Neurálne kmeňové bunky

Experimentálny dôkaz pre možnosť regenerácie buniek CNS bola získaná oveľa skôr objav embryonálnych kmeňových buniek, čo ukazuje na prítomnosť v neokortexu, hipokampe a čuchovom bulbu mozgových buniek dospelých krýs, vzrušujúce 3H-tymidín to znamená, že schopnosť syntetizovať bielkoviny a delenie. V 60. Rokoch minulého storočia sa predpokladalo, že tieto bunky sú predchodcami neurónov a priamo sa podieľajú na učebných a pamäťových procesoch. O niečo neskôr sa ukázalo prítomnosť synapsií vytvorených de novo v neurónoch a prvé práce na využitie embryonálnych kmeňových buniek pre indukciu neyronogeneza in vitro. Na konci experimentov XX storočia sa riadené diferenciáciu HSR do nervových progenitorových buniek, dopaminergné a sérotonínergnej neuróny viedol k zmene klasických konceptov schopnosť nervových buniek cicavcov regenerácie. Početné štúdie preukázali presvedčivo, ako realitu rekonštrukcia neurónových sietí a dostupnosť neyronogeneza celé obdobie postnatálnej cicavčieho organizmu.

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

Zdroje nervových kmeňových buniek

Nervové kmeňové bunky izolované v priebehu operácií v subventrikulární oblasti bočných komôr a gyrus Dentatus hipokampe, ktorý je v kultúre bunkami za vzniku neurosféry (neurálnej gule), a po dispergovania a preformirovaniya minulosť - všetkých hlavných bunkových typov CNS, alebo v osobitnom prostredí, nových mikroguľôčok. V suspenzných kultúrach disociovaných tkaniva izolované z fetálnych mozgových častí periventrikulárneho tiež vznikajú neurosféry.

Markery nezrelých mozgových buniek sú netienia, beta-tubulín III (neurónové markeru čiara), vimentin, GFAP a NCAM, k imunocytochemické identifikáciu monoklonálnych protilátok, ktoré sú používané. Nestín (proteín stredných neurofilamentov typu IV) exprimuje multipotentné neuroektodermálne bunky. Tento proteín bol použitý na identifikáciu a izoláciu multipotentních CNS neuroepiteliální progenitorových buniek pomocou monoklonálnych protilátok Rat-401, ktorý môže detekovať až 95% buniek neurálnej trubice krysích embryí na jedenásty deň gestácie. Nestin nie je exprimovaný na diferencovaných potomkoch nervových kmeňových buniek, ale je prítomný v skorých nervových progenitorových bunkách, postmitotických neurónoch a skorých neuroblastoch. S pomocou tohto markera boli identifikované neuroepiteliálne progenitorové bunky a dokázala existencia kmeňových buniek v centrálnom nervovom systéme. Vimentin (medziprodukt neurofilament typ proteínu III) je vyjadrený nervové a gliové kletkami- prekurzorov, ako aj neuróny, fibroblastov a buniek hladkého svalstva. Z toho vyplýva, že obidva imunocytochemické markery nemajú špecifitu potrebnú na samostatnú identifikáciu nervových kmeňových a progenitorových buniek. Použitie beta-III tubulínu nadviazať neurónového kmeňové bunky, zatiaľ čo typu astrocyt I sú identifikované pomocou expresie GFAP, a oligodendrocyty vyjadrený špecificky galactocerebroside (Gal! C).

Mitogénom pre neurónové progenitorové bunky sú FGF2 a EGF, podporuje proliferáciu progenitorových buniek v kultúre s tvorbou neurosféry. Rýchlosť rozdelenia nervových kmeňových buniek sa významne zvyšuje pod vplyvom FGF2 a tiež pri použití kombinácie FGF2 + EGF. Proliferatívne účinky FGF2 sú sprostredkované receptormi FGF2-R1. Heparín zvyšuje afinitu väzby na receptor FGF2 a výrazne zvyšuje jeho mitogénnu účinok na neuroepiteliálních buniek. V skorých štádiách embryogenézy FGF2 receptory exprimované v potkaním telencephalon, v neskorších fázach ich lokalizácia komorovej oblasti obmedzené. Najvyššia expresia FGF2-R1 prostredníctvom postmitotických buniek sa pozoruje po skončení obdobia skorej neurogenézy. Pre počiatočné obdobie vývoja telencephalon vyznačuje nízkou expresiou receptora EGF, prevažne v bunkách ventrálnej oblasti. V neskorších štádiách embryogenézy sa expresia EGF-R zvyšuje v chrbtovom smere. V mozgu hlodavcov má vysokú afinitu receptora EGF transformačného rastového faktora beta (TGF-beta-R), a ktorý s výhodou viaže. Nepriamo, funkčné úloha EGF-R ukazujú údaje o kortikálnej dysgenéza predného mozgu vznikajúce v neskorom období embryogenézy a postnatálnej ontogenézy, funkcia zníženie predného mozgu, mozgovej kôry a ektópia smrti hipokampálních buniek z myší s vyradeným génom receptoru EGF. Okrem toho prítomnosť TGF-a v živnom médiu je absolútne nevyhnutná pre tvorbu neurosféry. Po odstránení rastových faktorov z kondicionovaného prostredia bunkovej prestávajú množiť a podstúpi spontánne diferenciáciu za vzniku neuróny, astrocyt a oligodendroblastov.

Vzhľadom k tomu, to je kmeňová bunka reaggregation disociovaných neurosféry a kultivácia sa uskutočňuje v médiu obsahujúcom EGF a FGF základné alebo FGF2, avšak bez prídavku séra. Je ukázané, že EGF indukuje proliferáciu kmeňových buniek subependimnoy zóne postranných komôr, a základné FGF podporuje proliferáciu kmeňových buniek striata, hipokampe, neokortexu a zrakového nervu zrelé mozgu. Kombinácia EGF a základné FGF je absolútne zásadné pre aktívnu proliferácie kmeňových buniek izolovaných z ependymal tretej a štvrtej komory predného mozgu, ako aj z chrbticového kanála bedrovej a hrudnej chrbtice.

Po disociácii sa suspenzia nervových kmeňových buniek kultivuje v plastových miskách alebo na viacjamkových platniach bez lepiaceho substrátu, aby sa zvýšila veľkosť novovznikajúcich neurosfér, ktoré zvyčajne trvajú približne 3 týždne. Spôsob viacnásobnej disperzie a reprodukcie neurogérov umožňuje získať dostatočný počet lineárnych klonov multipotentných kmeňových buniek na intracerebrálnu transplantáciu. Tento princíp je tiež založený na vytvorení banky kmeňových buniek izolovaných z ľudského embryonálneho mozgu. Ich dlhá (niekoľkoročná) klonovanie umožňuje získať stabilné línie neurálnych kmeňových buniek, z ktorých vzniknú katecholaminergné neuróny pri indukovanej diferenciácii.

Ak neurosféry nie sú rozptýlené a pestovaná na lepiacich substráty v médiu, ktoré neobsahuje rastové faktory, množiace kmeňové bunky začnú spontánne diferencovať za vzniku neurónové prekurzorové bunky a gliové bunky s expresiou markerov všetkých typov nervových buniek: MAP2, Tau-1, NSE, Neun, beta tubulín III (neuróny), GFAP (astrocyt) a Calc, 04 (oligodendrocyty). Naproti tomu, v kultúrach nervových kmeňových buniek v pomere neurónov do viac ako 40% z diferencovaných buniek (u hlodavcov - od 1 do 5%) buniek u myší a potkanov, ale je oveľa menej oligodendrocyty, čo je v bunkovej terapii vyhliadka demyelinační veľmi dôležité choroby. Problém je riešený pridaním kultivačného média B104, ktorý stimuluje tvorbu mielinprodutsiruyuschih bunky.

Keď kultivované neurálnej progenitorové drene buniek získaných z ľudských embryí v médiu obsahujúcom EGF, FGF základné a LIF, počet riadkov neurónových progenitorov zvýšenie 10 miliónov krát. Reprodukované bunky in vitro si zachovávajú schopnosť migrovať a diferencovať do nervových a gliových buniek po transplantácii do mozgu pohlavne zrelých potkanov. Avšak in vivo je počet rozdelení multipotentných progenitorových buniek obmedzený. Opakovane poznamenať, že hranica Hayflickov pre "dospelého" neurálnych kmeňových buniek (asi 50 mitózou) ešte nedosiahnuteľné aj v experimente - buniek vo forme neurosféry zachovať svoje vlastnosti len 7 mesiacov a len v 8 pasáží. Predpokladá sa, že toto je v dôsledku uvádza spôsoby ich disperzie počas pasážovania (trypsinizací alebo mechanický náraz), čo výrazne znižuje proliferačnú aktivitu buniek v dôsledku znehodnotených medzibunkových kontaktov. Skutočne, ak sa namiesto dispergovania použije spôsob rozdelenia neurogéfov na 4 časti, je životaschopnosť buniek počas prechodu podstatne zvýšená. Táto technika umožňuje kultiváciu ľudských nervových kmeňových buniek počas 300 dní. Avšak po tomto období bunky strácajú mitotickú aktivitu a podliehajú degenerácii alebo idú do štádia spontánnej diferenciácie s tvorbou neurónov a astrocytov. Na tomto základe sa autor domnieva, že 30 mitóz je obmedzujúci počet rozdelení pre kultivované nervové kmeňové bunky.

Pri kultivácii ľudských neurálnych kmeňových buniek in vitro sa tvoria najmä GABA -ergické neuróny. Bez vytvorenia osobitných podmienok, neurónové progenitorové bunky vedú k dopaminergných neurónov (potrebných pre bunkovú terapiu Parkinsonovej choroby), iba v prvých pasážach, po ktorých sú všetky neuróny v kultúre sú tvorené výlučne GABAergních buniek. U hlodavcov, indukcia dopaminergných neurónov in vitro indukciu IL-1 a IL-11, rovnako ako fragmenty membrán nervových buniek, LIF a GDNF. Táto metóda však bola pre muža neúspešná. Avšak pri intracerebrálnej transplantácii GAMK-ergických neurónov in vivo pod vplyvom faktorov mikroprostredia sa objavujú nervové bunky s rôznymi mediátorovými fenotypmi.

Hľadanie kombinácia neurotrofní faktory ukazujú, že FGF2 a IL-1 indukuje dopaminergné Neuroblasty, ktoré sú však schopné produkovať dopaminergných neurónov. Diferenciácie kmeňových buniek v hipokampe glutamátergickej excitačných aj inhibičných GABAergních neurónov je ovplyvnená neurotrofínu, je EGF a IGF1 vyvolať tvorbu glutamatergic a GABAergních neurónov z neurálnej progenitorové bunky z ľudských embryí. Sekvenčné pridanie kultúry retinovej kyseliny a neurotrofínu 3 (NT3), výrazne zvyšuje diferenciáciu kmeňových buniek v hipokampe zrieť mozog v neurónoch rôzneho mediátorov povahy, pri použití kombinácie mozgu odvodený neurotrofní faktor (BNDF), NT3 a GDNF v kultúrach hipokampe a neocortical dispozícii pyramidálne neuróny.

To znamená, že výsledky mnohých štúdií ukazujú, že za prvé, kmeňové bunky z rôznych mozgových štruktúr pod vplyvom špecifických faktorov miestnej tkaniva sú schopné diferenciácie in vivo v neuronálnych fenotypov spojených týchto štruktúr. Druhý zameraný indukovanú diferenciáciu neurálnych kmeňových buniek in vitro klonovaním progenitorov dáva možnosť získania neuronálne a gliové bunky s požadovanými fenotypových charakteristík pre vnútromozgová transplantáciu v rôznych formách patológie mozgu.

Niet pochýb o tom, že pluripotentné kmeňové bunky odvodené z embryí alebo dospelých centrálnej nervovej sústavy, možno považovať za zdroj nových neurónov a používajú v klinickej praxi pre liečenie neurologických porúch. Avšak, hlavnou prekážkou pre rozvoj praktické buniek Neurotransplantation je skutočnosť, že väčšina nervových kmeňových buniek nerozlišujú do neurónov po implantácii v nonneural zrelé oblasti CNS. V obchádza túto prekážku, navrhla veľmi originálne inovatívne techniku, ktorá umožňuje in vitro, aby sa získala čistá populácia neurónov z fetálnych neurálnych kmeňových buniek po transplantácii v CNS dospelých potkanov. Autori tvrdia, že diferenciácia implantovaných buniek týmto spôsobom vedie k vytvoreniu cholinergné neurónové fenotypu, z dôvodu vplyvu mikroprostredia okolité faktory. Navrhovaná technológia je predmetom záujmu z hľadiska rozvoja nových terapií založených na kmeňových bunkách a nahradiť poškodené v dôsledku traumy alebo neurodegeneratívnych chorôb neurónov ako cholinergné neuróny hrať hlavnú úlohu v rozvoji motorických funkcií, funkcie pamäte a učenia. Najmä cholinergný neuróny odvodené z ľudských embryonálnych kmeňových buniek, môžu byť použité pre náhradu stratených motorických neurónov v amyotrofickej laterálnej sklerózy alebo poranenia miechy. V súčasnej dobe nie sú žiadne informácie o tom, ako vývoj významné množstvo cholinergných neurónov obyvateľstva vopred kmeňových buniek mitogén. Autori navrhujú pomerne jednoduchý, ale účinný spôsob, ako stimulovať mitogén vopred vytvorené primárne embryonálne neurálnej kmeňové bunky v smere vývoja v prakticky čistej neurónov po implantácii v nonneural a neurogénna CNS u dospelých potkanov zóne. Najdôležitejším výsledkom ich práce je konverzia dostatočne veľkého počtu transplantovaných buniek v cholinergných neurónov pri implantácii v priemere membrány a miechy.

Okrem toho, pre preformation neurálnych kmeňových buniek mozgu 8-týždňovej ľudského embrya holiyergicheskie neurónov in vitro kortikálnej navrhuje sa použiť rôzne kombinácie týchto trofických faktorov a chemických látok: rekombinantný bázický FGF, EGF, LIF, amino-terminálny zvuku peptid myšou (SHH-N ), trans-retinová kyselina, NGF, BDNF, NT3, NT4, prírodné myšou laminínu a heparín. Prvá línia ľudských neurálnych kmeňových buniek (K048) sa udržuje in vitro po dobu dvoch rokov a odolal 85 priechody bez zmeny proliferácie a diferenciácie vlastnosti pri zachovaní normálnej diploidná karyotyp. Nedispergovaná neurosféry 19-55 druhý priechod (38 až 52 týždeň-e) vysadené na poly-D-lyzínom a laminínu, a potom sa pridá k vyššie uvedené faktory v rôznych koncentráciách, kombinácií a sekvencií. Kombinácia sa skladá zo základného FGF, heparín a laminínu (skratka FHL), vzhľadom k tomu, jedinečný účinok. Po jednom dni embryá kultiváciu neurálnych kmeňových buniek v médiu s alebo bez FHL SHH-N (kombinácia SHH-N + FHL v skratke SFHL) pozorovaná rýchla reprodukcia hlavnej rovinné bunky. Všetky ostatné deň protokol (napr., Ako je základný FGF + laminínu), a naopak, čo viedlo k obmedzenému radiálne rozšírenie vřetenovitých buniek a tieto bunky nezanechal základné neurosféry. Po 6 dňoch aktivácie a následnej desiatich diferenciačným médiu obsahujúcom B27, na okraji FHL aktivovaných oblastiach polipolyarnye veľké neuróny ako bunky boli nájdené. V druhom protokole, väčšina skupín nervových buniek boli malé a bipolárnej alebo unipolárny. Imunocytochemická analýza ukázala, že malé (<20 mikrometrov), bipolárne alebo monopolárne bunky alebo GABA-ergný alebo glutamátergickej zatiaľ čo väčšina veľkých polipolyarnyh bunky umiestnené na okraji FHL aktivovanej neurosféry ukázal cholinergických vyjadrené markery charakteristické cholínergných neurónov (Islet-1 a ChAT). Niektoré z týchto neurónov súčasne vyjadrené synapsin 1. Výsledkom je, že päť sérií nezávislých pokusov, autori zistili, že celková populácia buniek v jednotlivých oblastiach, o 45,5% diferencované na neuróny TuJl +, zatiaľ čo cholinergným (chaty ^) neuróny, bol iba 27,8 % buniek v rovnakej populácii. Po 10 dňoch ďalšie diferenciácie in vitro, okrem cholinergných neurónov v FHL-aktivovaných neurosféry bolo značné množstvo malých neurónov - glutamátergickej (6,3%), GABA-ergný (11,3%), a astrocyt (35,2% ) a nestínavých buniek (18,9%). Pri použití iných kombinácií rastových faktorov cholinergné neuróny sú neprítomné, a okrajové bunky vytvorené neurosféry alebo astrocyt, či menšie glutamátergickej a GABA-ergný neuróny. Zálohovanie sledovanie a aktívne potenciály pomocou celobunkovej techniky patch clamp a ukázali, že po siedmich dňoch FHL aktivujúce polipolyarnyh prevažnú väčšinu buniek bol zvyšok potenciál tvoriaci -29.0 ± 2,0 mV, v neprítomnosti akčného potenciálu. Po 2 týždňoch pokojovej napätia sa zvýši na -63.6 ± 3,0 mV, ktoré akčné potenciály možno pozorovať v čase indukcie depolarizačním prúdov a 1M tetrodotoxin blokované, čo ukazuje, že funkčná aktivita nezrelých cholinergných neurónov.

Ďalej autori zistili, že FHL- sama alebo SFHL- aktivácia in vitro nevedie k tvorbe zrelých neurónov, a snažil sa zistiť, či schopný vopred prostredníctvom FHL SFHL alebo kmeňových buniek diferencovať sa na cholinergných neurónov pri transplantované do zrelých krýs CNS. Pre tento injekciu aktivovaných buniek v neurogénna oblasti bola vykonaná (hipokampus) a nonneural v niekoľkých oblastiach vrátane časť prefrontálnej kôry priemeru membrány a miechy dospelých potkanov. Sledovanie implantovaných buniek sa uskutočnilo pomocou vektora CAO - ^ p. Je známe, že OCD etikety súčasne oba ultraštruktúra buniek a bunkových procesov (na molekulárnej úrovni) bez úniku a prístupný priame vizualizácie. Okrem toho, OPP značené neurálne kmeňové bunky podporujú neuronálne a gliové profil diferenciačný identický profil netransformovaných embryonálne kmeňové bunky v mozgu.

Jeden až dva týždne po implantácii 5 x 10 ⁴ aktivovaných a označených neurálnych kmeňových buniek, boli nájdené v mieche alebo mozgu krýs, ROC + bunky boli prevažne v blízkosti miesta injekcie. Procesy migrácie a integrácie boli pozorované už mesiac po transplantácii. Migrácia rozsahu meniť v závislosti na mieste injekcie: zavedenie časť v prefrontálnej kôry OCD + bunky boli umiestnené do 0,4-2 mm od miesta injekcie, v prípade implantácie do strednej membrány, hippocampus, alebo miechové bunky prenesené oveľa väčšie vzdialenosť -. 1-2 cm vrúbľované bunky boli lokalizované v centrálnom nervovom systéme proti štruktúr, vrátane frontálny kôre, priemerná membrány, hipokampe a miechy. Očkovacie prvky s označením OCD boli pozorované už v prvom týždni po transplantácii a ich počet sa významne zvýšil 1 mesiac po operácii. Stereologická analýza ukázala vyššiu mieru prežitia implantovaných buniek v rôznych štruktúrach mozgu v porovnaní s dorzálnymi.

Je známe, že uložené regionálne populácie kmeňových buniek, transformácia do zrelých buniek sú regulované špecifickými faktormi tkaniva vo väčšine cicavčích tkanivách dospelých. Proliferácie kmeňových buniek, diferenciácie progenitorových buniek a tvorbu špecifické pre štruktúre mozgových neurónov fenotypy in vivo v oveľa väčšej miere exprimovaný v mozgu plodu, ktoré určí prítomnosti vysokých koncentrácií morfogenetických faktorov miestnej mikroprostredie - neurotrofínu BDNF, NGF, NT3, NT4 / 5, a rast faktory FGF2, TGF-a, IGF1, GNDF, PDGF.

Kde sú nervové kmeňové bunky?

Je zistené, že neurálne kmeňové bunky exprimujú gliální fibrilárnych kyslý proteín, ktoré zahŕňajú zrelé bunky nervového vedenia je uložený len na astrocyt. Preto rezervou stonky v zrelom centrálnom nervovom systéme môžu byť astrocytické bunky. Naozaj, v čuchovom bulbu a gyrus Dentatus neurónov boli identifikované, pochádzajúce z GFAP-pozitívne prekurzora, čo je v protiklade k tradičným názorov na úlohu progenitorových radiálne glie, GFAP nie je vyjadrený v gyrus Dentatus v dospelosti. Je možné, že v centrálnom nervovom systéme existujú dve populácie kmeňových buniek.

Otázka lokalizácie kmeňových buniek v subventrikulárnej zóne zostáva aj naďalej nejasná. Podľa niektorých autorov, ependymal bunky tvoria gule v kultúre klonov, ktoré nie sú skutočnými neurosféry (subependimy bunkových klonov), pretože len schopnosť diferencovať do astrocyt. Na druhej strane, po fluorescenčné alebo vírusových označovanie markeru ependymal buniek detekovaných v bunkách subependimnogo vrstvy a čuchové žiarovky. Takto označené bunky in vitro tvoria neurogély a diferencujú sa na neuróny, astrocyty a oligodendrocyty. Ďalej sa ukazuje, že asi 5% ependýmová bunka bunky exprimovali markery drieku - netienia, Notch-1 a Mussashi-1. Predpokladá sa, že mechanizmus asymetrické mitózy spojené s nerovnomerným rozdelením Notch 1 membránovým receptorom, pričom táto zostáva na dcérskych buniek s membránou lokalizovaných v ependymal zóne, zatiaľ čo materské bunky migrujúci v subependimny vrstve stráca tento receptor. Z tohto hľadiska subependimnuyu pásmo môže byť považované za kolektor progenitorových neurónov prekurzorov a gliových buniek získaných z kmeňových ependymal vrstvy. Podľa iných autorov, v chvostovej subventrikulární zóne tvorená len gliové bunky a bunky sú zdrojom neyronogeneza rostrální-bočné oddelenia. V treťom vyhotovení sú predné a zadné divízie subventrikulární zóne postranných komôr odovzdaný neurogénna ekvivalentná účinnosť.

S výhodou sa pozerá štvrtého prevedenia organizácie mozgovom kmeni rezervy v CNS, pričom v subventrikulární zóne sú tri hlavné typy neurónových progenitory - A, B a C. V najranejších buniek exprimuje neurónové markery (PSA-NCAM, TuJl) a obklopené B bunkami, ktoré sú identifikované expresiou antigénov ako astrocytov. C-bunky, ktoré nemajú antigénne vlastnosti neurónov alebo glíu, majú vysokú proliferatívnu aktivitu. Autor presvedčivo dokázal, že B bunky sú prekurzormi A-buniek a de novo tvoriacich neurónov čuchových cibuliek. Počas prechodu, a-bunky sú obklopené vláknami neurónových progenitorových buniek, ktoré sa významne líšia od mechanizmu post-mitotické migrácia Neuroblasty pozdĺž radiálnych gliových buniek v embryonálnom mozgu. Migrácia je ukončený v čuchovom bulbu mitotickými delením ako A-, tak B-bunky, deriváty, ktoré sú začlenené do vrstiev granulosa buniek v glomerulárnou vrstve čuchových oblastí mozgu.

V rozvojovom mozgu embryí sa nerozlišuje ependymal buniek, a v komorách, zahŕňajú vynásobením kmeňových buniek komory germenativnoy th subventrikulární zóne, ktorá migruje primárne neuro- a glioblastómov. Na základe tohto, niektorí autori sa domnievajú, že oblasť subependimnaya zrelý mozog obsahuje zníženú germenativnuyu zárodočný nervové tkanivo zloženú z astrocyt, Neuroblasty a neidentifikovaných buniek. Pravé nervové kmeňové bunky predstavujú menej ako 1% buniek v hermetickej zóne laterálnej komorovej steny. Čiastočne z tohto dôvodu, a tiež v súvislosti s údajmi, ktoré subependimnoy zóny astrocyt sú neurálnej prekurzory kmeňových buniek nevylučujú možnosť astrocyt gliálních transdiferenciace buniek k získaniu neuronálnych fenotypových charakteristík.

Hlavnou prekážkou konečného riešenia problému lokalizácie neurálnych kmeňových buniek in vivo je absencia špecifických markerov pre tieto bunky. Avšak, veľmi zaujímavá z praktického hľadiska, predložila správy, že neurálne kmeňové bunky boli izolované z centrálneho nervového systému, oddelenie, ktoré neobsahujú subependimnyh zóny - tretej a štvrtej komory z predného mozgu, chrbticového kanála hrudnej a bedrovej chrbtice. Zvlášť dôležité je to, že pre poranenia miechy zvýšenú proliferáciu ependymal kmeňových bunkách centrálneho kanála s tvorbou progenitorov migrujúcich a diferenciácie na astrocyt gliomezodermalnogo bachora. Navyše prekurzorové bunky astro- a oligodendrocytov sa tiež nachádzajú v intaktnej mieche dospelých potkanov.

Tak literárne dáta silne naznačujú prítomnosť centrálneho nervového systému u dospelých cicavcov, vrátane človeka, regionálnej kmeňových rezervy, liečebné a plastu s kapacitou, bohužiaľ, je schopný poskytnúť len fyziologické procesy regenerácie tvoriť nové neurónové siete, ale nespĺňa požiadavky reparatívne regenerácie. To predstavuje problém nájdenie spôsobov, ako zvýšiť zdroje centrálneho nervového systému kmeňových exogénny spôsobom, že nemôže byť vyriešený bez jasného pochopenia mechanizmov vzniku centrálneho nervového systému v priebehu embryonálneho obdobia.

Dnes je známe, že v procese embryonálneho vývoja, kmeňové bunky z buniek neurálnej trubice sú zdrojom troch typov - neuróny, astrocyt a oligodendrocyty, tj, neuróny a neuroglia bunky sú odvodené zo spoločného prekurzora. Diferenciácia ektodermy do zhlukov nervových progenitorov začína pod vplyvom proneural génov bHLH skupiny výrobkov, a je blokovaná expresia transmembránovej receptory proteínové deriváty Notch rodiny génov, ktoré obmedzujú stanovenie a včasné diferenciáciu neurálnych progenitorov. Na druhej strane, ligandy Notch receptoru pôsobí transmembránovej proteíny Delta susedných buniek vplyvom extracelulárnej domény, ktoré sú priamymi bunka-bunka v kontakte s indukčným interakcie medzi kmeňovými bunkami.

Ďalšia implementácia programu embryonálnej neurogenézy nie je menej komplexná a zdá sa, že by mala byť druhovo špecifická. Avšak výsledky neuroxenotransplantačných štúdií naznačujú, že kmeňové bunky majú výrazný evolučný konzervativizmus, takže ľudské nervové kmeňové bunky sú schopné migrovať a vyvíjať sa, keď sú transplantované do mozgu potkana.

Je známe, že cicavčie CNS má veľmi nízku schopnosť reparatívne regenerácie, ktorý sa vyznačuje nedostatkom zrelého mozgu žiadne známky nových buniek nahradiť mŕtve bunky v dôsledku poškodenia neurónov. Avšak v prípade transplantácie neuroblastu tieto nielenže prežívajú, proliferujú a diferencujú, ale sú tiež schopné integrácie do mozgových štruktúr a funkčnej náhrady stratených neurónov. Keď boli transplantované neuronálne progenitorové bunky, terapeutický účinok bol výrazne slabší. Takéto bunky vykazovali nízku migračnú kapacitu. Okrem toho neurónové progenitorové bunky nereprodukujú architektúru neurónových sietí a funkčne sa neintegrujú do mozgu príjemcu. V súvislosti s tým sa aktívne skúmajú otázky reparačnej regenerácie plastov pri transplantácii neformovaných multipotentných nervových kmeňových buniek.

Štúdia M. Alexandrova et al (2001), v prvom prevedení, experimenty boli príjemcami zrelých samíc a darcami boli 15 dní vývoj embrya. Príjemcovia sa odstráni časť nosičovotylovom kortexu a dutina transplantované mechanicky suspenduje domnienku embryonálny kortikálnej tkaniva obsahujúce multipotentní kmeňové bunky, ventrikulárna a subventrikulární oblasť. V druhom prevedení, experimenty vykonané transplantácia nervových kmeňových buniek 9 týždňov ľudských fetálnych mozgových polovozrelh krýs. Z periventrikulárneho autorov oblasť embryí izolovaný mozgového tkaniva plátky boli umiestnené v médiu a F-12 bol získaný opakovaným napipetovaním bunkovej suspenzie a potom kultivované v špeciálnom strednom NPBM doplnenom rastových faktorov - FGF, EGF a NGF. Bunky boli pestované v suspenzné kultúre pred tvorbou neurosféry, ktoré sú rozptýlené a znovu sa vyzráža do kultúry. Po 4 pasážach s celkovou kultivačnou periódou 12 až 16 dní boli bunky použité na transplantáciu. Príjemcovia boli desyatisutochkye zrelé krysy a dvojmesačné krýs Wistar, ktoré sa v oblasti postrannej komory bol injekčne sa 4 ul suspenzie ľudských neurálnych kmeňových buniek bez imunosupresie. Výsledky ukazujú, že bunky sú disociované komory a subventrikulární zónu embryonálny mozgovej kôry záložky krysy štepu v dospelom mozgu sa stále vyvíja, to znamená, faktory diferencovaný príjemca mikroprostredie mozgu ani blokovať rast a diferenciáciu neurálnych kmeňových buniek embrya. V ranom období po transplantácii multipotentních buniek pokračovala mitotické delenie a aktívne migrovať z oblasti transplantácie tkaniva v prijímajúcej mozgu. Transplantované embryonálne kmeňové bunky, ktoré majú veľký potenciál migrácie, boli nájdené takmer vo všetkých vrstvách kôry transplantátu príjemcom drene pozdĺž trate a v bielej hmote. Dĺžka migračné cestu nervových buniek bola vždy výrazne nižšia (až do 680 mikrónov) než gliových buniek (až 3 mm). Štrukturálne vektory pre migráciu astrocyt boli cievy a vláknité štruktúry mozgu, ktorý bol tiež pozorovaný v iných štúdiách.

Predtým sa predpokladalo, že akumulácia značených astrocytov v oblasti poškodenia mozgovej kôry príjemcu môže byť spôsobená tvorbou gliovej bariéry medzi tkanivami štepu a príjemcom. Avšak štúdie štruktúry kompaktne lokalizovaných bunkových štepov ukázali, že ich cytoarchitektonika je charakterizovaná náhodnosťou bez akejkoľvek vrstvenej distribúcie transplantovaných buniek. Stupeň usporiadania transplantovaných neurónov sa približuje k počtu buniek normálnej mozgovej kôry iba vtedy, ak medzi darcovským a prijímacím tkanivom nie je gliová bariéra. V opačnom prípade bola štruktúra buniek transplantátu atypická a samotné neuróny prekonali hypertrofiu. Neuroimmunochemické písanie transplantovaných buniek v transplantáciách odhalilo inhibičné GABA-energetické neuróny, aby odhalili expresiu proteínov PARV, CALB a NPY. Z toho vyplýva, že v dospelom mozgu pretrvávajú faktory mikroprostredia, ktoré podporujú proliferáciu, migráciu a špecifickú diferenciáciu nervových multipotentných buniek.

V kultúre ľudských kmeňových buniek izolovaných z mozgu periventrikulárneho 9 týždňov starých embryí, M. Alexandrova et al (2001), vo štvrtom priechodu nestinpozitivnyh nájdených veľké množstvo multipotentních buniek, z ktorých niektoré boli podrobené in vitro diferenciáciu a vyvinutých neurónový typu, ktorý zodpovedal výsledky výskumu iných autorov. Po transplantácii do mozgu dospelých potkanov kultivovaných ľudských kmeňových buniek mitoticky delí a prenesené do štruktúry heterológneho príjemcu mozgu. V transplantáciách buniek pozorovali autori dve populácie buniek - malé a väčšie. Ten sa migroval ako v parenchýme, tak vo vláknitých štruktúrach príjemcu mozgu na nevýznamné vzdialenosti - do 300 μm. Najdlhšia cesta migrácie (až do 3 mm) bolo charakteristické malých buniek, z ktorých niektoré sú rozdelené do astrocyt, ktoré boli založené na použití monoklonálnych protilátok GFAP. Oba typy buniek boli nájdené v stene postranné komory, čo znamená, že výstup z transplantovaných buniek v rostrální migračného prúde. Astrocyt odvodené neurálnej kmeňové bunky z ľudskej i potkany prenesené prevažne prostredníctvom krvných kapilár a štruktúry vlákien príjemcu mozgu, ktoré sa zhoduje s údajmi z iných autorov.

Analýza diferenciácie ľudských kmeňových buniek in vivo s použitím monoklonálnych protilátok proti GFAP, CALB a VIM odhalila tvorbu astrocytov i neurónov. Na rozdiel od buniek krysích štepov boli mnohé ľudské kmeňové bunky vimentín-pozitívne. V dôsledku toho nebola diferencovaná časť ľudských multipotentných buniek. Neskôr sa rovnakí autori ukazujú, že ľudské neurálne kmeňové bunky transplantované, bez použitia imunosupresie po podstupujú transplantáciu v mozgu krysy po dobu 20 dní bez známok imunitný agresie gliových buniek zrelého mozgu.

Bolo zistené, že dokonca aj neurálnej kmeňové bunky Drosophila prizhivlyayutsya a prechádzajú diferenciácie v mozgu, je tak vzdialené od taxónov hmyzu, ako krysa. Správnosť autorov experimentu nie je pochýb: transgénne Drosophila línie obsahujúce gény ľudského neurotrofních faktorov NGF, GDNF, BDNF, bol do vektora pod Casper Drosophila znie: z šok promótor tak, že cicavčie telesnej teploty automaticky volá ich expresiu. Autori identifikovali Drosophila bakteriálnej bunky galaktozidázy prípravku pre génovú histochemickým farbením X-Gal. Okrem toho sa ukázalo, že neurálne kmeňové bunky Drosophila reagujú špecificky na neurotrofická faktory, kódované ľudskými génmi: XENOTRANSPLANTÁCIU buniek z transgénnych línií Drosophila obsahujúce GDNF génu v jeho diferenciáciu neurálnych kmeňových buniek dramaticky zvýšila syntéza tyrosinhydroxylázy, a gén NGF buniek aktívne produkovaný acetylcholínesterázy , Podobné genzavisimye reakciu indukovanú v xenografe transplantovaného štepu s ním embryonálne nervového tkaniva.

Znamená to, že špecifická diferenciácia nervových kmeňových buniek je indukovaná neurotropnými faktormi špecifickými pre vidón? Podľa výsledkov sa autori xenoštěpu produkujúce neurotrofní faktory, majú špecifický účinok na osudu aloštěpů, ktoré sa potom rozvinutých intenzívnejšie a je 2-3 krát väčšia ako je veľkosť aloštěpů, uvedené mozog bez pridania xenografe. V dôsledku toho, xenoimplantátu bunky obsahujúce neurotrofínu gény, najmä gén kódujúci neurotrofická faktor (GDNF) ľudský glie odvodený vykonávať na vývoji aloštěpu vidonespetsifichesky účinkom podobným účinku zodpovedajúce neurotrofínu. Je známe, že GDNF zvyšuje prežitie dopaminergických neurónov v embryonálnych potkanov strednom mozgu a zlepšuje metabolizmus dopamínu týmito bunkami, a indukuje diferenciáciu tyrosinhydroxylasa-pozitívnych buniek, zvýšenie rastu axónov a neurónov rastúce telesnej veľkosti. Podobné účinky sa pozorovali v kultúre dopaminergných neurónov v strednom mozgu potkanov.

Po xenotransplantácii ľudských nervových kmeňových buniek do mozgu dospelých potkanov sa zaznamená ich aktívna migrácia. Je známe, že proces migrácie a diferenciácie nervových kmeňových buniek je riadený súborom špeciálnych génov. Iniciačný signál migračné progenitorov na vrchol diferenciácie poskytuje proteínový produkt preto-onkogénu c-ret spoločne GDNF. Ďalší signál pochádza z génu mash-1, ktorý riadi výber cesty vývoja buniek. Navyše špecifická reakcia diferenciácie buniek závisí aj na a-receptore ciliárneho neurotrofického faktora. Preto, vzhľadom k tomu úplne odlišný genetickú konštitúciu xenogénových ľudských neurálnych kmeňových buniek a potkana príjemcu mozgové bunky, je potrebné si uvedomiť nielen vidonespetsifichnost neurotrofní faktory, ale aj najvyššie evolučnej konzervácie génov zodpovedných za špecifickú diferenciáciu neurálnych kmeňových buniek.

Bude možné xenotransplantácie embryonálny neyromateriala v neurochirurgické praxi liečení neurodegeneratívnych patologické procesy v dôsledku zhoršenia syntézy myelínu oligodendrocyty vidieť. Medzitým, najintenzívnejšie Neurotransplantation problémy adresy spojené s získanie embryonálnych alebo dospelých alogénna pupočníkovej neurálnych kmeňových buniek v kultúre a ich následné riadené diferenciáciu do Neuroblasty alebo špecializovaných neurónov.

Transplantácia nervových kmeňových buniek

Stimulovať proliferáciu a diferenciáciu neurálnych kmeňových buniek dospelého organizmu, môžu byť transplantované embryonálne nervové tkanivo. Nie je vylúčené, že zavedený aloštěpu s kmeňovými bunkami v nervovom tkanive samotného embryá, môže byť podrobený proliferáciu a diferenciáciu. Je známe, že po poranení miechy regenerácie nervových vodičov realizovaných prostredníctvom predĺženia poškodených axónov a axonálne klíčenie kolaterálne klíčenie motorických neurónov neporušených. Medzi hlavné prekážky regeneráciu miechy, sú tvorba spojivového poškodenie tkaniva v oblasti jazvy, dystrofických a degeneratívne zmeny v centrálnych neurónov, NGF deficitu a prítomnosť v dotknutom území rozkladných produktov myelín. Je vidieť, že transplantáciu do poranenej miechy rôznych typov buniek - fragmenty sedacieho nervu dospelých zvierat, embryonálny nosičovotylovom kortexu, hipokampe, miechy, Schwannových buniek, astrocyt, mikroglie, makrofágy, fibroblasty - prispieva k regenerácii poškodených axónov pučaním a umožňuje novovytvorenej axóny rast prostredníctvom oblasť poranenia miechy. Je experimentálne dokázané, že transplantácia fetálny nervového tkaniva k poraneniu miechy pôsobením neurotrofních faktorov urýchľuje rast postihnutých axónov, zabraňuje tvorbe gliové jazve a rozvoj dystrofických a degeneratívnych procesov v centrálnych neurónov, zatiaľ čo bunky transplantované embryonálne nervové tkanivo prechádza miecha, integrovať s priľahlými tkanivami a podporovať axonálne klíčenia cez postihnutú oblasť s tvorbou synapsií deň driticheskogo typ miechových neurónov.

Táto oblasť regeneratívnej medicíny a plastu získal najväčšiu vývoj na Ukrajine kvôli práci vedeckého tímu pod vedením VI Tsymbalyuk. Po prvé, táto experimentálna štúdia účinnosť transplantácie embryonálny nervového tkaniva poranenia miechy. V autológnych periférnych nervových najviac výrazné zmeny na deštruktívne autori pozorovali distálnej tesniaca oblasť, kde 30. Deň po operácii boli v kombinácii s povahou opravných procesov. Keď aloštěpu morphofunctional stav implantovaného nervu 30. Deň bola charakterizovaná ťažkou degradáciou javy tukovej degenerácii a amyloidózy v pozadí ohniskovej zápalová infiltrácia limfoidnokletochnoy s prevažujúcou atrofia Schwannových buniek na. Transplantácia embryonálny nervového tkaniva značne prispeli k obnove miechy vedenia, najmä u zvierat, ktorý bol vykonaný v priebehu prvých 24 hodín po poranení: proti zmiernenie zápalové deštruktívnych procesoch označené hypertrofiu a hyperplázia syntézy proteínov a energoprodutsiruyuschih ultrastrukturální prvky spinálnej neuróny hypertrofia a oligodendrocyty hyperplázia, 50% zníženie amplitúdy svalového akčného potenciálu a 90% - rýchlosť udržanie hybnosti. Pri hodnotení účinnosti transplantácie fetálnej nervové transplantácie tkaniva v závislosti od oblasti sa zistilo, že najlepšie výsledky boli pozorované, keď sa podáva priamo do transplantačného oblasti poranenia miechy. S úplným priesečníkom miechy bola transplantácia embryonálneho nervového tkaniva neúčinná. Dynamické štúdie ukázali, že optimálna doba pre transplantáciu embryonálny nervového tkaniva sú prvých 24 hodín po poranení miechy, pri operácii v priebehu obdobia výrazného sekundárnych ischemických a zápalových zmien, ktoré nastáva v 2-9-teho dňa po zranení, treba uznať, nepraktické.

Je známe, že ťažké kraniocerebrálne poranenia vyvoláva silnú a trvalú aktiváciu peroxidácie lipidov v počiatočných a medzistupne posttraumatickej obdobie v poškodenej mozgového tkaniva a v celom organizme, a tiež dáva energetický metabolizmus v poškodeného mozgu. Za týchto podmienok štepenie fetálnej nervového tkaniva na traumatické poranenie prispieva k stabilizácii peroxidácie lipidov procesov a zvyšuje kapacitu antioxidačného systému mozgu a celého organizmu, zvyšuje jeho antiradikálové ochrany v 35-60 tý deň posttraumatické obdobia. Zároveň sa po transplantácii embryonálneho nervového tkaniva normalizuje energetický metabolizmus a oxidačná fosforylácia v mozgu. Ďalej je ukázané, že v prvý deň po experimentálnej zranenia traumatickej mozgovej zranený pologule impedancia tkaniva zníži o 30-37% z kontralaterálnej - 20%, čo ukazuje vývoj generalizované mozgového edému. U zvierat, ktorí podstúpili transplantáciu fetálnej nervového tkaniva opuch umocňovanie dochádza oveľa rýchlejšie - už siedmy deň priemerná hodnota impedancia tkanív traumatizované hemisfére dosiahla 97,8% úrovne kontroly. A plné obnovenie hodnôt impedanciou na 30. Deň bol zaznamenaný len u zvierat s transplantovanými embryonálne nervového tkaniva.

Smrť neurónov v mozgu po ťažkom traumatickom poranení mozgu je hlavným prispievateľom k rozvoju posttraumatických komplikácií. Zvlášť náchylné k zraneniu neurónov integrovať dopaminergnej a noradrenergnú systémy, stredného mozgu a miechy. Zníženie hladiny dopamínu v striopallidarnoy zložité a mozgovej kôry výrazne zvyšuje riziko pohybových porúch a psychiatrických porúch, epileptiformných štátov, a zníženie produkcie dopamínu v hypotalame môžu byť príčinou mnohých autonómnych a somatických porúch pozorovaných vo vzdialenej posttraumatické období. Výsledky štúdií v experimentálnom traumatickom poranení mozgu naznačuje, že transplantácia fetálny nervového tkaniva prispieva k obnove dopamínu v poranenej hemisfére mozgu, dopamínu a noradrenalínu - v hypotalame, rovnako ako zvýšenie hladiny noradrenalínu a dopamínu v strednom mozgu a miechy. Okrem toho, v dôsledku transplantácie embryonálny nervového tkaniva na zvieracích modeloch mozgovej zranených pologule normalizované percento z fosfolipidov a zvýšenie obsahu mastných kyselín (C16: 0, C17: 0, C17: 1, C18: 0, C18: 1 + C18: 2, C20 : 3 + C20: 4, C20: 5).

Tieto údaje potvrdzujú stimuláciu procesov regeneračných plastov transplantovaným embryonálnym nervovým tkanivom a naznačujú reparativno-trofický účinok štepu na mozog príjemcu ako celku.

Osobitná pozornosť by sa mala venovať klinickým skúsenostiam pracovníkov Neurochirurgického ústavu. AP Romodanov akadémie lekárskych vied Ukrajiny na transplantácie embryonálny nervového tkaniva v mozgovej obrny - veľmi komplexné ochorenie s hrubé porušovanie motorické funkcie. Klinické formy infantilnej mozgovej obrny závisia od úrovne poškodenia integrálnych štruktúr zodpovedných za reguláciu svalového tonusu a tvorbu motorických stereotypov. V súčasnej dobe neexistuje dostatok dôkazov o tom, že porušenie motorických funkcií a svalového tonusu sú dôležité patologické zmeny v striopallido-thalamokortikální systém riadenia motora. Striapallidné spojenie tohto systému vykonáva kontrolnú funkciu prostredníctvom nigrostrinárnej produkcie dopamínu. Priama cesta začína vykonávanie kontroly thalamokortikální neurónov shell sprostredkovanej kyseliny gammaaminomaslyanoy (GABA) a substancie P a premieta priamo do motora oblasti vnútorného segmentu globus pallidus a substantia nigra. Nepriamy dráhe, ktorej účinok je realizovaný zahŕňajúci GABA a enkefalíny, pochádza z škrupinových neurónov a ovplyvňuje jadro bazálnych gangliách cez spojovaciu sekvenciu obsahujúcu vonkajšiu segment globus pallidus a subtalamická jadra. Poruchami prenosu spôsobiť hypokinéza priamu cestu, zatiaľ čo pokles vodivosti konštrukcií nepriama cesta vedie k hyperkinéza s príslušnými zmenami v svalového tonusu. Integrita GABAergických dráh na rôznych úrovniach v systéme riadenia motora a integrácie dopaminergných spojenie na úrovni plášťa sú nevyhnutné pre reguláciu thalamokortikální interakcií. Najčastejším prejavom motora patológie v rôznych formách mozgovej obrny je porušením svalového tonusu a je úzko spojená zmena reflexné svalovej aktivity.

Transplantácia embryonálneho nervového tkaniva v detskej mozgovej obrne si vyžaduje dôkladnú analýzu povahy poškodenia mozgových štruktúr. O stanovenie dopamínu a GABA do subarachnoidálneho mozgovomiechovom autorov tekutín na základe už podrobne úroveň integrácie funkčných porúch mozgových štruktúrach, aby bolo možné objektivizovať výsledky chirurgického zákroku, a opraviť opakoval Neurotransplantation. Fetálny nervové tkanivo (abortny materiál 9-týždňovej embryo) sa presadia do parenchýmu kortikálního precentral gyrus mozgových hemisfér, v závislosti od závažnosti atrofické zmien. V pooperačnom období neboli pozorované žiadne komplikácie alebo zhoršenie pacientov. Pozitívna dynamika bola pozorovaná u 63% pacientov sa spastickú formy, 82% detí s atonickú-estetické formy a iba u 24% pacientov s ochorením kĺbov. Zistil sa negatívny vplyv na výsledky operácie vysokej úrovne neurosenzitívnosti s prítomnosťou autoprotilátok na neurospecifické proteíny. Neefektívne transplantácia embryonálny nervového tkaniva sa objavila u pacientov vo veku 8-10 rokov a staršie, rovnako ako u pacientov s ťažkou hyperkinetickej syndrómu a episindroma. Klinická účinnosť transplantácia embryonálny nervového tkaniva u pacientov so spastická formami mozgovej obrny prejavuje statomotornyh tvorbu nové zručnosti a vôľových pohybov s nápravou patologických pohybových vzorov a zníženie stupňa spasticity, abnormálne držanie tela a postojov. Autori sa domnievajú, že pozitívny účinok transplantácia embryonálny nervového tkaniva je výsledkom normalizačné účinok na funkčnú aktivitu supraspinálnych štruktúr podieľajúcich sa na reguláciu tónu pozícií a vôľových pohybov. V tomto prípade, pozitívne klinické účinky transplantácie embryonálny nervového tkaniva sú sprevádzané znížením obsahu neurotransmiterov v subarachnoidálnom mozgovomiechovom moku, čo ukazuje, že využitie integrálne interakcie ovplyvnené štruktúry mozgu.

Je tu ešte jedna ťažká forma neurologickým ochorením - minimálne vedomý stať, že problém liečby, z ktorých bohužiaľ nie je zďaleka vyriešený. Predstavuje minimálne stavu vedomia polyetiology subakútna alebo chronický stav vyplývajúci z ťažkých organických lézie CNS (hlavne kôry), a vyznačujúci sa tým, vývoj a panapraksii panagnozii pri relatívne uložených funkcie segmentových sekcií kmeňové útvary a Limbický mozog retikulárne komplex. Následné štúdie (1 až 3 roky), ukázala, že minimálne vedomie stav nie je konečná diagnóza trvalé poškodenie nervového systému u detí, a je transformovaný do organického alebo demenciou, alebo chronické vegetatívnom stave. Na klinike rehabilitačnej neurochirurgie neurochirurgického ústavu. AP Romodanova AMS Ukrajina 21 pacientov s účinkami apalického syndrómu vykonalo transplantáciu embryonálneho nervového tkaniva. V celkovej anestézii bola koruna fréza ostrap otvor aplikovaný na ploche najviac výrazných atrofickej zmien zistených v počítači alebo magnetickou rezonanciou, a v prítomnosti difúzneho atrofie šedej alebo bielej hmoty sa zavádza do štepu a centrálnej precentral gyrus mozgu. Po otvorení dura mater kúsky 8-9 týždňov staré embryonálny tkaniva záložiek senzomotorickej kôry intracortical implantované za použitia špeciálneho zariadenia. Počet vzoriek implantované tkaniva je od 4 do 10, ktorý je určený podľa množstva a veľkosti ostrap otvoru lokálne zmeny miechy. Na rozdiel od iných typov patológií u apallic syndróme autori snažili implantovať čo najviac fetálny tkanivo v najdostupnejších oblastí mozgu. Materiál dura mater bol zošitý, bol vytvorený plastový defekt lebky. Počas operácie, všetci pacienti vykazovali výrazné zmeny tak v kortexu (atrofia, nedostatok vĺn, odfarbenie a pulzácie miechy) a mozgové plienky (zhrubnutie dura mater, významné zosilnenie arachnoidales membrány s tým, že vlastné cievy, fusion škrupiny s podkladovou mozgovou látkou). Tieto zmeny boli výraznejšie u pacientov, u ktorých v anamnézii existovali náznaky prenesených zápalových porážok mozgu. U pacientov, ktorí podstúpili CNS hypoxia, ovládaný difúznymi atrofické zmeny v mozgovej substancie, najmä kortikálnej oddelenie, s nárastom v subarachnoidálnom priestore, a to bez významných zmien v membránach mozgu. Polovica pacientov ukázala zvýšené krvácanie z mäkkých tkanív, kostí, mozgovej látky. Po operáciách v období od šiestich mesiacov do troch rokov sa stav zlepšil u 16 pacientov, päť pacientov zostalo nezmenené. Pozitívna dynamika bola pozorovaná tak na strane motora, ako aj na duševnej sfére. Svalový tonus je znížený v desiatich pacientov a fyzická aktivita pacienta zvýšila (znížila obrna, lepšia koordinácia pohybov), manipulatívne schopnosť horných končatín výrazne zvýšil z piatich detí. Štyri pacienti znížiť frekvenciu a závažnosť epileptických záchvatov a jedno dieťa po celú dobu pozorovania záchvatov po operácii neexistoval. Agresivita znížila v dvoch detí, u dvoch pacientov s ťažkým handicapom bulbárna zlepšenie prehĺtaní, dve deti boli schopné žuť sami počas 2 týždňov po operácii. K poklesu závažnosti duševných porúch došlo, po deviatich deťoch po operácii pokojnejšej, spánku a zlepšenia pozornosti u siedmich pacientov. Tri pacienti s následkami apallic syndrómom začala uvedomovať svojich rodičov, jedno - postupovať podľa pokynov, dva - teda slová, tri znížil stupeň dyzartria. Autori na vedomie, že k výraznému zlepšeniu stavu u pacientov prejaví po 2 mesiacoch po operácii, dosahuje maximálne 5-6 mesiacov, potom miera zlepšenia sa spomaľuje a na konci roka, 50% pacientov procesu stabilizuje. Pozitívny vplyv neurotransplantation slúžil ako základ pre reoperáciu u šiestich pacientov s následkami apallic syndrómom, ale na druhej pologuli mozgu. Techniky a druhá transplantácia metodika boli identické s tými z prvej operácie, ale klinický účinok druhom kroku bol nižší, aj keď nenastane po prvom a po druhej čase operácie vážnych komplikácií. Podľa autorov, terapeutický mechanizmus pôsobenia spojené s neurotransplantation neurotrofní vplyvom transplantované embryonálne nervového tkaniva, ktorá obsahuje veľké množstvo rastu, hormonálne a ďalšie biologicky aktívne látky podporujúce opravy poškodených neurónov a plastových reorganizácie príjemcu mozgového tkaniva. Nie je vylúčené, a aktivačný účinok na aktivitu nervových buniek, ktoré boli konzervované morfologicky, ale stráca v dôsledku funkčnej aktivitou ochorenia. To je veľmi jednoduché neurotrofní účinok možno vysvetliť zlepšenie bulbárna funkcií v niektorých detí na konci prvého alebo druhého týždňa po operácii. Predpokladá sa, že okrem tých tretieho-štvrtého mesiaca medzi štepu a hostiteľa mozgu sú stanovené morfologicko-funkčné komunikácie, cez ktorý neyrotransplantat nahrádza funkciu mŕtvych mozgových buniek, ktorá je substrátom pre zlepšenie ako motorické a mentálne funkcie pacientov.

Transplantácia vplyv fetálny nervové tkanivo pre reorganizačné interneuronal väzieb študované experimentálne. Autori na bielych krysách za použitia lipofilný fluorescenčnej značky DIL (1,1-dioktadecyl-3,3,3 \ 3'-tetrametilindokarbotsianina chloristan) a konfokálna vzory laserové skenovanie študoval obnovenie intermodule axonálne spojov v oblasti mechanického poškodenia mozgovej kôry na embryonálny transplantácie pozadí nervového tkaniva a bez neho. Bolo zistené, že zavedenie fetálny nervového tkaniva do poškodenej oblasti poskytuje rast axónov, ktorý po prechode štepu je pripojený k susednej mozgového tkaniva, zatiaľ čo bez transplantácie fetálnej nervové poškodenie tkaniva zóny je pre pestovanie axóny neprekonateľnú prekážku. V tejto práci, transplantácie embryonálny (15-17 tý deň gravidity) neokortexu. Naše výsledky - ďalší dôkaz v prospech aktívneho vplyvu zárodočného tkaniva štepu neurónové na posttraumatickej reorganizácie interneuronal vzťahu susednými konštrukčnými a funkčnými modulmi mozgovej kôry. Transplantácia embryonálny nervového tkaniva poskytuje čiastočné zotavenie vzťahov medzi rozdelenými časťami poškodenie mozgovej kôry cez vytvorenie priaznivých podmienok pre rast axónov v zóne faktorov štepu neyrotrofichoskih. Existencia takého účinku je preukázané experimentálne a diskutované v literatúre ako dôkaz vysokých možnosťou plastov z poškodeného mozgu dospelých zvierat. V tomto ohľade, transplantácia buniek je teraz považované za optimálnu liečebnej stratégie pre obnovenie funkcie poškodeného ľudského CNS.

Naše údaje o účinnosti fetálnej mozgovej nervového tkaniva, ako exogénne transplantátu médium pre axonálne vyhliadky na rast dokladajú účelné vytvorenie komunikačného spojenia medzi susednými neporušených častí mozgu. Skutočné práce Zdá sa, že štúdium účinku transplantácie nervového tkaniva na dynamiku funkčných parametrov CNS, ktorých úlohou bolo zistiť vplyv transplantácie fetálnej záložiek locus coeruleus (LC) na morphofunctional ukazovatele LC neurónov a príjemcov pohybovej aktivity. Príjemcami boli samice krýs Wistar, darcovia - 18-dňové embryá potkanov rovnakej línie. Transplantácia embryonálnej LC bola vykonaná do dutiny tretej komory mozgu. Histologicky sa detegovala transplantácia u 75% príjemcov. V prípadoch embrytia bol štep na stenách komôr, vyplnený 1 / 5-2 / 5 jej lúmenu a bol životaschopný. Po 1 a 6 mesiacov po operácii, transplantovaná nervové tkanivo morfologická charakteristika je štruktúra, ktorá sa vyskytujú pri normálnej ontogeneticky vývoj, to znamená, že LC štruktúra. Naše údaje ukazujú, že u zvierat, ktoré boli transplantovaných plodu karta LC mení dynamickú aktivitu a zvýšenú aktivitu matice LC bunkových jadier chromatínu. Následkom toho dochádza k zintenzívneniu aktivity neurónov vlastnej LC, ale implantátový štep je tiež funkčne aktívny. Je známe, že takzvaná lokomotorická oblasť stredného mozgu sa prakticky zhoduje s lokalizáciou LC. Autori sa domnievajú, že základom zmien v motorickej aktivity prijímajúcich krýs je aktivácia LC buniek, a to ako vlastné a štepu, s priradením v dôsledku veľkého množstva norepinefrínu, vrátane miechy segmentov. Preto sa predpokladá, že zvýšenie pohybovej aktivity v transplantácie podmienky LC v neporušenom zvierat mozgu v dôsledku prítomnosti funkčne aktívny transplantáciu integrovaný s mozgu príjemcu a prispieva k aktivácii pohybová aktivita krýs.

Ďalej je ukázané, že transplantované embryonálne bunky neuroepiteliální záložky neokortexu a miechy prežitie a diferenciácie do Neuroblasty, mladé a zrelé neuróny počas 1-2 mesiacov po transplantácii do poškodeného sedacieho nervu dospelých krýs. V štúdii dynamiky NADRN neurónov záložiek embryonálnej miechy a neokortexu krysích heterotopická alotransplantáty (15 potkania embryonálny deň) na pozdĺžnych rezov sedacieho nervu potkanov-príjemcov ukázal uchytiť sa od 70 do 80% neyrotransplantatov ktorá závisí na dobe pozorovania. Neuroblasty jedno- a bipolárnej tvar so zaoblenými jasných jadier a jedným alebo dvoma jadierkami začínajú tvoriť v štepov na jeden týždeň po operácii, ktoré bolo sprevádzané tvorbou zhlukov. Medzi Neuroblasty autori nepodarilo detekovať bunky obsahujúce NADPH-diafopazy (NADPH-d). Po 7 dňoch NADPH-pozitívnych boli len bunkové elementy ciev - endoteliálne bunky kapilár v interiéri štepu a endoteliálnych a vaskulárnych buniek hladkého svalstva sedacieho nervu príjemcu. Vzhľadom k tomu, v bunkách hladkého svalstva ciev, indukcia NO-syntázy (NOS), dochádza vplyvom IL-1, autori atribút vzhľad svalových buniek NADPH-pozitívny hladké v krvných cievach sedacieho nervu na prítomnosť IL-1, syntetizovanej v poškodených nervových kmeňov. Je známe, že v podmienkach neyronogenez transplantácii fetálnych mozgových záložiek je synchronizovaný s rozvojom neurónov in situ. Výsledky morfologických štúdií naznačujú, že diferenciácia nervových prvkov transplantovať sedem dní po transplantácii zodpovedá diferenciácie buniek podobnú mozgu novorodených potkanov. Tak v heterotopné transplantáciu do periférnych nervov presadené embryo nervových buniek vykazujú schopnosť syntetizovať NADPH-d. Vo spinálnej transplantáciou drene odhalia viac neurónov obsahujúcich NADPH-d, štepy, ako v neokortexu, ale syntéza oxidu dusnatého v transplantovaných neurónov začína neskôr ako vývoj in situ. V centrálnom nervovom systéme stavovcov objavia NOS-pozitívne bunky už v prenatálnom období. Predpokladá sa, že NO prispieva k vytváraniu synaptických spojov v vyvíjajúci sa mozog, a prítomnosť NOS-pozitívnych nervových aferentných neurónov, ktoré poskytujú Neuroblasty NO syntézu v mozočku, stimuluje migráciu a diferenciáciu neurónov, čím sa vytvorí Cytoarchitectonics normálny mozog. Dôležitú úlohu NO v sinapsogeneze inštalovaná v TECTUM - NOS-pozitívnych neurónov boli len tí, ktorí mali synaptickej spojenie s buniek sietnice.

Je známe, že oxid dusnatý je jedným z regulátorov mozgovej aktivity, kde sa tvorí z arginínu pod vplyvom NO syntázy, ktorá má diaforóznu aktivitu. V CNS sa syntetizuje N0 v endotelových bunkách krvných ciev, mikroglií, astrocytov a v neurónoch rôznych častí mozgu. Po traumatickom poškodení mozgu, ako aj pri hypoxii a ischémii dochádza k zvýšeniu počtu neurónov obsahujúcich NO, čo je jeden z regulátorov krvného obehu mozgu. Vzhľadom na schopnosť NO indukovať synapsogenézu je osobitným záujmom študovať tvorbu buniek obsahujúcich NO v podmienkach neurotransplantácie na pozadí traumatických poranení nervového tkaniva príjemcu.

Rovnako tak je dôležité skúmať vplyv na Neurotransplantation podmieneného reflexu stereotypné správanie. Pri pokusoch študovať vplyv vzdialená a intracerebrálne (medzi CII a C III) štepy embryonálnych modrasté škvrny (17-19 th deň gravidity) a obsahu pamäte katecholamínov procesov u potkanov s deštrukciou frontotemporálna neokortexu ukázali, že elektrolytické škoda frontotemporálna kôra dáva stereotyp podmienené emocionálne reakcie reflex vyhýbanie (pamäť), znižuje fyziologickú aktivitu, znižuje množstvo noradrenalínu v kortikálnej oblasti koagulované ale zvyšuje takže jeho hladina v hypotalame, kde k poklesu koncentrácie adrenalínu, ale v krvi a nadobličiek jeho množstvo zvyšuje.

V dôsledku intracerebrálnej transplantácie embryonálny tkaniva modrasto spoty v 81,4% zvierat získané stereotyp reakcie podmienené emocionálne reflexné vyhýbanie, porucha elektrolytické poškodenie frontotemporálna oblastí mozgovej kôry normalizované adrenalínu v strednom mozgu retikulárne formácie, hypotalamu a neokortexu a hipokampe dokonca zvyšuje jeho úroveň, v kombinácii s poklesom koncentrácie v krvi adrenalín.

Vzdialená transplantácia embryonálny tkaniva modrasté škvrny nielen podporuje obnovu Porucha stereotypu podmienenej vyhýbací odpoveď emocionálne reflexu u potkanov s léziami elektrolytické frontotemporálna kortexu, ale tiež zvyšuje obsah noradrenalínu a adrenalínu, a to najmä v hypotalame, krv, srdce a nadobličiek. Predpokladá sa, že je to spôsobené štepu vaskularizácie, prenikanie neurotransmiterov v krvnom obehu, ich priechodu hematoencefalickou bariérou a aktivácia mechanizmov adrenalín spätného vychytávania a vychytávania noradrenalínu podľa typov 1, 2, 3. Autori veria, že stabilizácia dlhých hladín noradrenalínu v štepu a funkcii štep môže byť považovaná za fenomén jeho postupné uvoľňovanie neurónov v minimálnej dávky modrasté škvrny.

Pozitívne klinické účinky transplantácie embryonálne nervového tkaniva, môže byť v dôsledku schopnosti a druhé vplyv procesy tvorby nových ciev v regulácii priamej účasti rastových faktorov a cytokínov. Aktivované vaskulogenezi angiogénny rastové faktory - vaskulárny endoteliálny rastový faktor (VEGF), FGF, PDGF a TGF, ktoré sú syntetizované počas ischémie službách pôvodu bod angiogenézy. Je dokázané, že vyčerpanie vaskulárneho rastového potenciálu dochádza v procese starnutia organizmu, ktorý hrá významnú úlohu v patogenéze ochorení, ako je koronárne srdcové ochorenie a ateroskleróza dolných končatín. Vyvíja sa ischémia tkanív as rôznymi chorobami. Zavedenie angiogénnych faktorov v ischemickej oblasti (terapeutickej angiogenézy) stimuluje rast krvných ciev v ischemických tkanivách a zlepšuje mikrocirkuláciu v dôsledku vývoja zástavy obehu, čo zase zvyšuje funkčnú aktivitu postihnutého orgánu.

Najsľubnejšie pre klinické použitie sú VEGF a FGF. Výsledky prvých randomizovaných štúdií sa ukázali byť povzbudivé, najmä za predpokladu správneho výberu optimálnych dávok a spôsobov podávania angiogénnych faktorov. V tejto súvislosti sa uskutočnilo experimentálne hodnotenie angiogénnej aktivity extraktu izolovaného z ľudského embryonálneho mozgového tkaniva. Práca použila potratový materiál získaný v dvadsiatom týždni tehotenstva a spracovaná podľa metódy I. Macioga a spoluautorov (1979) pri modifikácii ANRF IC. Tento liek je analógom "doplnku rastu endotelových buniek" ("Sigma") a je prirodzenou zmesou ľudských angiogénnych faktorov, ktorá zahŕňa VEGF a FGF. Pokusy sa uskutočnili na potkanoch s modelmi ischémie tkaniva zadnej končatiny a myokardu. Na výskum aktivity alkalickej fosfatázy u pokusných zvierat ošetrených extraktom embryonálny nervovom tkanive základe, došlo k nárastu počtu kapilár na jednotku plochy myokardu - ako na pozdĺžne a priečne rezy srdca. Angiogénny aktivitu lieku prejavujúca priamym zavedením do ischemickej oblasti a v prípade systémovej (intramuskulárne) podanie, ktorá viedla k zníženiu priemernej oblasti po infarkte jazvy.

V každom prevedení transplantácie embryonálny nervového tkaniva je veľmi dôležité zvoliť správnu gestačný obdobie transplantovaného zárodočný materiál. Porovnávacia analýza bunkových preparátov z embryonálneho ventrálního mesencephala 8-, 14- a 16 až 17 dní starých embryí krýs tri mesiace po intrastriarnoy neurotransplantation pohlavne zrelých krýs s parkinsonizmu u automatizovaných testovacích apomorfinindutsirovannoy motora asymetria ukázalo bunkových preparátoch výrazne vyššiu účinnosť CNS 8-dňový embryá a najmenší - o 16-17 dní embryonálne nervového tkaniva. Získané údaje boli korelované s výsledkami histomorphological analýzy, najmä s rozmermi štepy, gliální reakčnej závažnosti a počtu dopaminergných neurónov v nich.

Rozdiely terapeutický účinok nervového tkaniva buniek plodu môže byť spojená so stupňom záväzku a nezrelosťou samotných buniek, a ich reakcie na rôzne rastové faktory, ktoré sú pridelené v oblasti indukovaných poškodení dopaminergických neurónov. Najmä účinok EGF a FGF2 vo vývoji nervových kmeňových buniek in vivo telencephalon vyskytuje v rôznych štádiách embryogenézy. Neuroepiteliálních buniek 8,5 dni staré myšou embryá, keď sú kultivované in vitro na proliferáciu v médiu bez séra v prítomnosti FGF2, ale nie EGF, ktoré reagujú iba kmeňových bunkovej populácie izolovaných z mozgov embryí v neskorších fázach vývoja. V rovnakej dobe, neurálne kmeňové bunky proliferáciou v reakcii na každej z týchto mitogény a rast aditívne zvýšiť v prípade prídavku FGF2 a EGF v kultúrach s nízkou hustotou buniek výsadbu. Predpokladá sa, že EGF-reaktívny neurálnej kmeňové bunky zárodočných zóny 14,5 dní starých myších embryí sú lineárne potomkovia FGF-reaktívny neurálnych kmeňových buniek, ktoré sa prvýkrát objaví po 8,5 dňoch gravidity. Potenciálny fenotyp nervových kmeňových a progenitorových buniek závisí od komplexného účinku ich mikroprostredia. Keď Imunofenotypizace nervových buniek a hippocampu periventrikulárneho oblasti 8-12- a 17 až 20 týždňov starých ľudských embryí prietokovú cytofluorometrií odhalila značnú variabilitu spojenú ako s gestačný vek a individuálne ústavné funkcií darcu biomateriáli. Pri kultivácii neurálnych prekurzorov buniek v médiu bez séra so selektívnym EGF, FGF2 a NGF neurosféry vytvorené pri rýchlosti v podstate nezávislé na tehotenstvo. Bunky z rôznych oblastí mozgu 5-13 týždňov ľudského embrya v krátkej kultivácii s FGF2 v jednovrstvovej kultúry na laminínu substráte v prítomnosti stopového množstva rastových faktorov, ktoré podporujú proliferáciu po dobu 6 týždňov s vysokým percentom nestinpozitivnyh bunky na pozadí spontánne tvorbe buniek s markermi všetkých troch línií neurálna diferenciácia. Bunky izolované z ľudskej mesencefala počas gravidity embryá vyššia ako 13 týždňov k proliferácii pod vplyvom EGF a tiež tvoria neurosféry. Vďaka kombinácii EGF a FGF2 sa dosiahol synergický účinok. Najintenzívnejšie proliferácie neurálnych kmeňových buniek je pozorované s výskytom neurosféry pri kultivácii tkanivo mozgovej kôry 6-8 týždňov starých ľudských embryí v prítomnosti EGF2, IGF1 a 5% konského séra na substrát s fibronektínu.

Treba poznamenať, že otázky týkajúce sa gestačného veku a oddelenia embryonálneho CNS, ktorého tkanivo je výhodnejšie používať na účely neurotransplantácie, zostáva otvorené. Odpovede sa nachádzajú v rozvojovom mozgu neurogeneze, ktorá pokračuje v celom prenatálnom období - v časovom rámci, keď je epitel neurálnej trubice vytvára viacvrstvovú štruktúru. Má sa za to, že zdroj kmeňových buniek a nových neurónov radiálne gliových buniek sa skladá z predĺžených buniek s dlhými procesov, radiálne smeruje vzhľadom k stene mozgových vačkov, a v styku s vnútorným povrchom komôr a vonkajších stien mozgovej pia povrchu. Predtým radiálne glie vybavený len funkciu neurónov traktu, ktoré umožňuje migráciu Neuroblasty z ventrálnej plochy povrchu v úsekoch, a poskytuje rámec úlohu pri tvorbe správnej laminárneho organizáciu kôry. Dnes sa zistilo, že vývoj radiálneho glia je transdiferencovaný do astrocytov. Veľa z toho je znížená u cicavcov po pôrode, ale tieto druhy zvierat, u ktorých je radiálne glie pretrváva v dospelosti neyronogenez aktívnych tokov a v postnatálnom období.

V kultúre buniek z radiálnych gliových embryonálnych neokortikálních vytvorená hlodavcov neurónov a gliových buniek, a na vývoj tehotenstva embryá, z 14 až 16 dní (obdobie maximálneho neyronogeneza intenzity v mozgovej kôre myší a potkanov) vytvorenými hlavne neuróny. V 18. Deň embryogenézy sa diferenciácia posunula smerom k tvorbe astrocytov s výrazným poklesom počtu novovytvorených neurónov. Značenie v bunkách glie situ radiálnych použitím GFP povolenú pre detekciu bublín v dutine mozgu 15-16 dní starých embryí krýs asymetrické delenie značených buniek s výskytom dcérskych buniek, ktoré majú imunologické a elektrofyziologické vlastnosti Neuroblasty. Je pozoruhodné, že, v súlade s výsledkami dynamickej zistenia vyplývajúce Neuroblasty používa materské bunky radiálne gliové bunky migrovať na povrch Pia.

Endogénny marker radiálneho glia je proteín stredných neustinových filamentov. Fluorescenčné triedenie buniek prietokovou označenú retrovírusom spojené s GFP a exprimovaný pod kontrolou netienia, je preukázané, že kmeňové bunky z gyrus Dentatus oblasti hipokampe a Chýle osobu (látka sa získa v čase operácie na epilepsiu) expresné netienia. Preto patrí do radiálne glie, ktorý u ľudí rovnako ako v iných cicavcov, zachovalé len v gyrus Dentatus.

Avšak účinnosť transplantácia buniek závisí nielen vysoké životaschopnosti darcovských buniek a ich potenciál a rozlišovací prvok nahradiť chybné bunky, ale predovšetkým smerujúce migráciu. Záleží na migračné schopnosti plnej funkčnej integrácie transplantovaných buniek - bez lámanie cytoarchitectonics príjemcu mozog. Vzhľadom k tomu, radiálne gliálních buniek v postnatálnom období je takmer úplne vystavená zníženie, by mali zistiť, ako príjemcovia dospelých darcovských buniek, sa môže pohybovať z oblasti transplantácie v stredu poškodenie mozgu. Existujú dve verzie migrácie buniek v centrálnom nervovom systéme, nezávisle na radiálne glie: fenomén dotýkajúcej migrácia alebo pohyb Neuroblasty vo vývoji mozgovej kôry kolmom na radiálne gliové siete, ako aj migrácia "reťazec" alebo "reťazca". Najmä migrácia neurálnych progenitorových buniek z rastrálnej subventrikulárnej zóny do čuchovej banky sa vyskytuje ako sekvencia tesne priľnutých buniek obklopených gliovými bunkami. Predpokladá sa, že tieto bunky využívajú partnerské bunky, ako migračné substrát, ako je hlavný regulátor interakcií bunka-bunka je PSA-NCAM (nervové adhézne molekuly polisialirovannaya bunky). V dôsledku toho migrácia neurónov nevyhnutne nevyžaduje účasť radiálnych génov alebo už existujúcich axonálnych väzieb. Vneradialnaya forma pohybu buniek "reťazec" v rostrální migračného toku sa udržuje po celú dobu životnosti, čo ukazuje reálnu možnosť cieleného transplantovaných neurálnych progenitorových buniek do zrelého nervového systému.

Existuje hypotéza o prítomnosti línií kmeňových buniek v ontogenézy mozgu, podľa ktorej v raných fázach vývoja mozgu kmeňové bunky sú bunky neuroepitelu, ktoré v procese zrenia v transdiferenciaci radiálne glie. V dospelosti je úloha kmeňových buniek vykonávaná bunkami, ktoré majú znaky astrocytov. Cez rad sporných otázok (kontroverzie ohľadom kmeňových buniek hipokampe, rovnako ako hlbokých častiach mozgu, ktoré nemajú vrstvenú štruktúru kôrky a vývoj produktu v thalame valov, kde radiálne gliové nie je prítomná), čo je jasný a jednoduchý koncept postupnosti fenotypu kmeňových buniek počas ontogenézy vzhľad veľmi atraktívne.

Vplyv faktory mikroprostredie v určovaní a následnej diferenciáciu nervových buniek differon jasne preukázaná transplantáciou zrelých miechy kmeňových buniek v rôznych častiach potkanov zrelé nervový systém. Transplantácia kmeňových buniek v gyrus Dentatus, alebo migrácie na čuchové žiarovky neurónov pozorovaný aktívny pohyb transplantovaných buniek tvoriť početné neuróny. Transplantácia kmeňových buniek v mieche a v oblasti hipokampe viedla k tvorbe astrocyt a oligodendrocyty, zatiaľ čo v transplantáciu v gyrus Dentatus boli vytvorené nielen gliové bunky, ale aj neuróny.

U pohlavne zrelých potkanov môže počet deliacich buniek v dentátovom gyre dosiahnuť niekoľko tisíc denne - menej ako 1% z celkového počtu buniek zŕn. Neuróny predstavujú 50-90% buniek, astrocytov a ďalších gliových elementov - asi 15%. Zvyšné bunky nemajú antigénne príznaky neurónov a glí, ale obsahujú antigény endotelových buniek, čo naznačuje úzky vzťah medzi neuronogenézou a angiogenézou v gyre dentátu. Zastupitelia možnosti diferenciácie endotelových buniek do neuronálnych progenitorových buniek sa týkajú schopnosti endoteliocytov in vitro syntetizovať BDNF.

Impozantný rýchlosť vlastnú montáž neurónových sietí: v procese diferenciácie progenitorov migrovať granúl buniek v gyrus Dentatus a tvoria výhonky rastúcich smerom k zóne SAZ hipokampální synapsie a tvorí s glutamátergickej pyramídových neurónov a inhibujúce intercalary. Novovytvorené obilia bunky integrovať do existujúcich nervových obvodov po dobu 2 týždňov a prvý synapsie už objavujú 4-6 dní po vzniku nových buniek. Tým, časté podávanie zrelý zvierat BrdU alebo 3H-tymidínu (Jeden spôsob, ako určiť dospelých kmeňových buniek) zistený veľký počet značených neurónov a astrocyt v hipokampe, čo naznačuje možnosť vzniku nových neurónov nielen v gyrus Dentatus, ale aj v iných častiach hipokampe. Záujem o procesy delenia, diferenciácie a smrti buniek v gyrus Dentatus hipokampe v mozgu zrelého vzhľadom k tomu, že rozvíjajúce sa tu neuróny sú lokalizované v jednom z kľúčových miest v hipokampe, zodpovedných za procesu učenia a pamäti.

Preto dnes zistili, že z buniek subependimnoy zónou postranné komory dospelých hlodavcov nastať neurálnej predchodca buniek migrujúci pozdĺž rostrální migračného prúdu, tvorené pozdĺžne orientovaná astrogliálních buniek čuchové žiarovky, kde sú zapustené do vrstvy zŕn buniek a diferenciáciu na neuróny, ktoré štruktúra. Migrácia progenitorových neurálnych buniek zistených v rostrální migračný prúd dospelých opíc, čo naznačuje možnosť vzniku nových neurónov v čuchovom bulbu primátov. Nervové kmeňové bunky izolované z dospelých čuchovom bulbu a preložené v rade, klonované bunky, ktoré sa diferencujú na neuróny, astrocyt a oligodendrocyty. Kmeňové bunky sa nachádzajú v mozgu dospelých hipokampe potkanov, myší, opíc a ľudí. Nervové kmeňové bunky subgranular zóne Dentatus fascie sú zdrojom prekurzorov buniek migrujúcich do vnútornej a vonkajšej údov hipokampe, kde sa diferencujú na zrelé zrno bunky a gliové prvkov. Axóny tvoril de novo gyrus Dentatus neuróny vysledovať späť do poľa SAZ, čo ukazuje, že novovzniknuté neuróny sa podieľajú na realizácii hippocampu funkcií. V asociatívnych oblastiach neokortexu z dospelých opíc mozgových nájdených prekurzorov buniek neurónov migrujúcich z subventrikulární zóne. Nová vrstva VI z mozgovej kôry pyramidálních neurónov nový myšou ukázalo, cez 2-28 týždňov po vyvolaných poškodení a smrť neurónov natívnych tejto vrstvy v dôsledku migrácie dormantnyh skorších progenitorov v subventrikulární zóne. A konečne, realita postnatálnu neyronogeneza v ľudskom mozgu ukazuje dvojnásobné zvýšenie počtu kortikálnych neurónov, pokračoval v priebehu prvých 6 rokov po narodení.

Nemalý význam pre praktickú transplantáciu buniek je otázka regulácie procesov reprodukcie a diferenciácie nervových stonkových a progenitorových buniek. Najvyššia hodnota medzi faktory, ktoré potláča proliferáciu neurálnych progenitorových buniek sú glukokortikoidy, čo drasticky znižuje počet častí, pričom odstránenie nadobličiek, naopak výrazne zvyšuje počet mitózy (Gould, 1996). Je pozoruhodné, že morfogeneze gyrus Dentatus u hlodavcov je najintenzívnejšia v priebehu prvých dvoch týždňov postnatálneho vývoja v neprítomnosti reakcie na stres na pozadí prudkého poklesu produkcie a sekrécie steroidných hormónov z kôry nadobličiek. Kortikosteroidy inhibujú migráciu bunkových zŕn - nové neuróny sa neintegrujú do granulovanej vrstvy zubného gyru, ale zostávajú v chylusu. Predpokladá sa, že procesy tvorby synaptických väzieb sú súčasne porušené. Ochrana buniek z takýchto "steroidné agresie," ktoré minimálna expresiou minerálne a receptory glukokortikoidov na proliferujúce bunky fazuľa nielen pri vývoji gyrus Dentatus, ale aj v dospelých zvierat. Avšak zo všetkých neurónov v hipokampe neurónov v mozgu sa vyznačuje vysokým obsahom glukokortikoidního receptora, čo spôsobuje tlak na hipokampe. Psychoemotický stres a stresujúce situácie zabraňujú neuronogenéze a chronický stres dramaticky znižuje schopnosť zvierat naučiť sa nové zručnosti a učiť sa. Výraznejší negatívny vplyv chronického stresu na neurónogenézu je celkom zrozumiteľný vzhľadom na prevažne nečinný stav nervových kmeňových buniek. Keď imobilizácia gravidných krýs (hlodavcov - supermaximální stresový faktor), je nastavený ako prenatálne stres spôsobuje tiež zníženie počtu buniek v gyrus Dentatus a v podstate inhibuje neyronogenez. Je známe, že glukokortikoidy sa podieľajú na patogenéze depresívnych stavov, čo je morfologický ekvivalentné brzdný neyronogeneza, patologické neurónové reštrukturalizáciu a interneuronal spojenie, rovnako ako smrť nervových buniek. Na druhú stranu, antidepresívny chemoterapeutickej látky aktivujú tvorbu neurónov v de novo, čo potvrdzuje súvislosť medzi procesmi tvorby nových neurónov v hipokampe a rozvoj depresie. Významný vplyv na neyronogenez estrogénom, účinky, ktoré sú proti pôsobeniu glukokortikoidov a sú podporovať proliferáciu a prežitie nervových progenitorov. Je potrebné poznamenať, že estrogény významne zvyšujú schopnosť zvierat učiť sa. Niektorí autori s vplyvom estrogénov spájajú cyklické zmeny v počte buniek-zrná a prevyšujú ich počet u žien.

Je známe, že riadený neyronogenez EGF, FGF a BDNF, avšak mechanizmy externých signálov do kmeňových buniek mitogény a rastových faktorov, ktoré boli dostatočne študovaná. Bolo zistené, že podporuje PDGF neurónového progenitorových buniek in vitro, a ciliárne neurotrofní faktor (CNTF), ako trijódtyronín stimuluje tvorbu prevažne gliových buniek - astrocyt a oligodendrocyty. Hypofyzárnej adenylylcyklázu aktivujúci proteín (PACAP) a vazoaktívnych črevných peptid (VIP) aktivácia proliferáciu nervových progenitorových buniek, ale inhibujú diferenciáciu spracováva dcérske bunky. Opioidy, najmä v prípade dlhodobej expozície, významne inhibujú neuronogenézu. Avšak, kmeňové bunky a nervové kmeňové bunky-prekurzory gyrus Dentatus nie je odhalené opioidných receptorov (ktoré sú prítomné v diferenciácii neurónov v embryonálnom období), ktorý neumožňuje, aby posúdila priame účinky opioidov.

Požiadavky na praktické regeneratívnej medicíny a plastickej viedli výskumníkmi, aby venovali osobitnú pozornosť študijným plyuri- a multipotentních kmeňových buniek. Realizácia týchto vlastností na úrovni regionálnych kmeňových buniek dospelého organizmu z dlhodobého hľadiska by mohla zabezpečiť rozvoj potrebného transplantačného materiálu. Predovšetkým sa ukázalo, že epigenetické stimulácia nervových kmeňových buniek poskytuje proliferujúce bunky, už vopred neurónovými fenotypov, čo obmedzuje ich počet. V prípade totipotentné embryonálnych kmeňových buniek, proliferácia vlastnosti až do dostatočného počtu buniek nastane skôr neurálnej diferenciáciu bunky boli namnožené a ľahko previesť na nervové fenotypu. Pre nervových kmeňových buniek PGC izolované z vnútornej bunkovej masy blastocysty kultivovaných s a povinnom prítomnosti LIF, čo zachováva ich totipotencí a schopnosť neobmedzene dlho delenia. Potom je kyselina retinová indukovaná nervovou diferenciáciou ESC. Transplantácia Takto získaný neurálnej kmeňové bunky do poškodeného chinolínu a 6-hydroxydopamin striata sprevádzané ich diferenciáciu na dopaminergných a serotonergných neurónov. Po zavedení do komôr mozgu embrya krysích neurálnych kmeňových buniek odvodených z PGC migrujú do rôznych oblastí mozgu príjemcu, vrátane kôry, striate, septa, thalame, hypotalamu a mozočku. Bunky, ktoré zostanú v ventrikulárnej dutiny, epiteliálne forma štruktúry pripomínajúce neurálnej trubice, rovnako ako jednotlivé ostrovčeky neneyralnoy tkaniva. V parenchýme mozgu príjemcu embrya produkujú transplantované bunky tri hlavné typy buniek v nervovom systéme. Niektoré z nich majú pretiahnuté apikálne dendrity, pyramidálne bunkové telieska a bazálne axóny, ktoré vyčnievajú do corpus callosum. Astrocyt darcu pôvod pretiahnuť svoje procesy do okolitých kapilár a oligodendrocyty sú v úzkom kontakte s myelínových puzdier, ktoré sa zúčastňujú pri tvorbe myelínu. Tak, neurónové progenitorové bunky získané z PGC in vitro, ktoré sú schopné riadiť adekvátne migrácie a diferencovania signály regionálne mikroprostredie poskytuje mnoho oblastí rozvojových mozgových neurónov a glií.

Niektorí autori považujú možnosť vy- a regionálne transdiferenciace dospelých kmeňových buniek. Nepriamy potvrdenie dediferenciace buniek v kultúre s rozšírením ich energií sú dáta o uchytiť sa neurálnych kmeňových buniek v kostnej dreni myší s následným rozvojom týchto bunkových línií, čo predstavuje funkčne aktívne bunky periférnej krvi. Okrem toho, transplantácia geneticky značených (LacZ) neurosphere buniek odvodených od zrelého alebo embryonálneho mozgu, do mozgu ožiarených myší s myelosupresia, viedlo k vytvoreniu kmeňových buniek nielen neurálnej deriváty, ale tiež spôsobuje tvorbu krvných buniek, čo ukazuje, že pluripotentné neurálnej kmeňových buniek, realizovaných mimo mozgu. Tak, nervové kmeňové bunky sa môžu diferencovať do krvných buniek pod vplyvom signálov z kostnej drene mikroprostredie predbežnom transformácie v krvotvorných kmeňových buniek. Na druhej strane, pre transplantáciu kostnej drene krvotvorných kmeňových buniek v mozgu nastaviť ich diferenciáciu pod vplyvom mikroprostredie mozgového tkaniva v gliových a nervových buniek. V dôsledku toho, že potenciálny rozdiel rovochny neurálnej a hematopoetické kmeňové bunky nie sú obmedzené tkanivovú špecifickosť. Inými slovami, lokálnym mikroprostredie iné ako charakteristike tkaniva mozgu a kostnej drene faktory môžu zmeniť orientáciu diferenciácie týchto buniek. Je ukázané, že neurálne kmeňové bunky injikované do žilového systému ožiarených myší, vytvorené v slezine a kostnej dreni populáciu myeloidných, lymfoidných a nezrelých krvotvorných buniek. In vitro je účinok kostnej drene morfogenetické proteíny (BMP) na prežívanie a diferenciáciu neurálnych kmeňových buniek stanovený, ako je v skorých štádiách embryogenézy vo vývoji nervového a gliových smeroch. Kultúry nervových kmeňových buniek 16 dni staré embryí krýs BMP vyvolať astroglia a neurónov, zatiaľ čo v kultúrach kmeňových buniek odvodených z perinatálnej mozgovej astrocyt iba vytvorených. Okrem toho, BMP potlačenie vzniku oligodendrocyty in vitro, ktoré sa objavujú iba vtedy, keď pridávanie Noggin antagonistu BMP.

Procesy vlastné vidonespetsifichnost transdiferenciace: hematopoetické kmeňové bunky sú ľudské kostnej drene transplantovanej do striata dospelých krýs, migrujú do bielej hmote vonkajšej kapsule, ipsi- a kontralaterálny neokortexu, kde vytvárajú astrotsitopodobnye bunkových elementov (Azizi et al, 1998). Pri alotransplantácii z kmeňových buniek kostnej drene do postrannej komory neonatálnu myšou migráciu hemopoetických kmeňových buniek možno vysledovať do predného mozgu a mozočku štruktúr. Striatum a molekulová vrstva z hippocampu migrovaných buniek transformovaných v astrocyt a v čuchovom bulbu, vnútorná vrstva z malého mozgu granulárnych buniek a tvorbu mozgovom kmeni retikulárne tvoriť neurón bunky s pozitívnou reakciou na neurofilaments. Po intravenóznej injekcii krvotvorných buniek dospelých myší GFP-značeného mikro- a astrocyt sú detekované v neokortexu, thalame, mozgového kmeňa a mozočku.

Okrem toho, mezenchýmových kmeňové bunky kostnej drene, ktoré vedú do všetkých typov bunky spojivového tkaniva, za určitých podmienok, sa môžu tiež podrobiť neurónové transdiferenciaci (Pripomeňme, že zdrojom embryonálny mesenchymu sú neurálnej bunky). Bolo ukázané, že strómy ľudskej kostnej drene a myšou bunky kultivované in vitro v prítomnosti EGF alebo BDNF, exprimovat marker neurálnych progenitorových buniek netienia, a pridanie rôznych kombinácií rastových faktorov vedie k vzniku buniek s markery glie (GFAP) a neurónu (core proteín Neun). Značené syngenní mezenchýmových kmeňové bunky transplantované do postrannej komory mozgu novorodených myší, migrujú a sú umiestnené v prednom mozgu a mozočku bez porušenia Cyto-architektúry prijímajúci mozgu. Kostná dreň mezenchýmových kmeňové bunky diferencujú na zrelé astrocyt v striate a molekulárnej vrstvy hipokampe, rovnako ako naplnenie čuchové žiarovky, cerebellum a granúl vrstvy retikulárne formácie, ktoré sú transformované do neurónov. Mezenchýmových kmeňové bunky z ľudskej kostnej drene sú schopné odlíšiť in vitro do macroglia a po transplantácii začleniť do štruktúry mozgu krýs. Priamy transplantácia kostnej drene mezenchymálnych kmeňových buniek v hipokampe dospelého laboratórneho potkana je sprevádzané ich migráciu do mozgového parenchýmu a gliových diferenciácie.

Predpokladá sa, že transplantácia kmeňových buniek kostnej drene môže rozšíriť možnosti bunkovej terapie pre ochorenia CNS charakterizované nadmernou patologickou smrťou neurónov. Je potrebné poznamenať, že nie všetky výskumníci rozpoznať skutočnosť, že vzájomné premeny neurónových a krvotvorných kmeňových buniek, a to najmä v podmienkach in vivo, čo je opäť v dôsledku nedostatku spoľahlivých markerov posúdiť ich transdiferenciaci a ďalší rozvoj.

Transplantácia kmeňových buniek otvára nové možnosti pre bunkové génovej terapie dedičných neurologických porúch. Genetická modifikácia nervových kmeňových buniek zahŕňa vloženie regulačných genetickými konštrukty, ktorých produkty interakciu s proteínmi bunkového cyklu v automatickej regulácii. Transdukcia takýchto génov do embryonálnych progenitorových buniek sa používa na násobenie nervových kmeňových buniek. Väčšina geneticky modifikovaných bunkových klonov sa chová ako stabilných bunkových línií, nevykazovala žiadne známky transformácie in vivo alebo in vitro, ale má exprimovaný schopnosť kontaktné inhibícia proliferácie. Keď sa násobí transplantácia buniek transfekciou okolo vložené do tkaniva príjemcu, bez porušenia cytoarchitectonics a bez toho aby došlo k malígnej transformácii. Darcovské nervové kmeňové bunky nedeformujú integračné zónu a rovnako súťažiť o priestor s hostiteľskou progenitorov. Avšak 2-3 tý deň intenzity delenie transfektantů buniek výrazne znížila, čo zodpovedá kontaktné inhibíciu proliferácie in vitro. V príjemca embryá neurálnej kmeňové transfektanty žiadne anomálie centrálneho nervového systému, vo všetkých oblastiach mozgu, ktorá je v styku s štepu, vyvíjať normálne. Po transplantácii, klony nervových kmeňových buniek rýchlo migrujú z oblasti správy a často prekračuje príslušných zárodočných zón rostrální traktu dostatočne integrácia s ostatnými oblasťami mozgu. Vloženie geneticky modifikované klony a transfektovaných bunkových línií nervových kmeňových buniek do mozgu hostiteľského organizmu je typická nielen pre embryonálny obdobie: sú tieto bunky implantované do niekoľkých zón CNS plod, novorodenca, dospelých a dokonca aj starnutie organizmu príjemcu a vykazujú zároveň kapacita pre adekvátne integráciu a diferenciácie. Najmä po transplantácii do dutiny z mozgových komôr transfekciou buniek preniesť bez poškodenia bariéry krv-mozog, a sú neoddeliteľnou súčasťou bunkovej funkčné mozgového tkaniva. Donorové neuróny tvoria príslušné synapsí a exprimujú špecifické iónové kanály. Pri zachovaní integrity hematoencefalickú bariéru astroglia deriváty neurálnych kmeňových buniek transfekciou, rozširuje procesy na mozgových krvných ciev, a oligodendrocyty darca pôvod expresné myelínové bázický proteín a myelinating neurónových procesov.

Okrem toho sú neurálne kmeňové bunky transfekované na použitie ako bunkové vektory. Takéto vektor-genetické konštrukty poskytujú stabilný in vivo expresiu cudzích génov podieľajúcich sa na vývoji nervového systému, alebo použité pre korekciu genetickej chyby, pretože produkty týchto génov sú schopné kompenzovať rôzne biochemické abnormalít CNS. Vysoko migrujúce aktivita transfekciou kmeňových buniek a zodpovedajúce implantáciu do zárodočných zón rôznych oblastí vyvíjajúci sa mozog nám umožní nádej na úplné uzdravenie z dedičnou deficienciou bunkových enzýmov. Pri modelovaní syndróm, ataxia-telangiektázie (linka mutantný myši pg a PCD) Purkyňove bunky mozočku zmizne pokusných zvierat v priebehu prvých týždňov postnatálneho vývoja. Ukazuje sa, že zavedenie neurálnych kmeňových buniek do mozgu týchto zvierat je sprevádzané ich diferenciáciou na Purkinje bunky a granulované neuróny. U pcd mutantov je koordinácia pohybov čiastočne korigovaná a intenzita tremoru klesá. Podobné výsledky boli získané pri transplantácii klonovaných ľudských neurálnych kmeňových buniek primátom, pri ktorých bola indukovaná degenerácia buniek Purkinje prostredníctvom onkanázy. Po transplantácii sa darcovské neurálne kmeňové bunky našli v granulárnych a molekulárnych vrstvách, rovnako ako v bunkovej vrstve Purkinje v cerebrálnom parenchýme. Preto je genetická modifikácia nervových progenitorových buniek schopná poskytnúť stabilnú a záväznú modifikáciu fenotypu, ktorý je odolný voči vonkajším vplyvom. Toto je obzvlášť dôležité v patologických procesoch spojených s vývojom príjemcov faktorov, ktoré bránia prežitiu a diferenciácii darcovských buniek (napríklad s imunitnou agresiou).

Mukopolysacharidóza typ VII u človeka vyznačujúci sa tým, progresívne neurodegenerácie, a meškanie duševný rozvoj, že pri pokusoch na myšiach modelovaný deleční mutáciu génu beta-glukuronidázy. Po transplantácii do mozgových komôr novorodeneckého myší s deficitom príjemcu transfekované neurálnej kmeňové bunky secernujúce beta-glukuronidázy, darcovské bunky boli nájdené v prvej koncovej oblasti a potom rozložená mozgovom parenchýme stabilne korrigiruya celistvosť lyzozómov v mozgu mutantných myší. V modeli Tay-Sachsova choroba transdukované retrovírusom neurálnych kmeňových buniek v podaní maternici v myši plodu a novorodencov myši transplantácie poskytuje účinnú expresiu beta-podjednotke beta-hexosaminidázy u príjemcov s mutáciou, ktorá vedie k abnormálne akumuláciu beta 2-Gangliozidy.

Ďalšou oblasťou regeneratívnej medicíny je stimulovať proliferačnej a diferenciačný potenciálny pacientovej vlastné nervové kmeňové bunky. Najmä neurálnej kmeňové bunky sekretovaných NT-3 v hemisekce miechy a mozgového asfyxia krysy exprimujú NGF a BDNF do septom a bazálnych gangliách, tyrozín hydroxyláza - v striate a reelin - mozočku a myelínové bázický proteín - v mozgu ,

Avšak, problémy stimulácia neyronogeneza zaplatil nie je dostatok pozornosti. Tých niekoľko málo práce naznačujú, že funkčné zaťaženie nervových centier zodpovedných za rozlišovanie pachov, sa premieta do tvorby nových neurónov. Transgénnej myši s deficitom nervovej adhézne molekuly zníženie neyronogeneza intenzita a zníženie počtu migrujúcich neurónov v čuchovom bulbu bola spojená s narušenou schopnosťou rozlišovať pachy, aj keď nie je porušená prah zápachu a krátkodobé čuchové pamäti. Pri regulácii hrá hlavnú úlohu neyronogeneza funkčný stav buniek gyrus Dentatus: oslabujúce efekt expozície glutamátu zŕn po zničení buniek entorhinálním kortexu prispieva k proliferáciu a diferenciáciu neurónov a vlákien perforant stimulácia cesty (primárna aferentné vstup do hipokampe) spôsobuje inhibíciu neyronogeneza. Antagonisty receptorov NMDA-aktivované procesy novotvar neurónov, zatiaľ čo agonisty naopak znižuje intenzitu neyronogeneza, že účinok sa podobá účinku glukokortikoidov. V literatúre sú v rozpore, výsledky výskumu: informácie o experimentálne dokázaný inhibičný účinky excitačné neurotransmiter glutamátu na neyronogenez nie sú v súlade s údajmi o stimulácii chovných progenitorov a výskytom nových neurónov zvýšením záchvatové aktivity v hipokampe zvierat s experimentálnymi a Kainovia pilokarpové modeloch epilepsie. V rovnakej dobe, tradičný model epilepsia vyvolaná opakovanou podprahovou stimulácia určitých oblastiach mozgu (podpaľovanie), a je charakterizovaný menej závažné straty sa zvyšuje intenzita neurónov neyronogeneza iba v neskorej fáze podpaľovanie pri pozorované v poškodení hipokampe a smrti neurónov. Je ukázané, že v epilepsia záchvatové aktivity stimulujúce neyronogenez s abnormálne lokalizáciu nových granule neurónov, z ktorých mnohé sa javí, že nielen v gyrus Dentatus, ale aj v Chýle. Tieto neuróny sú dôležité v rozvoji pučaním mechových vlákien, axóny, pretože chýba od normálnych súrodencov inverzný tvoriť synapsie s viacerými susedných zŕn-buniek.

Použitie regionálnych neurálnych kmeňových buniek otvára nové vyhliadky na použitie bunkovej transplantácie pri liečbe metabolických a genetických neurodegeneratívnych ochorení, demyelinizačných ochorení a posttraumatických porúch funkcií CNS. Pred uskutočnením transplantácie náhradnej bunky jedna z metód vyberá a rozširuje potrebný typ nervových progenitorových buniek ex vivo s cieľom ich následného zavedenia priamo do poškodenej oblasti mozgu. Terapeutický účinok v tomto prípade je spôsobený nahradením poškodených buniek alebo lokálnym uvoľňovaním rastových faktorov a cytokínov. Táto metóda terapie regeneratívnou plastikou vyžaduje transplantáciu dostatočne veľkého počtu buniek s vopred definovanými funkčnými charakteristikami.

Vhodné by malo byť uznané, a ďalšie štúdie na molekulárnej charakteristiky, liečebné a plastových potenciálu kmeňových buniek zrelého mozgu, dobre ako schopnosť transdiferenciace regionálnych kmeňových buniek rôzneho tkanivového pôvodu. Dnes skríningu antigény krvotvorných kmeňových kostnej drene sa stanovenie kombinácia markerov buniek schopných transdiferenciaci do nervových progenitormi (CD 133+, 5E12 +, CD34-, CD45, CD24). Bunky, ktoré tvoria neurogély in vitro a vytvárajú neuróny, sa získavajú počas transplantácie do mozgu novorodených imunodeficientných myší. Záujem o xenotransplantológiu buniek je výsledkom štúdií o možnosti transplantácie krížových buniek u jedincov s evolučne vzdialenými taxónmi. Zostáva bez správnu interpretáciu výsledkov implantácii neurálnych kmeňových buniek v oblasti mozgových nádorov: transplantované bunky aktívne migrovať cez celý objem nádoru, bez toho, aby za ňou, a zavedenie buniek v neporušenej časti mozgu pozorované ich aktívny migráciu smerom k nádoru. Otázka biologického významu takejto migrácie zostáva otvorená.

Je potrebné poznamenať, že úspešné transplantácie nervových kmeňových buniek, rovnako ako iných neurálnej progenitorové bunky odvodené z hESCs, je možné len za podmienok použitia vysoko nervových progenitorových buniek, ako nediferencovanej embryonálny transplantácie kmeňových buniek dospelých imunokompetentných príjemcu nevyhnutne premenená teratom a teratokarcinomu. Dokonca aj minimálne množstvo zle diferencovaných buniek v darcovských bunkovej suspenzie sa dramaticky zvýši a karcinogenity štepu neprijateľne zvyšuje riziko vzniku nádoru alebo neneyralnoy tkaniva. Príprava homogénna populácie nervových kmeňových buniek, je možné, ak je použitý ako alternatívny zdroj darcovskej tkaniva buniek vznikajúcich v určitých fázach normálne tečúcou embryogenézy. Ďalšou možnosťou je dôkladne odstrániť populácia nežiaducich buniek o špecifické voľby línie. Nebezpečenstvo sa tiež týka použitia na účely neurotransplantation hESCs po podexpozície in vitro s rastovými faktormi. V tomto prípade zlyhania nemožno vylúčiť neurálnej diferenciačný programu pre vytvorenie štruktúry obsiahnuté neurálnej trubice.

V súčasnej dobe je zrejmé, že neurálne kmeňové bunky vykazujú tropizmus pre CNS patologických zmien a majú výrazný regeneračný plastové účinok. Mikroprostredie v smrti zdroj buniek nervového tkaniva simuluje orientácia diferenciáciu transplantovaných buniek, regeneráciu a tým deficit určitých nervových prvkov v oblasti CNS. V niektoré neurodegeneratívne procesy prebiehajú neurogénna signály rekapitulácia neyronogeneza a zrelých nervových kmeňových buniek v mozgu sú schopné reagovať na inštruuje informácií. Jasným príkladom terapeutického potenciálu nervových kmeňových buniek je množstvo údajov z experimentálnych štúdií. Intracisternální podanie klony neurálnych kmeňových buniek na zvieratá s ligácia arteria cerebri media (ischemická modelu mŕtvica) prispieva k zníženiu plochy a objemu deštruktívne zmeny v oblasti mozgu, a to najmä v prípade transplantácie nervových kmeňových buniek s FGF2. Zistená hodnota imunocytochemickému s migráciou darcovských buniek v ischemickej oblasti s následnou integráciou s neporušenými bunkami príjemcu mozgu. Transplantačnej nezrelé neuroepiteliálních bunkové línie MHP36 myšou v mozgu krysy v experimentálnej zdvihu zlepšujú funkciu sensorimotor a zavedenie týchto buniek do mozgových komôr zlepšuje kognitívne funkcie. V dôsledku transplantácie, potkany vopred krvotvorné bunky neurálnej-ľudskej kostnej drene sa odstráni dysfunkcii mozgovej kôry spôsobených ischemickým poškodením. V tomto prípade migrujú xenogénne nervové progenitorové bunky z miesta injekcie do zóny deštruktívnych zmien mozgového tkaniva. Intrakraniálne transplantácia buniek kostnej drene homológnej traumatickým poškodením mozgovej kôry u potkanov má za následok čiastočnou obnovou funkcie motora. Prizhivlyayutsya darcovské bunky proliferáciou podstúpi neurálnej diferenciáciu do neurónov a astrocyt a migrujú smerom k lézie. Pri podaní striata dospelých krýs s experimentálnym zdvihu klonované ľudské neurálnej kmeňové bunky nahradiť poškodené bunky CNS a čiastočne obnoviť narušenú funkciu mozgu.

Ľudské neuronálne kmeňové bunky sú prevažne izolované z embryonálneho telencefalónu, ktorý sa vyvíja oveľa neskôr ako regióny s kajpeckým nervovým kmeňom. Možnosť izolácie nervových kmeňových buniek z miechy 43-137 dní ľudského plodu, ako v prítomnosti EGF a FGF2 tieto bunky tvoria neurosféry a pasáži vykazujú multipotentiality diferenciácie do neurónov a astrocyt. Avšak, dlhodobé kultiváciu neurálnych progenitorov (viac ako 1 rok), zbavuje multipotency - tieto bunky sa môžu diferencovať len do astrocyt, to znamená, že sú unipotentní. Regionálne neurálnej kmeňové bunky môžu byť získané čiastočnou bulbektomii a po množení v kultúre v prítomnosti LIF transplantované rovnakému pacientovi s neurodegeneratívne zmeny v iných častiach CNS. V klinike bola prvýkrát vykonaná náhradná bunková terapia s použitím nervových kmeňových buniek na liečbu pacientov s mozgovou príhodou sprevádzanou poškodením bazálnych ganglií mozgu. V dôsledku transplantácie darcovských buniek sa zlepšil klinický stav väčšiny pacientov.

Niektorí autori sa domnievajú, že schopnosť neurálnych kmeňových prizhivlyatsya bunky migrujú a integrovať do rôznych oblastí nervového tkaniva je poškodený centrálny nervový systém otvára neobmedzené možnosti pre bunkovej terapie je nielen miestnej, ale aj rozsiahla (cievna mozgová príhoda alebo dusenie), multiochagovyh (roztrúsená skleróza), a dokonca aj globálne ( väčšina dedičné poruchy metabolizmu alebo neurodegeneratívne demenciu), patologické procesy. V skutočnosti, pri transplantácii klonovaný neurálnej kmeňové myší a ľudské bunky príjemcu zvierat (myší a primátov, v tomto poradí) v dôsledku degenerácie dopaminergných neurónov v mezostrialnoy systéme vyvolané zavedením metyl-fenyl-tetrapiridina (model Parkinsonovej choroby) po dobu 8 mesiacov pred transplantáciou, darcovských neurálnej kmeňové bunky sú integrované do CNS príjemcu. O mesiac neskôr, transplantované bunky sú umiestnené obojstranne pozdĺž stredného mozgu. Časť výsledného neurónového pôvodu exprimuje tirozingidrolazu darcu v neprítomnosti imunitnej reakcie na transplantáciu. U potkanov liečených 6-hydroxydopaminu (ďalšie experimentálny model Parkinsonovej choroby), adaptácia na mikroprostredie transplantovaných buniek do hostiteľského mozgu bola stanovená kultiváciou podmienok neurálnych kmeňových buniek pred transplantáciou. Nervové kmeňové bunky sa rýchlo množia in vitro pod vplyvom EGF, ktorý sa skladá deficitu dopaminergných neurónov v striate poškodených efektívnejšie, než bunky z 28-dňových kultúr. Autori sa domnievajú, že toto je v dôsledku straty schopnosti vnímať signály príslušné diferenciáciu počas bunkového delenia v progenitorov in vitro-neurálnej.

V niektorých štúdiách sa pokúsili zlepšiť vplyv poškodených striatálnych reinervaci procesov presadení do tejto oblasti embryonálnych buniek striata ako zdroj neurotrofních faktorov na súčasnej transplantáciu dopaminergných neurónov ventrálního mesencephala. Ako sa ukázalo, účinnosť neurotransplantácie závisí vo veľkej miere od metódy vloženia embryonálneho nervového tkaniva. Ako výsledok výskumu transplantačných prípravkov fetálnej nervového tkaniva do komorového systému mozgu (aby sa zabránilo zranenie striatálnymi parenchýmu) získané informácie o ich pozitívneho vplyvu na parkinsonizmu závady motora.

Avšak, v iných štúdiách, experimentálne poznatky ukázali, že transplantáciu do mozgu komory prípravy zárodočnej ventrálnej Mesencephalon nervového tkaniva obsahujúci dopaminergných neurónov, ako presadení GABAergní neurónových prvkov v embryonálnom striate krysy gemiparkinsonizmom neprispieva k obnove postihnutých funkcií dopaminergného systému. Naopak, imunocytochémia potvrdili dôkaz nízkeho prežívanie dopaminergných neurónov ventrálního mesencefala, transplantovaných do striata krýs. Terapeutický efekt intraventrikulárne transplantácie embryonálny ventrálnej Mesencephalon nervového tkaniva realizovaný len vtedy, keď súčasne implantácie do denervovaný striatum formuláciu striatálnych embryonálnych buniek. Autori sa domnievajú, že mechanizmus tohto účinku je spojená s kladným trofický účinok GABAergních buniek v embryonálnej striate špecifické dopamínergické aktivitu intraventrikulárne transplantáciou ventrálnej mesencephala. Vyjadrené gliální reakcie pri transplantáciách bolo sprevádzané miernym regresia ukazovatele apomorfínu testu. Druhý v poradí, v korelácii s obsahom séra GFAP, čo ukazuje priamo k porušeniu priepustnosti hematoencefalickej bariéry. Na základe týchto údajov, autori k záveru, že GFAP sérum môže byť použitý ako adekvátne opatrenia funkčného stavu transplantátu, a zvýšenej priepustnosti hematoencefalickej bariéry pre neurospecific GFAP typu antigénu patogénny odkaz vo vývoji zlyhanie štepu v dôsledku autoimunitné poškodenie nervového tkaniva príjemcu ,

Z hľadiska inými výskumníkmi, štepu a integráciu nervových kmeňových buniek po transplantácii stabilný a život, ako darcovské bunky sa nachádzajú v príjemcu aspoň dva roky po transplantácii, a bez toho aby došlo k významnému zníženiu ich počtu. Pokusy to vysvetliť tým, že v nediferencovanom stave neurálnej kmeňové bunky neexprimujúcich MHC triedy I a II na úrovni dostatočnej pre vyvolanie imunitnej odmietnutie reakciu, môže byť považovaný za platný iba vo vzťahu k zle diferencovaných neurálnych kmeňových buniek. Avšak nie všetky nervové kmeňové bunky v mozgu príjemcu pretrvávajú v nezrelom stave. Väčšina z nich podlieha diferenciácii, počas ktorej sú molekuly MHC úplne vyjadrené.

Najmä nedostatok účinnosti použitie pre liečbu experimentálnych parkinsonizmus liečiv intrastriarnoy transplantáciu embryonálnych ventrálního mesencephala, obsahujúce dopaminergné neuróny, spojená so zlou prežitie transplantovaných dofaminer- kých neurónov (iba 5 až 20%), čo je spôsobené tým, reaktívne gliózou sprievodné miestnej trauma mozgu parenchýmu na transplantácie. Je známe, že miestne poranenia mozgu parenchýmu a príbuzné glióza vedú k narušeniu hematoencefalickej integritu bariéry s prístupom do periférnej krvi antigénu nervového tkaniva, najmä neurónu a Okara antigénu. Prítomnosť v krvi týchto antigénov môžu vyvolať špecifické cytotoxické protilátky, ktoré im a rozvíjať autoimunitné agresiu.

Cymbalyuk V. Et al (2001) uvádzajú, že je stále v platnosti zostáva tradičné názor, podľa ktorého CNS je imunologicky privilegované oblasť, izolovaný z imunitného systému hematoencefalickej bariéry. Vo svojom prehľade literatúry, autori odkazujú na množstvo prác ukazujú, že tento názor nie je úplne v súlade s podstatou imunitných procesov v mozgu cicavcov. Bolo zistené, že značená látka zavádza do mozgového parenchýmu môže dosiahnuť hlboké krčka maternice lymfatických uzlín, a po vnútromozgová injekcii antigénu v tele vytvoria špecifické protilátky. Bunky cervikálnych lymfatických uzlín zodpovedajú proliferácii takýchto antigénov od 5. Dňa po injekcii. Tvorba špecifických protilátok sa tiež ukázala pri transplantácii kože do parenchýmu mozgu. Autori revízie poskytujú niekoľko možných spôsobov transportu antigénu z mozgu do lymfatického systému. Jedným z nich je prechod antigénov z perivaskulárnych priestorov do subarachnoidného priestoru. Predpokladá sa, že perivaskulárne priestory, lokalizované pozdĺž veľkých mozgových ciev, sú ekvivalentné lymfatickému systému v mozgu. Druhá cesta spočíva pozdĺž bielych vlákien - cez mriežkovanú kosť do lymfatických ciev nosnej sliznice. Okrem toho existuje rozsiahla sieť lymfatických ciev v dura mater. Bariéra krvných buniek pre lymfocyty je tiež veľmi relatívna. Je dokázané, že aktivované lymfocyty sú schopné produkovať enzýmy, ktoré ovplyvňujú priepustnosť štruktúr "imunitného filtra" mozgu. Na úrovni postkapilárnych venulov aktivujú T-pomocníci a prechádzajú cez intaktnú hematoencefalickú bariéru. Práca o neprítomnosti buniek reprezentujúcich antigén v mozgu nie je kritická. V súčasnej dobe presvedčivo preukázali možnosť prezentovať antigény v CNS aspoň tri druhy buniek. Po prvé, je dendritické bunky pôvodu kostnej drene, ktoré sú lokalizované v mozgu pozdĺž veľkých krvných ciev v bielej hmote. Po druhé, antigény sú schopné prezentovať endoteliálnych buniek z krvných ciev v mozgu, a v spojení s MHC antigény, ktoré podporuje klonálního rastu špecifických pre tieto antigény T buniek. Po tretie, mikro- a astrogliové bunky pôsobia ako činidlá prezentujúce antigény. Tým sa zúčastňuje imunitnej odpovede v CNS, astrocyt získať vlastnosti immunnoeffektornoy buniek a exprimujú rad antigénov, cytokíny a imunomodulátory. Pri inkubácii s y-interferón (y-IFN) in vitro, astrogliálních bunky exprimujú antigény MHC triedy I a II, a stimulované astrocyt sú schopné zastúpenie antigénu a udržiavanie klonální proliferáciu lymfocytov.

Mozgová tkanivo poranení, pooperačné zápal, edém, a ukladanie fibrínu sprevádzajúce transplantáciu fetálnej nervového tkaniva, vytvárajú podmienky pre zvýšenie priepustnosti hematoencefalickej bariéry s porušenou autotolerancie, senzibilizácia a aktiváciu SDZ + CD4 + lymfocytov. Auto a prezentácia alloantigenů vykonáva astrocyt a mikroglie buniek reagujúcich na y-INF expresiu MHC molekúl, ICAM-1, LFA-I, LFA-3, kostimulačný molekuly, B7-1 (CD80) a B7-2 (CD86), ako aj sekrécia IL-la, IL-ip a y-INF.

V dôsledku toho, že dlhšie prežitie embryonálny nervového tkaniva pri intracerebrálne transplantácii, skôr než na svojom periférnom podávaní možno len ťažko pripísať nedostatku začatí transplantačnej imunity. Najmä preto, že monocyty, aktivovanými lymfocyty (cytotoxické CD3 + CD8 + a pomocných T-buniek) a cytokíny, ktoré produkujú, rovnako ako protilátky proti antigénom periférnej transplantácie fetálnej nervového tkaniva hrajú hlavnú úlohu v jeho odmietnutia. Niektoré význam pri vytváraní podmienok pre ďalšiu dlhodobú odolnosť voči neyrotransplantatov T bunkové imunitné procesy má nízku hladinu expresie MHC molekúl v embryonálnej nervového tkaniva. To je dôvod, prečo v experimente imunitný zápalu po transplantácii embryonálny nervového tkaniva v mozgu sa vyvíja pomalšie ako po transplantácii kože. Avšak, po 6 mesiacoch, je úplné zničenie jednotlivých štepov nervového tkaniva. V oblasti transplantácie lokalizované prevažne T antigény lymfocyty obmedzený na MHC triedy II (Nicholas et al., 1988). Bolo zistené, že experimentálne pre vyčerpanie neurotransplantation ksenologicheskoy T-pomocných (L3T4 +), ale nie cytotoxických T lymfocytov (Lyt-2), predlžuje prežitie krysí nervového tkaniva v mozgu recipientních myší. Neyrotransplantata odmietnutie je sprevádzané infiltrácia makrofágov a T-lymfocytov z hostiteľa. Z tohto dôvodu, makrofágov a aktivovaných mikrogliálních buniek in situ hostiteľskej pôsobí ako imunostimulačné buniek prezentujúcich antigén, a zvýšenie donorových antigénov expresiou MHC I. Triedy sa zvyšuje cytotoxický vrah aktivitu T-lymfocytov.

Nemá zmysel analyzovať početné pokusy vysvetliť špekulatívne neyrotransplantata odmietnutie reakciu imunitného systému organizmu príjemcu je na endoteliálnych bunkách alebo gliových darcovských prvky, ako sú čisté línie a neurálnych progenitorov podrobiť imunitný útok. Za zmienku stojí, že správa mechanizmy dlhší prežívanie štepu v rámci centrálneho nervového systému hrá dôležitú úlohu expresia buniek kostnej drene viažuci ligand Fas apoptózu receptor (Fas molekúl) na T-lymfocytov infiltrujúcich mozog a indukujú apoptózu, ktorý je typický ochranný mechanizmus bariérových autoimunogénnych tkanív.

Ako výstižne poznamenať Cymbalyuk V. Et al (2001) Transplantácia embryonálny nervového tkaniva sa vyznačuje vývoj zápalu zahrňujúcich citlivejší na mozgu antigény a aktivovaných buniek, protilátky, a tiež vzhľadom na miestnej produkcie cytokínov. Významnú úlohu tu zohráva už existujúce senzibilizácie organizmu na mozgu antigény, ku ktorej dochádza v priebehu vývoja ochorenia CNS a môže byť smerovaná na transplantáciu antigény. To je dôvod, prečo skutočné dlhodobé prežitie histokompatibilný neyrotransplantatov dosiahnuť len potlačenie imunitného systému podávaním cyklosporínu A alebo monoklonálnych protilátok proti CD4 + lymfocytov príjemcu.

Preto mnohé problémy neurotransplantácie zostávajú nevyriešené, vrátane tých, ktoré súvisia s imunologickou kompatibilitou tkanív, ktoré sa dajú rozlíšiť až po účelových základných a klinických štúdiách.