian, diferensiasi dan kematian sel-sel dalam dentate gyrus dari hippocampus dari otak dewasa karena fakta bahwa neuron muncul di sini lokal di salah satu tempat utama hippocampus, yang bertanggung jawab untuk proses pembelajaran dan memori.

Jadi, hari ini menemukan bahwa dari zona sel subependimnoy dari lateral ventrikel tikus dewasa terjadi saraf-pendahulunya sel-sel bermigrasi di sepanjang aliran migrasi rostral, terbentuk longitudinal berorientasi sel astroglial ke olfactory bulb, di mana mereka tertanam di lapisan sel biji-bijian dan berdiferensiasi menjadi neuron yang struktur. Migrasi sel progenitor saraf ditemukan di migrasi monyet aliran dewasa rostral, menunjukkan kemungkinan pembentukan neuron baru di olfactory bulb primata. Sel induk syaraf diisolasi dari bola pencium dewasa dan dipindahkan ke jalur yang sel kloningnya berdiferensiasi menjadi neuron, astrosit dan oligodendrosit. Sel induk ditemukan di hippocampus otak dewasa tikus, tikus, monyet dan manusia. Sel-sel induk saraf zona subgranular dari fasia dentate adalah sumber dari sel prekursor bermigrasi pada tungkai medial dan lateral dari hippocampus, di mana mereka berdiferensiasi menjadi dewasa butir-sel dan elemen glial. Akson membentuk de novo dentate gyrus neuron ditelusuri kembali ke SAZ lapangan, menunjukkan bahwa neuron baru terbentuk yang terlibat dalam pelaksanaan fungsi hippocampus. Di daerah asosiatif korteks serebral baru monyet dewasa, sel progenitor neuron yang bermigrasi dari zona subventricular ditemukan. Lapisan baru VI dari korteks neuron piramidal otak tikus yang baru terungkap melalui 2-28 minggu setelah diinduksi kerusakan dan kematian neuron asli lapisan ini karena migrasi dormantnyh sel progenitor sebelumnya di zona subventricular. Akhirnya, kenyataan neurogenesis pascakelahiran di otak manusia dibuktikan dengan peningkatan jumlah neuron korteks dua kali lipat, yang berlangsung selama 6 tahun pertama setelah kelahiran.

Yang tidak penting untuk transplantasi sel praktis adalah pertanyaan tentang regulasi proses reproduksi dan diferensiasi sel induk dan sel induk. Yang paling penting di antara faktor-faktor yang menghambat proliferasi sel progenitor saraf adalah glukokortikoid, yang secara tajam mengurangi jumlah perpecahan, sementara penghilangan adrenal, sebaliknya, secara signifikan meningkatkan jumlah mitosis (Gould, 1996). Perlu dicatat bahwa morfogenesis gyrus dentate pada hewan pengerat paling kuat selama dua minggu pertama perkembangan pascakelahiran pada periode ketika tidak ada reaksi terhadap tekanan pada latar belakang penurunan tajam produksi dan sekresi hormon steroid korteks adrenal. Kortikosteroid menghambat migrasi sel-butir - neuron baru tidak berintegrasi ke dalam lapisan granular dari gyrus dentate, namun tetap berada dalam chylus. Diasumsikan bahwa proses pembentukan ikatan sinaptik secara bersamaan dilanggar. Perlindungan sel dari "agresi steroid" semacam itu dilakukan dengan mengekspresikan reseptor mineral dan glukokortikoid minimal pada biji-bijian sel proliferasi, tidak hanya selama perkembangan gyrus dentate, tetapi juga pada hewan dewasa. Namun, dari semua neuron di otak, neuron hippocampus yang ditandai oleh kandungan reseptor glukokortikoid tertinggi, yang menyebabkan efek stres pada hippocampus. Stres psikoaktif dan situasi stres menghambat neuronogenesis, dan stres kronis secara dramatis mengurangi kemampuan hewan untuk belajar keterampilan baru dan belajar. Efek negatif yang lebih menonjol dari stres kronis pada neuronogenesis cukup dapat dimengerti, mengingat keadaan sel induk saraf yang paling tidak aktif. Ketika immobilisasi tikus hamil (untuk hewan pengerat - faktor stres yang sangat kuat), ditetapkan bahwa stres pralahir juga menyebabkan penurunan jumlah sel di gyrus dentate dan secara substansial menghambat neuronogenesis. Diketahui bahwa glukokortikoid berperan dalam patogenesis keadaan depresi, persamaan morfologis yang merupakan penghambatan neuronogenesis, rekonstruksi patologis neuron dan koneksi neuron, dan kematian sel-sel saraf. Di sisi lain, obat kemoterapi antidepresan mengaktifkan pembentukan neuronal de novo, yang menegaskan hubungan antara proses pembentukan neuron baru di hippocampus dan perkembangan depresi. Efek esensial pada neuronogenesis diberikan oleh estrogen, efeknya berlawanan dengan tindakan glukokortikosteroid dan untuk mendukung proliferasi dan viabilitas sel progenitor saraf. Perlu dicatat bahwa estrogen secara signifikan meningkatkan kemampuan hewan untuk belajar. Beberapa penulis dengan pengaruh estrogen menghubungkan perubahan siklik dalam jumlah sel-butir dan melebihi jumlah mereka pada wanita.

Diketahui bahwa neuronogenesis dikendalikan oleh EGF, FGF dan BDNF, namun mekanisme efek sinyal eksternal pada sel induk dari sisi mitogens dan faktor pertumbuhan belum cukup dipelajari. Ditemukan bahwa PDGF in vitro mendukung orientasi neuron diferensiasi sel progenitor, dan faktor neurotrophic ciliary (CNTF), seperti triiodothyronine, menstimulasi pembentukan elemen glial yang dominan - astrosit dan oligodendrosit. Pituitary adenylate cyclase-activatedating protein (PACAP) dan vasoactive intestinal peptide (VIP) mengaktifkan proliferasi sel induk progenitor, namun menghambat proses diferensiasi sel-sel anak. Opioid, terutama dalam kasus pemaparan yang berkepanjangan, secara signifikan menghambat neuronogenesis. Namun, sel induk dan sel prekursor progenitor neural dari gyrus dentate tidak memiliki reseptor opioid (mereka hadir dalam membedakan neuron pada periode embrio), yang tidak memungkinkan untuk mengevaluasi efek langsung opioid.

Kebutuhan obat regeneratif dan plastik praktis memaksa peneliti untuk memberi perhatian khusus pada studi pluri dan multipotensi sel induk. Realisasi sifat-sifat ini pada tingkat sel induk regional organisme dewasa dalam jangka panjang dapat menjamin pengembangan bahan transplantasi yang diperlukan. Telah ditunjukkan di atas bahwa stimulasi epigenetik sel induk saraf memungkinkan perolehan sel proliferasi yang sudah terbentuk sesuai dengan fenotipe neural, yang membatasi jumlah mereka. Dalam kasus penggunaan sifat totipoten sel induk embrionik, proliferasi sampai sejumlah sel yang cukup diperoleh terjadi sebelum diferensiasi saraf, dan sel yang diperluas mudah diubah menjadi fenotipe saraf. Untuk mendapatkan sel induk saraf, ESK diekstraksi dari massa sel internal oleh blastokista dan dikultur dengan kehadiran wajib LIF, yang mempertahankan totipotency dan kemampuannya untuk pembagian yang tidak terbatas. Setelah itu, asam retinoat diinduksi oleh diferensiasi saraf ESC. Transplantasi sel induk saraf sehingga diperoleh striatum yang rusak oleh quinoline dan 6-hydroxydopamine disertai dengan diferensiasinya menjadi neuron dopaminergik dan serotonergik. Setelah pengenalan ke dalam ventrikel otak embrio sel progenitor saraf tikus berasal dari PGCs bermigrasi ke berbagai daerah otak penerima, termasuk korteks, striatum, septum, thalamus, hypothalamus, dan otak kecil. Sel yang tersisa di rongga ventrikel membentuk struktur epitel menyerupai tabung saraf, serta pulau individu dari jaringan non-saraf. Dalam parenkim otak embrio penerima, sel yang ditransplantasikan menghasilkan tiga jenis sel utama dalam sistem saraf. Beberapa dari mereka memiliki dendrit apikal yang memanjang, badan sel piramid dan akson basal yang diproyeksikan menjadi korpus callosum. Astrosit asal donor memperpanjang proses ke kapiler terdekat, dan oligodendrosit berada dalam kontak dekat dengan cengkeraman mielin, mengambil bagian dalam pembentukan myelin. Dengan demikian, sel progenitor saraf yang berasal dari ESC in vitro mampu melakukan migrasi terarah dan sinyal lingkungan mikro yang memadai untuk diferensiasi regional, menyediakan banyak area otak berkembang dengan neuron dan glia.

Beberapa penulis mempertimbangkan kemungkinan de dan transdifferentiation sel induk regional dari organisme dewasa. Konfirmasi langsung dari dedifferentiation sel dalam kultur dengan perluasan potensi mereka data pada engraftment sel induk saraf di sumsum tulang tikus dengan perkembangan selanjutnya garis sel ini, memberikan sel-sel fungsional aktif darah perifer. Selain itu, transplantasi berlabel genetik (lacZ) sel neurosphere berasal dari otak dewasa atau embrio, ke dalam otak tikus yang diradiasi dengan myelosupresi, menyebabkan pembentukan sel-sel induk tidak hanya derivatif saraf, tetapi juga menyebabkan generasi sel darah, menunjukkan bahwa saraf pluripotent sel punca, diwujudkan di luar otak. Dengan demikian, sel induk saraf dapat berdiferensiasi menjadi sel darah di bawah pengaruh sinyal lingkungan mikro sumsum tulang dengan transformasi awal menjadi sel induk hematopoietik. Di sisi lain, selama transplantasi sel punca sumsum tulang ke otak, diferensiasi mereka terbentuk di bawah pengaruh lingkungan mikro jaringan otak pada sel glial dan syaraf. Akibatnya, potensi diferensiasi sel induk syaraf dan hematopoietik tidak dibatasi oleh spesifisitas jaringan. Dengan kata lain, faktor lingkungan mikro lokal, selain ciri khas jaringan otak dan sumsum tulang, dapat mengubah arah diferensiasi sel-sel ini. Hal ini menunjukkan bahwa sel-sel induk saraf disuntikkan ke dalam sistem vena tikus iradiasi, dibuat dalam limpa dan tulang sumsum penduduk myeloid, limfoid dan sel hematopoietik yang belum matang. In vitro Pengaruh sumsum tulang protein morfogenetik (BMP) pada kelangsungan hidup dan diferensiasi sel-sel induk saraf ditentukan, seperti pada tahap awal embriogenesis dalam pengembangan saraf atau arah glial. Budaya dari sel induk saraf dari 16-hari-tua tikus embrio BMP menginduksi astroglia dan neuron, sedangkan dalam budaya sel induk berasal dari astrosit otak perinatal dibentuk saja. Sebagai tambahan, BMPs menghambat pembentukan oligodendrosit, yang secara in vitro hanya muncul bila BMP antagonis noggin ditambahkan.

Proses melekat vidonespetsifichnost transdifferentiation: sel induk hematopoietik adalah sumsum tulang manusia ditransplantasikan ke striatum dari tikus dewasa, bermigrasi ke materi putih dari kapsul luar, ipsi- dan kontralateral neokorteks di mana mereka membentuk astrotsitopodobnye elemen seluler (Azizi et al, 1998.). Dalam ALLOTRANSPLANTATION sel induk sumsum tulang ke dalam ventrikel lateral tikus migrasi neonatal sel induk hematopoietik dapat ditelusuri ke otak depan dan struktur cerebellar. Striatum dan lapisan molekul dari sel hippocampal bermigrasi ditransformasikan dalam astrosit, dan olfactory bulb, lapisan dalam dari sel-sel granul cerebellar dan formasi reticular batang otak untuk membentuk sel-sel neuron dengan reaksi positif terhadap neurofilaments. Setelah injeksi intravena sel hematopoietik dari tikus dewasa GFP-label mikro dan astrosit terdeteksi di neokorteks, thalamus, batang otak dan otak kecil.

Selain itu, sel induk mesenchymal dari sumsum tulang, yang menyebabkan semua jenis sel jaringan ikat, dalam kondisi tertentu juga dapat mengalami transdifferentiasi saraf (ingat bahwa sel-sel puncak saraf adalah sumber embrio dari mesenkim). Hal ini menunjukkan bahwa stroma manusia sumsum tulang dan mouse sel kultur in vitro di hadapan EGF atau BDNF, mengungkapkan penanda sel progenitor saraf nestin, dan penambahan berbagai kombinasi faktor pertumbuhan mengarah pada pembentukan sel-sel dengan spidol glial (GFAP) dan neuron (inti protein NeuN). Sel induk mesenchymal berlabel syngenic yang ditransplantasikan ke dalam ventrikel lateral otak tikus yang baru lahir bermigrasi dan melokalisasi di otak depan dan otak kecil tanpa melanggar arsitektur cyto-architectonics dari otak penerima. Sel induk sumsum tulang Mesenchymus membaur menjadi astrosit dewasa di striatum dan lapisan molekuler hippocampus, dan juga mengkolonisasi bola pencium, lapisan granular serebelum dan formasi retikular, di mana mereka diubah menjadi neuron. Sel induk mesenchymal dari sumsum tulang manusia dapat secara in vitro berdiferensiasi menjadi macroglia, dan setelah transplantasi berintegrasi ke dalam struktur otak tikus. Transplantasi langsung sel induk sumsum tulang mesenkim ke dalam hippocampus tikus dewasa juga disertai dengan migrasi ke parenkim otak dan diferensiasi neuroglial.

Diasumsikan bahwa transplantasi sel punca sumsum tulang dapat memperluas kemungkinan terapi sel untuk penyakit SSP yang ditandai dengan kematian neurologis neurologis yang berlebihan. Perlu dicatat, bagaimanapun, bahwa tidak semua peneliti mengetahui fakta transformasi timbal balik sel induk saraf dan hematopoietik, terutama dalam kondisi in vivo, yang sekali lagi disebabkan oleh kurangnya penanda yang andal untuk mengevaluasi transdifferentiasi dan pengembangan lebih lanjut.

Transplantasi sel induk membuka cakrawala baru untuk terapi gen seluler dari patologi neurologis turun temurun. Modifikasi genetik sel induk saraf melibatkan integrasi konstruksi peraturan genetik yang produknya berinteraksi dengan protein siklus sel dalam rezim regulasi otomatis. Transduksi gen tersebut ke dalam sel progenitor embrionik digunakan untuk memperbanyak sel induk saraf. Kebanyakan klon sel yang dimodifikasi secara genetik berperilaku seperti garis sel yang stabil tanpa menunjukkan tanda-tanda transformasi secara in vivo atau in vitro, namun memiliki kemampuan yang jelas untuk menghubungi penghambatan proliferasi. Ketika transplantasi dikalikan transfected sel, yang terakhir dimasukkan ke dalam jaringan penerima, tanpa melanggar cytoarchitectonics dan tanpa mengalami transformasi tumor. Sel induk saraf donor tidak merusak zona integrasi dan bersaing secara adil untuk ruang dengan sel progenitor host. Namun, pada hari ke 2-2, intensitas pembagian sel transfeksi menurun tajam, yang sesuai dengan penghambatan kontak proliferasi mereka secara in vitro. Pada embrio penerima transfusi batang saraf, tidak ada kelainan perkembangan sistem saraf pusat, semua area otak yang menghubungi cangkok berkembang secara normal. Setelah transplantasi, klon dari sel-sel induk saraf cepat bermigrasi dari bidang administrasi dan sering melampaui zona germinal masing saluran rostral memadai mengintegrasikan dengan daerah lain dari otak. Embedding klon yang dimodifikasi secara genetik dan baris sel transfected sel induk saraf ke otak dari organisme inang khas tidak hanya untuk periode embrionik: sel-sel ini ditanamkan ke dalam beberapa zona CNS janin, bayi baru lahir, dewasa dan bahkan penuaan organisme penerima dan pameran pada saat yang sama kapasitas untuk integrasi yang memadai dan diferensiasi Secara khusus, setelah transplantasi ke dalam rongga otak otak, sel-sel yang dipancarkan bermigrasi tanpa merusak sawar darah otak dan menjadi komponen seluler fungsional integral dari jaringan otak. Neuron donor membentuk sinapsis yang tepat dan mengekspresikan saluran ion tertentu. Sementara mempertahankan integritas darah otak penghalang astroglia turunan transfectants sel induk saraf, meluas proses pada pembuluh darah otak, dan protein asal oligodendrocytes donor ekspres myelin dasar dan myelinating proses neuronal.

Selain itu, sel induk saraf ditransfeksi untuk digunakan sebagai vektor seluler. Konstruk genetik vektor semacam itu memberikan ekspresi gen asing yang stabil secara in vivo yang terlibat dalam pengembangan sistem saraf atau digunakan untuk memperbaiki cacat genetik yang ada, karena produk dari gen ini mampu mengisi berbagai kelainan biokimia dari sistem saraf pusat. Aktivitas migrasi sel induk transfeksi yang tinggi dan implantasi yang adekuat di zona embrio di berbagai daerah otak berkembang memungkinkan kita untuk mengharapkan restorasi defisit enzim seluler secara tuntas. Dalam pemodelan sindrom ataksia-telangiektasia (garis mutan tikus pg dan pcd) Sel Purkinje menghilang dari serebelum hewan percobaan selama minggu-minggu pertama perkembangan pascakelahiran. Hal ini menunjukkan bahwa pengenalan sel punca saraf ke otak hewan tersebut disertai oleh diferensiasi mereka ke sel Purkinje dan neuron granular. Pada mutan pcd, koordinasi gerakan dikoreksi sebagian dan intensitas tremor menurun. Hasil serupa diperoleh pada transplantasi sel induk saraf kloning pada primata dimana degenerasi sel Purkinje diinduksi oleh oncanase. Setelah transplantasi, sel induk saraf donor ditemukan di lapisan granular dan molekuler, serta lapisan sel Purkinje dari parenkim serebelum. Oleh karena itu, modifikasi genetik sel progenitor saraf mampu memberikan modifikasi fenotip yang stabil dan berkomitmen yang tahan terhadap pengaruh eksternal. Hal ini sangat penting dalam proses patologis yang terkait dengan perkembangan pada penerima faktor yang menghambat kelangsungan hidup dan diferensiasi sel donor (misalnya, dengan agresi kekebalan).

Mucopolysaccharidosis jenis VII pada manusia ditandai dengan neurodegeneration progresif, dan menunda perkembangan intelektual, yang dalam percobaan pada tikus model penghapusan mutasi gen beta-glucuronidase. Setelah transplantasi ke dalam ventrikel otak neonatal tikus penerima kekurangan transfected sel induk saraf mensekresi beta-glucuronidase, sel donor ditemukan di daerah terminal pertama dan kemudian tersebar di parenkim otak secara stabil korrigiruya integritas lisosomal di otak tikus mutan. Dalam model penyakit Tay-Sachs ditransduksi dengan retrovirus sel induk saraf dalam administrasi rahim pada tikus janin dan tikus yang baru lahir transplantasi memberikan ekspresi yang efektif dari beta-subunit beta-hexosaminidase pada penerima dengan mutasi yang mengarah ke akumulasi abnormal beta 2-ganglioside.

Arah lain dari obat regeneratif adalah stimulasi potensi proliferasi dan diferensiasi sel induk saraf manusia dari organisme berpenyakit. Secara khusus, sel-sel saraf induk disekresikan NT-3 pada hemisection dari sumsum tulang belakang dan asfiksia otak tikus mengungkapkan NGF dan BDNF ke dalam septum dan ganglia basal, tyrosine hydroxylase - di striatum, dan Reelin - otak kecil dan protein dasar mielin - di otak .

Namun, isu stimulasi neyronogeneza perhatian tidak cukup. Beberapa karya menunjukkan bahwa beban fungsional pada pusat-pusat saraf yang bertanggung jawab untuk bau yang membedakan, tercermin dalam pembentukan neuron baru. Tikus transgenik kekurangan molekul adhesi neuronal pengurangan neyronogeneza intensitas dan pengurangan jumlah migrasi neuron di olfactory bulb dikaitkan dengan gangguan kemampuan untuk membedakan bau, meskipun ambang bau dan memori penciuman jangka pendek tidak dilanggar. Dalam peraturan memainkan peran utama status fungsional neyronogeneza dari sel-sel dentate gyrus: efek melemahnya paparan glutamat-butir setelah penghancuran sel-sel korteks entorhinal kontribusi untuk proliferasi dan diferensiasi neuron dan serat stimulasi jalan perforant (aferen primer input ke hippocampus) menyebabkan penghambatan neyronogeneza. Antagonis reseptor NMDA-diaktifkan proses neuron neoplasma, sedangkan agonis, sebaliknya, mengurangi intensitas neyronogeneza efek yang menyerupai aksi glukokortikoid. Dalam literatur ada hasil yang bertentangan dari penelitian: informasi tentang efek penghambatan eksperimental terbukti rangsang neurotransmitter glutamat untuk neyronogenez tidak konsisten dengan data pada stimulasi sel progenitor berkembang biak dan penampilan neuron baru dengan meningkatkan aktivitas kejang di hippocampus hewan dengan model pilocarpic eksperimental dan kainic epilepsi. Pada saat yang sama, model tradisional epilepsi disebabkan oleh diulang stimulasi sub-batas wilayah tertentu dari otak (ranting) dan ditandai oleh hilangnya kurang parah intensitas neuron neyronogeneza meningkat hanya dalam tahap akhir dari kayu bakar ketika diamati pada kerusakan hippocampus dan kematian neuron. Hal ini menunjukkan bahwa dalam aktivitas kejang epilepsi merangsang neyronogenez dengan lokalisasi yang abnormal dari neuron granul baru, banyak yang muncul tidak hanya di dentate gyrus, tetapi juga dalam chyle tersebut. Neuron ini penting dalam pengembangan sprouting serat berlumut, akson karena mereka absen dari agunan normal terbalik membentuk sinapsis dengan beberapa berdekatan butir-sel.

Penggunaan sel induk saraf daerah membuka prospek baru untuk penggunaan transplantasi seluler dalam terapi penyakit neurodegeneratif metabolik dan genetik, penyakit demielinasi dan gangguan pasca trauma fungsi CNS. Sebelum melakukan transplantasi sel substitusi, salah satu metode memilih dan memperluas jenis sel progenitor saraf yang diperlukan ex vivo dengan tujuan pengantar berikutnya langsung ke area otak yang rusak. Efek terapeutik dalam kasus ini adalah karena penggantian sel yang rusak atau pelepasan lokal faktor pertumbuhan dan sitokin. Metode terapi regeneratif-plastik ini memerlukan transplantasi sejumlah sel yang cukup besar dengan karakteristik fungsional yang telah ditentukan.

Studi lebih lanjut mengenai karakteristik molekuler dan potensi plastik regeneratif dari sel induk otak matang, serta kemampuan untuk mentransdifferentiasikan sel induk regional dari asal jaringan yang berbeda, juga harus dipertimbangkan sesuai. Saat ini, skrining antigen sel punca hematopoietik sumsum tulang telah dilakukan, dengan penentuan kombinasi penanda sel yang dapat ditransdiferensiasi menjadi sel induk progenitor batang saraf (CD 133+, 5E12 +, CD34-, CD45-, CD24). Sel yang membentuk neurospheres in vitro dan membentuk neuron diperoleh selama transplantasi ke otak tikus yang diberi imunodefisien baru lahir. Minat pada xenotransplantologi sel adalah hasil penelitian tentang kemungkinan transplantasi sel induk silang pada individu dengan taksa jauh evolusioner. Sejauh ini, hasil implantasi sel induk saraf ke daerah tumor otak tetap tanpa interpretasi yang tepat: sel yang ditransplantasikan secara aktif bermigrasi ke seluruh volume tumor tanpa melewatinya, dan ketika sel dimasukkan ke bagian otak yang utuh, mereka secara aktif bermigrasi ke tumor. Pertanyaan tentang signifikansi biologis migrasi semacam itu tetap terbuka.

Perlu dicatat bahwa transplantasi sukses sel induk saraf, serta sel-sel saraf progenitor lain yang berasal dari hESCs, hanya mungkin di bawah kondisi penggunaan sel progenitor yang sangat neural sebagai dibedakan embrio transplantasi sel induk imunokompeten dewasa penerima pasti berubah menjadi teratoma dan teratokarsinoma. Bahkan jumlah minimal sel dibedakan buruk dalam donor meningkat suspensi sel secara dramatis dan tumorigenicity graft dapat diterima meningkatkan risiko pembentukan tumor atau jaringan neneyralnoy. Persiapan populasi homogen dari sel-sel saraf progenitor mungkin bila digunakan sebagai alternatif sumber sel jaringan donor yang timbul pada tahap tertentu biasanya mengalir embriogenesis. Pendekatan lain adalah untuk benar-benar menghilangkan populasi sel yang tidak diinginkan oleh garis keturunan pemilihan tertentu. Bahaya juga menyediakan penggunaan untuk hESCs tujuan neurotransplantation setelah underexposure in vitro dengan faktor pertumbuhan. Dalam hal ini, kegagalan tidak dapat dikecualikan Program diferensiasi saraf untuk membentuk struktur tabung saraf yang melekat.

Hari ini cukup jelas bahwa sel punca saraf menunjukkan tropisme pada daerah patologis dari sistem saraf pusat dan memiliki efek plastis regeneratif yang menonjol. Lingkungan mikro dalam lesi sel jaringan saraf memodelkan arah diferensiasi sel yang ditransplantasikan, sehingga melengkapi defisit elemen saraf spesifik di dalam zona lesi CNS. Dalam beberapa proses neurodegenerative, sinyal neurogenik nampaknya rekapitulasi neuronogenesis, dan sel induk saraf otak dewasa dapat merespons informasi instruktif ini. Ilustrasi yang jelas tentang potensi terapeutik sel induk saraf adalah banyaknya data dari penelitian eksperimental. Pemberian klon sel induk syaraf tiruan ke hewan dengan ligasi arteri serebral tengah (model stroke iskemik) berkontribusi pada penurunan daerah dan volume daerah otak yang mengalami perubahan destruktif, terutama pada kasus transplantasi sel induk saraf bersama dengan FGF2. Secara imunomodokimia, migrasi sel donor ke zona iskemik diamati, diikuti oleh integrasi mereka dengan sel otak utuh penerima. Transplantasi sel imatur dari garis neuroepitel dari tikus MHP36 di otak tikus selama stroke eksperimental meningkatkan fungsi sensorimotor, dan pengenalan sel-sel ini ke dalam ventrikel otak meningkatkan fungsi kognitif. Sebagai hasil transplantasi pada tikus sel hemopoietik neural-preformed dari sumsum tulang manusia, pelanggaran fungsi korteks serebral yang disebabkan oleh kerusakan iskemik dihilangkan. Dalam kasus ini, sel nenek moyang xenogeneic neural bermigrasi dari tempat suntikan ke zona perubahan destruktif pada jaringan otak. Transplantasi intrasranial sel sumsum tulang homolog dalam kerusakan korteks otak traumatis pada tikus menyebabkan restorasi sebagian fungsi motorik. Sel donor ditanamkan, berkembang biak, mengalami diferensiasi saraf menjadi neuron dan astrosit, dan bermigrasi ke arah fokus lesi. Ketika diperkenalkan ke striatum tikus dewasa dengan stroke eksperimental, kloning sel induk saraf manusia menggantikan sel-sel yang rusak dari sistem saraf pusat dan memulihkan sebagian fungsi otak yang terganggu.

Sel induk neuron manusia sebagian besar diisolasi dari telencephalon embrio, yang berkembang secara signifikan lebih lambat daripada daerah batang saraf kaudal yang lebih banyak. Kemungkinan mengisolasi sel induk saraf dari sumsum tulang belakang janin berusia 43-137 hari ditunjukkan, karena di hadapan EGF dan FGF2 sel-sel ini membentuk neurosphere dan pada bagian awal menunjukkan multipotensi, berdiferensiasi menjadi neuron dan astrosit. Namun, pemupukan sel progenitor saraf yang berkepanjangan (lebih dari 1 tahun) menghilangkan multipotensinya - sel-sel ini hanya bisa membedakan astrosit, jadi mereka menjadi tidak berdaya. Sel induk saraf daerah dapat diperoleh sebagai hasil dari bulbektomi parsial dan setelah perkalian dalam kultur dengan adanya LIF, transplantasi itu ke pasien yang sama dengan perubahan neurodegeneratif di bagian lain sistem saraf pusat. Di klinik, penggantian terapi sel dengan penggunaan sel induk saraf pertama kali dilakukan untuk pengobatan penderita stroke disertai kerusakan pada ganglia basal otak. Sebagai hasil transplantasi sel donor, keadaan klinis kebanyakan pasien telah membaik.

Beberapa penulis percaya bahwa kemampuan sel prizhivlyatsya saraf induk bermigrasi dan mengintegrasikan ke dalam berbagai bidang jaringan saraf sistem saraf pusat yang rusak membuka kemungkinan tak terbatas untuk terapi sel tidak hanya lokal, tetapi juga luas (stroke atau asfiksia), multiochagovyh (multiple sclerosis), dan bahkan global ( paling mewarisi gangguan metabolisme atau demensia neurodegenerative), proses patologis. Memang, ketika transplantasi kloning tikus induk saraf dan hewan penerima sel manusia (tikus dan primata, masing-masing) dari degenerasi neuron dopaminergik dalam sistem mezostrialnoy disebabkan oleh pengenalan metil-fenil-tetrapiridina (model penyakit Parkinson) selama 8 bulan sebelum transplantasi, donor saraf sel induk terintegrasi ke dalam sistem saraf pusat dari penerima. Sebulan kemudian, sel yang dicangkokkan terletak bilateral di sepanjang otak tengah. Bagian asal neuronal yang dihasilkan mengungkapkan donor tirozingidrolazu dengan tidak adanya respon imun untuk transplantasi. Pada tikus diobati dengan 6-hydroxydopamine (model eksperimental lain dari penyakit Parkinson), adaptasi terhadap lingkungan mikro sel yang dicangkokkan ke dalam otak tuan rumah ditentukan oleh kultur kondisi sel-sel induk saraf sebelum transplantasi. Sel-sel induk saraf cepat berkembang biak in vitro di bawah pengaruh EGF, yang dibuat untuk defisit neuron dopaminergik di striatum yang rusak lebih efisien daripada sel-sel dari kultur 28-hari-tua. Para penulis percaya bahwa ini adalah karena hilangnya kemampuan untuk merasakan sinyal dari diferensiasi masing-masing selama pembelahan sel pada sel progenitor vitro-saraf.

Dalam karya terpisah, upaya dilakukan untuk meningkatkan efektivitas efek pada reinnervasi striatum yang rusak dengan mentransplantasikan sel striatum embrionik ke wilayah ini sebagai sumber faktor neurotropika dengan transplantasi simultan neuron dopaminergik mesencephalon ventral. Ternyata, efektivitas neurotransplantasi sangat bergantung pada metode penyisipan jaringan syaraf embrio. Sebagai hasil penelitian tentang transplantasi persiapan jaringan saraf embrio ke dalam sistem ventrikel otak (untuk menghindari trauma parenchyma striatum), informasi telah diperoleh mengenai efek positifnya pada defek motor pada Parkinsonisme.

Namun, dalam penelitian lain, pengamatan eksperimental telah menunjukkan bahwa transplantasi ke dalam persiapan ventrikel otak embrio ventral mesencephalon jaringan saraf yang mengandung neuron dopaminergik sebagai transplantasi GABAergic elemen saraf di embrio tikus striatum gemiparkinsonizmom tidak berkontribusi pada pemulihan fungsi gangguan dari sistem dopaminergik. Sebaliknya, immunocytochemistry menegaskan bukti kelangsungan hidup yang rendah neuron dopaminergik dari mesencephalon ventral, ditransplantasikan ke striatum tikus. Efek terapi transplantasi intraventrikular dari jaringan saraf ventral mesencephalon embrio menyadari hanya ketika implantasi simultan ke dalam formulasi striatum denervated sel embrio striatal. Para penulis berpendapat bahwa mekanisme efek ini dikaitkan dengan efek trofik positif dari sel-sel GABAergic dalam embrio striatum tertentu aktivitas dopaminergik transplantasi intraventrikular ventral mesencephalon. Disajikan reaksi glial dalam transplantasi didampingi oleh indikator uji regresi apomorphine sedikit. Yang terakhir, pada gilirannya, berkorelasi dengan konten serum GFAP, yang menunjuk langsung ke pelanggaran darah-otak penghalang permeabilitas. Berdasarkan data tersebut, penulis menyimpulkan bahwa GFAP serum dapat digunakan sebagai ukuran yang memadai dari negara fungsional dari transplantasi, dan peningkatan permeabilitas penghalang darah-otak untuk antigen neurospecific GFAP-jenis adalah link patogenetik dalam pengembangan kegagalan graft akibat kerusakan autoimun pada jaringan saraf penerima .

Dari sudut pandang peneliti lain, engraftment dan integrasi sel induk saraf setelah transplantasi stabil dan seumur hidup, karena sel donor ditemukan pada penerima setidaknya dua tahun setelah transplantasi dan tanpa pengurangan jumlah yang signifikan. Upaya untuk menjelaskan hal ini oleh fakta bahwa, dalam keadaan yang tidak berdiferensiasi, sel induk saraf tidak mengekspresikan molekul MHC pada kelas I dan II pada tingkat yang cukup untuk menginduksi reaksi penolakan kekebalan tubuh, hal itu dapat dikenali hanya berlaku berkenaan dengan prekursor saraf tingkat rendah. Namun, tidak semua sel induk saraf di otak penerima bertahan dalam keadaan belum matang. Kebanyakan dari mereka menjalani diferensiasi, dimana molekul MHC diekspresikan secara penuh.

Secara khusus, kurangnya efisiensi penggunaan untuk pengobatan obat Parkinsonisme eksperimental intrastriarnoy transplantasi mesencephalon ventral embrio, yang berisi neuron dopaminergik, terkait dengan kelangsungan hidup miskin dari transplantasi dofaminer- neuron cal (hanya 5-20%), yang disebabkan oleh gliosis reaktif menyertai parenkim otak trauma lokal di transplantasi. Hal ini diketahui bahwa parenkim otak cedera lokal dan gliosis Terkait menyebabkan gangguan integritas penghalang darah-otak dengan akses ke antigen darah perifer dari jaringan saraf, di neuron tertentu dan antigen okara. Kehadiran dalam darah antigen tersebut dapat menimbulkan antibodi sitotoksik khusus untuk mereka dan mengembangkan agresi autoimun.

V. Tsymbalyuk dan rekan penulis (2001) melaporkan bahwa pandangan tradisional bahwa SSP adalah zona yang mendapat kekebalan secara imunologis yang diisolasi dari sistem kekebalan oleh penghalang darah-otak yang masih berlaku. Dalam tinjauan literatur mereka, penulis merujuk pada sejumlah penelitian yang menunjukkan bahwa pandangan ini tidak sepenuhnya sesuai dengan esensi proses kekebalan tubuh di otak mamalia. Telah ditetapkan bahwa zat berlabel yang dimasukkan ke dalam parenkim otak dapat mencapai kelenjar getah bening serviks yang dalam, dan setelah injeksi intraserebral antigen, antibodi spesifik terbentuk di tubuh. Sel kelenjar getah bening serviks berhubungan dengan proliferasi antigen semacam itu, dimulai dari hari ke 5 setelah injeksi. Pembentukan antibodi spesifik juga terungkap dalam transplantasi kulit ke dalam parenkim otak. Penulis review memberikan beberapa cara yang mungkin untuk mengangkut antigen dari otak ke sistem limfatik. Salah satunya adalah transisi antigen dari ruang perivaskular ke ruang subarachnoid. Diasumsikan bahwa ruang perivaskular, terlokalisasi di sepanjang pembuluh serebral besar, setara dengan sistem limfatik di otak. Cara kedua terletak di sepanjang serat putih - melalui tulang yang dilapisi ke pembuluh limfatik pada mukosa hidung. Selain itu, ada jaringan pembuluh limfatik yang luas di dura mater. Hambatan sel darah untuk limfosit juga sangat relatif. Terbukti bahwa limfosit teraktivasi mampu menghasilkan enzim yang mempengaruhi permeabilitas struktur dari "filter kekebalan" otak. Pada tingkat pasca-kapiler venula T-helper yang aktif menembus dan melewati sawar darah otak yang utuh. Tesis tentang tidak adanya sel yang mewakili antigen di otak tidak tahan terhadap kritik. Saat ini, kemungkinan untuk mewakili antigen dalam sistem saraf pusat oleh setidaknya tiga jenis sel telah terbukti secara meyakinkan. Pertama, ini adalah sel dendritik asal sumsum tulang, yang terlokalisir di otak di sepanjang pembuluh darah besar dan dalam materi putih. Kedua, antigen mampu menghadirkan sel endotel pembuluh darah otak, dan berhubungan dengan antigen MHC, yang mendukung pertumbuhan klon antigen spesifik sel T. Ketiga, sel mikro dan astroglia bertindak sebagai agen penyajian antigen. Berpartisipasi dalam pembentukan respon kekebalan pada sistem saraf pusat, astrosit memperoleh khasiat sel imun-efektor dan mengekspresikan sejumlah antigen, sitokin dan imunomodulator. Ketika diinkubasi dengan y-INF, sel astroglial secara in vitro mengekspresikan antigen MHC kelas I dan II, dan astrosit yang diinduksi mampu merepresentasi antigenik dan perawatan proliferasi klonal limfosit.

Otak trauma jaringan, inflamasi pasca operasi, edema, dan deposit fibrin yang menyertai transplantasi jaringan saraf janin, menciptakan kondisi untuk meningkatkan permeabilitas penghalang darah-otak dengan terganggu diri toleransi, sensitisasi dan aktivasi SDZ + CD4 + limfosit. Auto dan penyajian alloantigens dilakukan astrosit dan sel mikroglia responsif terhadap y-INF mengekspresikan MHC molekul, ICAM-1, LFA-I, LFA-3, co-stimulasi molekul B7-1 (CD80) dan B7-2 (CD86), serta sekresi IL-la, IL-ip dan y-INF.

Akibatnya, kenyataan bahwa kelangsungan hidup jaringan saraf embrio lebih lama pada transplantasi intraserebral dibandingkan dengan pemberian perifer hampir tidak dapat dikaitkan dengan kurangnya inisiasi imunitas transplantasi. Terutama karena monosit, limfosit diaktifkan (sitotoksik sel CD3 + CD8 + dan T helper) dan sitokin yang mereka hasilkan, serta antibodi terhadap antigen transplantasi perifer jaringan saraf janin memainkan peran utama dalam penolakan. Rendahnya tingkat ekspresi molekul MHC pada jaringan saraf embrio memiliki nilai pasti dalam menciptakan kondisi untuk stabilitas neurotransplant yang lebih lama pada proses imun sel T. Itulah sebabnya dalam percobaan tersebut, peradangan kekebalan tubuh setelah transplantasi jaringan saraf embrio ke otak berkembang lebih lambat dari pada setelah transplantasi kulit. Namun demikian, setelah 6 bulan, penghancuran total cangkokan individu dari jaringan saraf diamati. Pada saat yang sama, limfosit T yang dibatasi pada antigen MHC kelas II dilokalisasi di zona transplantasi (Nicholas et al., 1988). Didirikan eksperimental bahwa untuk penipisan neurotransplantation ksenologicheskoy dari T-helper (L3T4 +), tetapi tidak sitotoksik T limfosit (Lyt-2), memperpanjang kelangsungan hidup jaringan saraf tikus di otak dari tikus penerima. Penolakan neurotransplant disertai infiltrasi oleh makrofag dan limfosit T-host. Oleh karena itu, makrofag dan sel mikroglia diaktifkan in situ tuan bertindak sebagai antigen imunostimulan menyajikan sel, dan peningkatan antigen donor oleh MHC kelas I ekspresi meningkatkan aktivitas pembunuh sitotoksik penerima T limfosit.

Tidak masuk akal untuk menganalisis berbagai upaya untuk menjelaskan reaksi penolakan neyrotransplantata spekulatif dari sistem kekebalan tubuh penerima organisme pada sel endotel atau unsur-unsur donor glial sebagai garis bersih dan sel-sel saraf progenitor menjalani serangan kekebalan tubuh. Yang perlu diperhatikan pesan bahwa mekanisme kelangsungan hidup graft lagi dalam sistem saraf pusat memainkan sel ekspresi peran sumsum penting Fas-ligan yang mengikat reseptor apoptosis (Fas-molekul) pada limfosit T infiltrasi otak dan menginduksi apoptosis yang khas dari mekanisme pelindung jaringan autoimunogen penghalang.

Seperti yang ditunjukkan oleh V. Tsymbalyuk dan rekan penulis (2001), transplantasi jaringan syaraf embrionik ditandai oleh perkembangan peradangan dengan partisipasi sel otak dan selektif yang peka terhadap antigen, antibodi, dan juga karena produksi sitokin lokal. Peran penting dalam hal ini dimainkan oleh sensitisasi organisme yang sudah ada sebelumnya terhadap antigen otak yang terjadi selama pengembangan penyakit SSP dan dapat diarahkan ke antigen transplantasi. Itulah sebabnya kelangsungan hidup neurotransplantasi histone yang benar-benar bertahan lama dicapai hanya dengan menekan sistem kekebalan dengan siklosporin A atau dengan memberikan antibodi monoklonal kepada limfosit CD4 + penerima.

Dengan demikian, banyak masalah neurotransplantasi tetap tidak terselesaikan, termasuk yang terkait dengan kompatibilitas imunologi jaringan, yang dapat diselesaikan hanya setelah penelitian mendasar dan klinis yang mendasar.