Neurale stamcellen

Experimenteel bewijs voor de mogelijke regeneratie van CNS-cellen werden verkregen veel eerder ontdekking van embryonale stamcellen, waarvan de aanwezigheid in de neocortex, hippocampus en de bulbus olfactorius van de hersencellen van volwassen ratten, spannende 3H-thymidine gebleken, dat wil zeggen het vermogen om eiwitten en delen synthetiseren. In de jaren 60 van de vorige eeuw werd aangenomen dat deze cellen de voorlopers zijn van neuronen en een directe rol spelen in de leer- en geheugenprocessen. Iets later werden synapsen gedetecteerd op de novo neuronen en de eerste werken over het gebruik van embryonale stamcellen voor de inductie van neuronogenese in vitro verschenen. Aan het eind van de twintigste eeuw proeven met gerichte differentiatie van SER tot neurale voorlopercellen, dopaminergische en serotonergische neuronen leidde tot een herziening van de klassieke concepten van het vermogen van de zenuwcellen van zoogdieren te regenereren. Talrijke studies hebben overtuigend hoe de werkelijkheid reconstructies van neuronale netwerken en de beschikbaarheid van neyronogeneza gedurende de periode van postnatale zoogdier organisme getoond.

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

Bronnen van neurale stamcellen

Neurale stamcellen die bij activiteiten in het subventriculaire gebied van de laterale ventrikels en de dentate gyrus van de hippocampus, die in de kweek van cellen om neurosferen (sferoïden) te vormen, en na het dispergeren en preformirovaniya het verleden - alle belangrijke cellulaire CNS types of, in een speciale omgeving, de nieuwe microsferen. In suspensiekweken van gedissocieerd weefsel, geïsoleerd uit de periventriculaire delen van de embryonale hersenen, verschijnen ook neurosferen.

Markers van onrijpe hersencellen nestine, beta-tubuline III (neuronaal markerlijn), vimentine, GFAP en NCAM voor immunocytochemische identificatie van monoklonale antilichamen die worden gebruikt. Nestin (een eiwit van intermediaire type IV neurofilamenten) brengt multipotente neuroectodermale cellen tot expressie. Dit eiwit werd gebruikt voor het identificeren en isoleren van pluripotente CZS neuro progenitorcellen met monoklonale antilichamen Rat-401, die kan detecteren tot 95% van de cellen van de neurale buis rat embryo's op de elfde dag van de dracht. Nestin wordt niet tot expressie gebracht op de gedifferentieerde nakomelingen van neurale stamcellen, maar is aanwezig in vroege neurale progenitorcellen, postmitotische neuronen en vroege neuroblasten. Met behulp van deze marker werden neuroepitheliale voorlopercellen geïdentificeerd en het bestaan van stamcellen in het centrale zenuwstelsel bewezen. Vimentin (een eiwit van neurofilamenten van het tussenliggende type III) wordt tot expressie gebracht door neurale en gliale voorlopercellen, evenals door neuronen, fibroblasten en gladde spiercellen. Bijgevolg hebben beide immunocytochemische markers niet de specificiteit die nodig is voor de afzonderlijke identificatie van neurale stam- en progenitorcellen. Gebruik van beta-III tubuline stellen neuronale oorsprong stamcellen, terwijl de type I astrocyten worden geïdentificeerd door de expressie van GFAP en oligodendrocyten specifiek uitgedrukt galactocerebroside (Ga! C).

Mitogeen voor neurale stamcellen zijn FGF2 en EGF, ondersteunen de proliferatie van voorlopercellen in cultuur met de vorming van neurosferen. De mate van verdeling van neurale stamcellen neemt significant toe onder invloed van FGF2 en ook bij gebruik van de combinatie FGF2 + EGF. De proliferatieve effecten van FGF2 worden gemedieerd door FGF2-R1-receptoren. Heparine verhoogt de affiniteit van de receptorbinding van FGF2 en verbetert dramatisch zijn mitogene effect op neuroepitheliale cellen. In de vroege stadia van embryogenese FGF2 receptoren tot expressie gebracht in rat telencephalon, in latere stadia van hun lokalisatie beperkte ventriculaire zone. Piekuitdrukking van FGF2-R1 door postmitotische cellen wordt waargenomen na het einde van de periode van vroege neurogenese. De initiële ontwikkelingsperiode van telencephalon wordt gekenmerkt door een laag niveau van expressie van EGF-receptoren, voornamelijk in de cellen van het ventrale gebied. In de latere stadia van embryogenese stijgt EGF-R-expressie in de dorsale richting. Inproefdierhersenen een hoge affiniteit EGF receptor transformerende groeifactor beta (TGF-bèta-R), en dat bij voorkeur bindt. Indirect de functionele rol van EGF-R vermelden gegevens corticale dysgenesis voorhersenen ontstaan in de late embryogenese periode en postnatale ontogenie, functie verlagen voorhersenen, cortex en ectopia dood van hippocampale cellen van knockout muizen EGF receptorgen. Bovendien is de aanwezigheid van TGF-a in het voedingsmedium absoluut essentieel voor de vorming van de neurosfeer. Na verwijdering van groeifactoren uit het geconditioneerde celmedium stoppen met delen en ondergaat spontane differentiatie tot neuronen, astrocyten en oligodendroblastov vormen.

Dit in aanmerking nemende, wordt de reaggregatie van gedissocieerde stamcellen en de kweek van neurosferen uitgevoerd in voedingsmedium dat EGF en basisch FGF of FGF2 bevat, maar zonder de toevoeging van serum. Het is aangetoond dat EGF induceert de proliferatie van stamcellen subependimnoy zone van de laterale ventrikels en de basische FGF bevordert proliferatie van stamcellen van het striatum, hippocampus, neocortex en de oogzenuw van een volwassen hersenen. De combinatie van EGF en basische FGF is absoluut essentieel voor actieve proliferatie van stamcellen uit de ependymale derde en vierde ventrikel van voorhersenen en van het wervelkanaal van de lumbale en thoracale ruggenmerg.

Na dissociatie wordt een suspensie van neurale stamcellen gekweekt in kunststofschalen of in multi-well platen zonder een kleefstofsubstraat om de grootte van de nieuwe nieuwe neurosferen te vergroten, wat gewoonlijk ongeveer 3 weken duurt. De methode van meervoudige dispersie en reproductie van neurosferen maakt het verkrijgen van een voldoende aantal lineaire klonen van multipotente stamcellen voor intracerebrale transplantatie mogelijk. Dit principe is ook gebaseerd op de oprichting van een bank van stamcellen geïsoleerd uit de menselijke embryonale hersenen. Hun lange (voor meerdere jaren) klonen maakt het mogelijk om stabiele lijnen van neurale stamcellen te verkrijgen, waaruit catecholaminergische neuronen worden gevormd tijdens geïnduceerde differentiatie.

Als neurospheres niet verspreid en gekweekt op hechtingssubstraten in het medium zonder groeifactoren, prolifererende stamcellen beginnen spontaan differentiëren tot neuronale precursor cellen en gliacellen met de expressie van merkers van alle typen zenuwcellen: MAP2, Tau-1, NSE, NeuN, beta tubuline III (neuronen), GFAP (astrocyten) en Calc 04 (oligodendrocyten). Daarentegen, in kweken van neurale stamcellen in het aandeel van neuronen meer dan 40% van de gedifferentieerde cellen (bij knaagdieren - 1-5%) cellen bij muizen en ratten, maar er is veel minder oligodendrocyten, wat erg belangrijk is bij celtherapie oogpunt demyelinerende ziekten. Het probleem wordt opgelost door een B104-kweekmedium toe te voegen, dat de vorming van myeline-producerende cellen stimuleert.

Bij kweek neurale mergcellen van menselijke embryo's in een medium dat EGF, basisch FGF en LIF, het aantal lijnen van neurale voorlopercellen verhogingen 10 miljoen keer. Gereproduceerde in vitro cellen behouden het vermogen om te migreren en te differentiëren in zenuw- en gliacellen na transplantatie in de hersenen van seksueel volwassen ratten. In vivo is het aantal divisies van multipotente voorlopercellen echter beperkt. Herhaaldelijk opgemerkt dat de Hayflick limit voor "adult" neurale stamcel (ongeveer 50 mitose) nog onbereikbaar zelfs in het experiment - de cellen in de vorm van neurosferen behouden hun eigenschappen slechts 7 maanden en slechts 8 passages. Gemeend wordt dat dit komt door de kenmerken werkwijzen voor de dispersie tijdens passage (trypsine of mechanische schok), drastisch de proliferatieve activiteit van de cellen als gevolg van verminderde intercellulaire contacten vermindert. Inderdaad, als in plaats van het dispergeren van een methode voor het verdelen van de neurosferen in 4 delen wordt gebruikt, neemt de levensvatbaarheid van de cellen tijdens de passage aanzienlijk toe. Deze techniek maakt het kweken van menselijke neurale stamcellen gedurende 300 dagen mogelijk. Na deze periode verliezen de cellen de mitotische activiteit en ondergaan ze degeneratie of gaan ze naar het stadium van spontane differentiatie met de vorming van neuronen en astrocyten. Op basis hiervan is de auteur van mening dat 30 mitosen het beperkende aantal delingen voor gekweekte neurale stamcellen is.

Bij het in vitro kweken van menselijke neurale stamcellen worden voornamelijk GABA -ergische neuronen gevormd. Zonder het creëren van bijzondere voorwaarden, neurale stamcellen aanleiding geven tot dopaminerge neuronen (die nodig zijn voor celtherapie van de ziekte van Parkinson) alleen in de eerste passages, waarna alle neuronen in cultuur bestaan uitsluitend uit GABAergic cellen. Bij knaagdieren wordt de inductie van dopaminerge neuronen in vitro veroorzaakt door IL-1 en IL-11, evenals door fragmenten van zenuwcelmembranen, LIF en GDNF. Deze methode was echter niet succesvol voor een man. Niettemin, met intracerebrale GAMK-ergische neurontransplantatie in vivo onder invloed van micro-omgevingsfactoren, verschijnen zenuwcellen met verschillende mediator-fenotypen.

Zoek neurotrofe factoren combinaties blijkt dat FGF2 en IL-1 induceren dopaminerge neuroblasts, die echter niet dopaminergische neuronen produceren. Differentiatie van stamcellen in hippocampale glutamaterge prikkelende en remmende GABAerge neuronen beïnvloed neurotrofinen, een EGF en IGF1 induceert de vorming van glutamaat en GABA-erge neuronen uit neurale stamcellen van menselijke embryo's. Opeenvolgende toevoeging van retinoïnezuur cultuur en neurotrofine 3 (NT3) verhoogt de differentiatie van stamcellen van de hippocampus volwassen hersenen neuronen van verschillende mediator aard, bij gebruik van een combinatie van hersenen afgeleide neurotrofe factor (BNDF), NT3 en GDNF in kweken van hippocampale en neocortical beschikbaar piramidale neuronen.

Aldus tonen de resultaten van talrijke studies aan dat, ten eerste, stamcellen van verschillende hersenstructuren onder invloed van lokale specifieke weefselfactoren in vivo in de neuronale fenotypen inherent aan deze structuren kunnen differentiëren. Tweede doel geïnduceerde differentiatie van neurale stamcellen in vitro door het kloneren progenitorcellen geeft de mogelijkheid om neuronale en gliacellen met de gewenste fenotypische kenmerken voor intracerebrale transplantatie in verschillende vormen van hersenpathologie.

Er is geen twijfel dat de pluripotente stamcellen uit embryo's of volwassen centrale zenuwstelsel, als bron van nieuwe neuronen kan worden beschouwd en in de kliniek gebruikt voor de behandeling van neurologische aandoeningen. Echter, het belangrijkste obstakel voor de ontwikkeling van praktische cel neurotransplantatie is het feit dat de meeste neurale stamcellen niet differentiëren tot neuronen na implantatie in nonneural volgroeide CZS gebied. Omzeilt dit obstakel, voorgesteld een origineel innovatieve techniek waarmee in vitro met een zuivere populatie van neuronen uit neurale stamcellen te verkrijgen na transplantatie in het CZS van volwassen ratten. De auteurs stellen dat de differentiatie van de geïmplanteerde cellen volgens deze methode resulteert in de vorming van een cholinergische neuronale fenotype, onder invloed van de micro omgevingsfactoren. De voorgestelde technologie is van belang in verband met de ontwikkeling van nieuwe therapieën op basis van stamcellen en vervang beschadigd als gevolg van trauma of neurodegeneratieve ziekten neuronen als cholinergische neuronen een leidende rol in de ontwikkeling van de motoriek, geheugenfunctie en het leren spelen. In het bijzonder kunnen cholinergische neuronen die zijn geïsoleerd uit menselijke stamcellen worden gebruikt voor het vervangen van motoneuronen die verloren zijn gegaan bij amyotrofische laterale sclerose of letsels van het ruggenmerg. Op dit moment is er geen informatie over de methoden voor het produceren van een aanzienlijk aantal cholinerge neuronen uit een populatie van stamcellen die zijn voorgevormd door mitogeen. De auteurs stellen een tamelijk eenvoudige maar effectieve manier zijn om mitogeen voorgevormde primaire embryonale neurale stamcellen in de richting van de ontwikkeling in nagenoeg zuivere neuronen na implantatie in nonneural en neurogene CZS bij volwassen ratten zone. Het belangrijkste resultaat van hun werk is de transformatie van een voldoende groot aantal getransplanteerde cellen naar cholinerge neuronen bij implantatie in het middenmembraan en het ruggenmerg.

Verder is het voor vorming vooraf neurale stamcel brain 8 weken menselijk embryo holiyergicheskie neuronen in vitro corticale voorgesteld verschillende combinaties van de volgende trofische factoren en chemicaliën: recombinant basische FGF, EGF, LIF, aminoterminale geluid peptide muis (Shh-N ), trans retinolzuur, NGF, BDNF, NT3, NT4, natuurlijke muis laminine en heparine. De aanvankelijke lijn van humane neurale stamcellen (K048) werd in vitro gedurende twee jaar gehandhaafd en weerstond 85 passages ongewijzigd proliferatie en differentiatie eigenschappen behouden bij normale diploïde karyotype. Gedispergeerde neurosferen 19-55 tweede doorgangen (38-52 weken e) geplant op poly-D-lysine en laminine, en vervolgens behandeld met de bovengenoemde factoren in verschillende concentraties, combinaties en reeksen. Een combinatie bestaande uit een basisch FGF, heparine en laminine (een acroniem FHL), een unieke effect. Na één dag embryo kweken van neurale stamcellen in een medium met of zonder FHL Shh-N (combinatie Shh-N + FHL in afkorting SFHL) waargenomen snelle reproductie grote vlakke cellen. Alle andere eendagsprotocol (bijvoorbeeld zoals basische FGF + laminine), daarentegen, hebben geleid tot een beperkte radiale verspreiding van spoelvormige cellen en deze cellen niet de kern neurosferen te verlaten. Na 6 dagen van activatie en de daaropvolgende tien differentiatie medium met B27, aan de rand van FHL geactiveerde bolletjes polipolyarnye grote neuron-achtige cellen gevonden. In andere protocolgroepen bleven de meeste neuronachtige cellen klein en bipolair of unipolair. Immunocytochemische analyse toonde aan dat kleine (<20 micron) bipolaire of monopolaire cellen of GABA-erge of glutamaterge terwijl de meeste grote polipolyarnyh cellen die zich aan de rand FHL geactiveerde neurosferen bleek cholinergische uitgedrukt markers kenmerkend cholinergische neuronen (Eilandje-1 en ChAT). Sommige van deze neuronen tegelijk uitgedrukt synapsine 1. Als resultaat, vijf reeks onafhankelijke experimenten vonden de auteurs dat de totale populatie van cellen in enkele gebieden met 45,5% gedifferentieerd tot neuronen TuJl +, terwijl cholinerge (ChAT ^) neuronen was 27,8 % cellen in dezelfde populatie. Na 10 dagen van differentiatie in vitro, in aanvulling op cholinerge neuronen in de FHL geactiveerde neurosferen werden significante hoeveelheden kleine neuronen - glutamaat (6,3%), GABA-erge (11,3%) en astrocyten (35,2% ) en nestinpositieve cellen (18,9%). Bij gebruik van andere combinaties van groeifactoren cholinergische neuronen afwezig zijn, en de grens gevormde cellen of astrocyten neurosferen of geringe glutamaat en GABA-erge neuronen. Monitoring back-up en actieve mogelijkheden met behulp van de whole-cell patch clamp techniek toonde aan dat na zeven dagen FHL-activerende polipolyarnyh grote meerderheid van de cellen had een rustpotentiaal vormt -29,0 ± 2,0 mV, bij het ontbreken van een actiepotentiaal. Na 2 weken rustpotentiaal toeneemt tot -63,6 ± 3,0 mV, die actiepotentialen op de inductiefase depolariserende stromen en 1M tetrodotoxine geblokkeerd worden waargenomen, wat aangeeft dat de functionele activiteit van onvolwassen cholinergische neuronen.

Verder vonden de auteurs dat FHL- zelf of SFHL- activatie in vitro niet leidt tot de vorming van volwassen neuronen en trachtte vast te stellen of voorgevormde staat via FHL SFHL of stamcellen te differentiëren tot cholinergische neuronen wanneer getransplanteerd in volwassen rat CNS. Voor deze injectie van geactiveerde cellen in neurogene gebied werd uitgevoerd (hippocampus) en nonneural op verschillende gebieden gedeelte prefrontale cortex gemiddelde membraan en ruggenmerg van volwassen ratten. Het volgen van de geïmplanteerde cellen werd uitgevoerd met behulp van de CAO-^ p-vector. Het is bekend dat OCD gelijktijdig zowel de ultrastructuur van de cel als de cellulaire processen (moleculair niveau) markeert zonder lekkage en direct zichtbaar kan worden gemaakt. Bovendien OPP-gelabelde neurale stamcellen ondersteunen neuronale en gliale differentiatie profiel identiek profiel getransformeerde embryonale stamcellen van de hersenen.

Een tot twee weken na implantatie van 5 x 10 ⁴ geactiveerd en gelabeld neurale stamcellen in het ruggenmerg of de hersenen van ratten, de ROC + cellen waren vooral bij de injectieplaats. De processen van migratie en integratie werden al een maand na de transplantatie waargenomen. Migratie bereik gevarieerd afhankelijk van de injectieplaats: de invoering gedeelte prefrontale cortex OCD + cellen bevonden zich in de 0,4-2 mm van de plaats van injectie, bij implantatie in het midden membraan, hippocampus, ruggemerg of gemigreerde cellen veel groter afstand -. 1-2 cm getransplanteerde cellen werden gelokaliseerd in het centrale zenuwstelsel sterk structuren, waaronder frontale cortex, de gemiddelde membraan, hippocampus en het ruggenmerg. OCS-gecodeerde neuronale elementen werden al in de eerste week na de transplantatie gezien en hun aantal nam significant toe 1 maand na de operatie. Stereologische analyse toonde een hogere overlevingskans van geïmplanteerde cellen in verschillende structuren van de hersenen, in vergelijking met de dorsale.

Het is bekend dat opgeslagen regionale populatie van stamcellen, de transformatie tot rijpe cellen worden gereguleerd door specifieke weefselfactoren in de meeste zoogdierweefsels volwassene. Proliferatie van stamcellen, differentiatie van progenitorcellen en de vorming specifiek zijn voor de structuur van de hersenen neuronale fenotypen in vivo veel sterker tot expressie gebracht in foetale hersenen, zoals bepaald door de aanwezigheid van hoge concentraties morfogenetische factoren lokale micro - neurotrofinen BDNF, NGF, NT3, NT4 / 5, en groei factoren FGF2, TGF-a, IGF1, GNDF, PDGF.

Waar zijn de neurale stamcellen?

Gebleken is dat de neurale stamcellen tot expressie glia fibrillair zuur eiwit die rijpe cellen van de neurale leiding omvatten alleen opgeslagen op astrocyten. Daarom kan de stamreserve in het volwassen centrale zenuwstelsel astrocytische cellen zijn. Inderdaad, in de bulbus olfactorius en dentate gyrus neuronen werden geïdentificeerd, afkomstig van de GFAP-positieve precursor, die in tegenstelling tot traditionele opvattingen over de rol voorlopercellen radiale glia, GFAP wordt niet tot expressie gebracht in de dentate gyrus in de volwassenheid. Het is mogelijk dat er in het centrale zenuwstelsel twee populaties stamcellen zijn.

De kwestie van de lokalisatie van stamcellen in de subventriculaire zone blijft ook onduidelijk. Volgens sommige auteurs, ependymcellen vormen bollen in cultuur klonen die niet waar neurospheres (subependimy cel klonen) zijn, omdat alleen de mogelijkheid om te differentiëren in astrocyten. Aan de andere kant, na de fluorescerende of virale labeling van ependyma-cellen, wordt een marker gevonden in de cellen van de subendumlaag en de reukbollen. Dergelijke gemerkte cellen vormen in vitro neurospheres en differentiëren tot neuronen, astrocyten en oligodendrocyten. Bovendien wordt aangetoond dat in het ependymium ongeveer 5% van de cellen stammerkers tot expressie brengt - neustin, Notch-1 en Mussashi-1. Aangenomen wordt dat het mechanisme van asymmetrische mitose geassocieerd met ongelijke verdeling van Notch-1 receptor membraan, waarbij deze op het membraan subsidiaire cellen gelocaliseerd in de ependymale zone blijft, terwijl de oudercel migreren subependimny laag verliest deze receptor. Vanuit dit oogpunt kan subependimnuyu zone worden beschouwd als collector progenitor neuronale precursors en gliacellen gegenereerd uit stam ependymale laag. Volgens andere auteurs in de caudale subventriculaire zone alleen gevormd gliale cellen, en de cellen zijn de bron van neyronogeneza rostrale-laterale Department. In de derde variant krijgen de voorste en achterste delen van de subventriculaire zone van de laterale ventrikels equivalente neurogene potenties.

Voorkeur lijkt vierde uitvoeringsvorm organisatie hersenstam reserve in het CZS, waarbij in de subventriculaire zone zijn drie belangrijke types van neurale voorlopercellen - A, B en C. In de vroegste cellen brengen neuronale markers (PSA-NCAM, TuJl) en omgeven door B-cellen, die worden geïdentificeerd door de expressie van antigenen als astrocyten. C-cellen, die geen antigene kenmerken van neuronen of glia hebben, hebben een hoge proliferatieve activiteit. De auteur heeft overtuigend bewezen dat B-cellen voorlopers zijn van A-cellen en de novo-vormende neuronen van reukbollen. Tijdens de migratie worden de A-cellen omgeven door strengen van neurale voorlopercellen, die aanzienlijk verschilt van het mechanisme van post-mitotische neuroblasts migratie langs radiale gliacellen in embryonale hersenen. Migratie wordt beëindigd in de bulbus olfactorius mitotische deling van zowel de A- en B-cellen, derivaten die in lagen granulosacellen opgenomen in de glomerulaire laag van de olfactorische gebieden van de hersenen.

In de zich ontwikkelende hersenen van embryo niet gedifferentieerde ependymale cellen en in de ventrikels omvatten stamcellen vermenigvuldigen ventriculaire germenativnoy th subventriculaire zone, die primaire neuro- en glioblastomen migreren. Op basis van deze, sommige auteurs zijn van mening dat de regio subependimnaya volwassen hersenen bevat een gereduceerde germenativnuyu embryonale zenuwweefsel bestaat uit astrocyten, neuroblasts en niet-geïdentificeerde cellen. Echte neurale stamcellen zijn goed voor minder dan 1% van de cellen in de hermetische zone van de laterale ventriculaire wand. Mede hierdoor en mede in verband met gegevens die subependimnoy zone astrocyten neurale stamcel precursors niet de mogelijkheid astrocytaire gliale transdifferentiatie van cellen tot het verkrijgen van neuronale fenotypische kenmerken uitsluit.

Het belangrijkste obstakel voor de uiteindelijke oplossing van het probleem van de lokalisatie van neurale stamcellen in vivo is de afwezigheid van specifieke markers voor deze cellen. Echter zeer interessant vanuit een praktisch oogpunt, gepresenteerd rapporten die neurale stamcellen werden geïsoleerd uit het centrale zenuwstelsel van diensten die niet subependimnyh zones bevatten - de derde en vierde ventrikel van voorhersenen, het wervelkanaal thoracale en lumbale ruggenmerg. Vooral belangrijk is het feit dat ruggenmergletsel verhoogde proliferatie van ependymale stamcellen van het centrale kanaal onder vorming van progenitorcellen migreren en differentiëren tot astrocyten gliomezodermalnogo pens. Bovendien worden de precursorcellen van astro- en oligodendrocyten ook aangetroffen in het intacte ruggenmerg van volwassen ratten.

Zo literatuurgegevens sterk de aanwezigheid van het centrale zenuwstelsel van volwassen zoogdieren, inclusief de reserve regionale stam mensen, regeneratieve en kunststof met een inhoud aan te geven, helaas, is in staat om alleen de fysiologische regeneratie processen om nieuwe neurale netwerken te vormen, maar niet voldoet aan de behoeften van de herstellende regeneratie. Dit werpt het probleem op van het vinden van manieren om de stambronnen van het CZS exogeen te verhogen, die onoplosbaar is zonder een duidelijk idee van de mechanismen van CZS-vorming in de embryonale periode.

We weten nu dat in het proces van de embryonale ontwikkeling, stamcellen van de neurale buis cellen zijn de bron van drie - neuronen, astrocyten en oligodendrocyten, dat wil zeggen, neuronen en neuroglia cellen afkomstig zijn van een gemeenschappelijke voorloper. De differentiatie van ectoderm in clusters van neurale voorlopercellen begint onder invloed van proneural genen bHLH product- en wordt geblokkeerd door expressie van transmembraan receptoreiwit derivaten Notch-familie van genen die vaststelling en vroege differentiatie van neurale voorlopercellen beperken. Op zijn beurt, de Notch-receptor liganden optreden transmembraaneiwitten Delta aangrenzende cellen vanwege het extracellulaire domein dat direct cel-cel contacten met inductieve interactie tussen stamcellen.

Verdere implementatie van het programma van embryonale neurogenese is niet minder complex en lijkt, zo lijkt het, soortspecifiek te zijn. De resultaten van neuroxen-transplantatieonderzoeken geven echter aan dat stamcellen een uitgesproken evolutionair conservatisme hebben, zodat menselijke neurale stamcellen kunnen migreren en zich ontwikkelen wanneer ze in de hersenen van een rat worden getransplanteerd.

Het is bekend dat het zoogdier-CZS een extreem klein vermogen heeft voor herstellende regeneratie, dat wordt gekenmerkt door de afwezigheid van tekenen van het verschijnen van nieuwe cellulaire elementen in de volwassen hersenen in ruil voor de neuronen die stierven als gevolg van trauma. In het geval van neuroblasttransplantatie overleven de laatstgenoemden niet alleen, prolifereren en differentiëren ze, maar zijn ze ook in staat te worden geïntegreerd in hersenstructuren en functioneel vervangen van verloren neuronen. Toen de geëngageerde neuronale voorlopercellen werden getransplanteerd, was het therapeutische effect aanzienlijk zwakker. Dergelijke cellen vertoonden een lage capaciteit voor migratie. Bovendien reproduceren neurale progenitorcellen niet de architectuur van neurale netwerken en werken ze functioneel niet in de hersenen van de ontvanger. In verband hiermee worden de problemen van reparative-plastic regeneratie actief bestudeerd in de transplantatie van ongevormde multipotente neurale stamcellen.

De studie Alexandrova M. Et al (2001) in de eerste uitvoeringsvorm, experimenten ontvangers van volwassen vrouwelijke ratten en donoren werden 15 dagen embryo-ontwikkeling. De ontvangers werden gedeelte van de occipitale cortex verwijderd en de holte getransplanteerd mechanisch opgehangen vermoedelijke embryonische corticale weefsel dat multipotente stamcellen ventriculaire en subventriculaire gebied. In de tweede uitvoeringsvorm, experimenten uitgevoerd transplantatie van neurale stamcellen van 9 weken menselijke foetale hersenen polovozrelh ratten. Van de periventriculaire zone embryo auteurs werden geïsoleerd hersenweefsel segmenten in hun kweekmedium geplaatst en F-12 werd verkregen door herhaald pipetteren de celsuspensie en vervolgens gekweekt in een speciaal medium NPBM aangevuld met groeifactoren - FGF, EGF en NGF. Cellen werden gekweekt in suspensiekweek voor de vorming van neurosferen die gedispergeerd en opnieuw neergeslagen in de kweek. Na 4 passages met een totale kweekperiode van 12-16 dagen werden de cellen voor transplantatie gebruikt. Ontvangers waren desyatisutochkye volwassen ratten en twee maanden Wistar-ratten, die het gebied van de laterale ventrikel geïnjecteerd met 4 ul suspensie van humane neurale stamcellen zonder immuunsuppressie. De resultaten geven aan dat de cellen gedissocieerd ventriculaire en subventriculaire zone van de embryonale hersenschors bookmark rat allograft in volwassen hersenen blijft ontwikkelen, dat factoren gedifferentieerd ontvanger micromilieu van de hersenen niet de groei en differentiatie van neurale stamcellen van het embryo te blokkeren. In de beginperiode na transplantatie van multipotente cellen bleven mitotische deling en actief gemigreerd van het weefselgebied transplantatie in het ontvangende hersenen. Getransplanteerde embryonale stamcellen, welke een groot potentieel van migratie, gevonden in vrijwel alle lagen van de cortex van de ontvanger beenmerg transplantatie langs het spoor en in de witte stof. De lengte van de migratie van de zenuwcellen altijd significant lager (maximaal 680 micron) dan gliacellen is (tot 3 mm). Structurele vectoren voor migratie astrocyten werden bloedvaten en vezelige structuren van de hersenen die ook werd waargenomen in andere studies.

Eerder werd gedacht dat de accumulatie van gelabelde astrocyten in het gebied van schade aan de hersenschors van de ontvanger te wijten kan zijn aan de vorming van een gliale barrière tussen de weefsels van het transplantaat en de ontvanger. Een studie van de structuur van compact gelokaliseerde cellulaire grafts liet echter zien dat hun cytoarchitectonische kenmerken gekenmerkt worden door willekeur, zonder enige gelaagde verdeling van getransplanteerde cellen. De mate van ordening van de getransplanteerde neuronen lag dicht bij die van cellen van de normale hersenschors alleen als er geen gliale barrière was tussen het donorweefsel en het ontvangende weefsel. Anders was de structuur van de cellen van het transplantaat atypisch en ondergingen de neuronen zelf hypertrofie. Neuroimmunochemische typering van getransplanteerde cellen in transplantaties onthulde remmende GABA -ergische neuronen om de expressie van PARV-, CALB- en NPY-eiwitten te onthullen. Als gevolg daarvan blijven micro-omgevingsfactoren die de proliferatie, migratie en specifieke differentiatie van neurale multipotente cellen ondersteunen in de volwassen hersenen bestaan.

In de kweek van humane stamcellen uit de hersenen periventriculaire 9-weken oude embryo, M. Alexandrova et al (2001) in de vierde doorgang nestinpozitivnyh vond een groot aantal multipotente cellen, waarvan sommige differentiatie in vitro ondergaan en ontwikkeld door neuronale type dat overeenkwam resultaten van onderzoek door andere auteurs. Na transplantatie in de hersenen van volwassen ratten gekweekte humane stamcellen mitotisch verdeeld en migreerden in de structuur van een heterologe ontvangende hersenen. Bij celtransplantaties observeerden de auteurs twee populaties van cellen - klein en groter. Deze laatste migreerde zowel in het parenchym als in de vezelstructuren van de ontvangende hersenen voor onbeduidende afstanden - binnen 300 μm. Het langste pad migratie (tot 3 mm) was kenmerkend kleine cellen, waarvan sommige zijn onderverdeeld in astrocyten die werden vastgesteld onder gebruikmaking van monoklonale antilichamen tegen GFAP. Beide typen cellen in de wand van het laterale ventrikel, wat aangeeft dat de uitvoer van de getransplanteerde cellen in de rostrale migratiestroom. Astrocyten afgeleide neurale stamcellen aantallen mensen en ratten migreerden voornamelijk door de bloedvaten en vezelstructuren ontvangende hersenen die samenvalt met de gegevens van andere auteurs.

Analyse van de differentiatie van menselijke stamcellen in vivo met behulp van monoklonale antilichamen tegen GFAP, CALB en VIM onthulde de vorming van zowel astrocyten als neuronen. In tegenstelling tot de cellen van transplantaten van ratten, waren veel menselijke stamcellen vimentin-positief. Bijgevolg was een deel van de menselijke multipotente cellen niet gedifferentieerd. Later, dezelfde auteurs toonden aan dat de menselijke neurale stamcellen werden getransplanteerd zonder toepassing van immunosuppressie na transplantatie in de hersenen van de rat gedurende 20 dagen ondergaan zonder bewijs van het immuunsysteem van agressie van de gliacellen van de volwassen hersenen.

Gevonden werd dat nog neurale stamcellen van Drosophila prizhivlyayutsya ondergaan differentiatie van de hersenen zo ver van het insect taxa, als een rat. De juistheid van de auteurs van het experiment geen twijfel: de transgene Drosophila lijnen die genen van menselijke neurotrofe factoren NGF, GDNF, BDNF, werd ingevoegd in de vector in Casper Drosophila: U shock promoter, zodat het zoogdierlichaam temperatuur worden specifieke expressie oproepen. De auteurs gewezen op de Drosophila cellen Product bacteriële galactosidasegen door histochemische X-Gal kleuring. Bovendien bleek dat neurale stamcellen Drosophila specifiek reageren op neurotrofe factoren, gecodeerd door humane genen: de xenotransplantatie van cellen van de transgene lijnen van Drosophila bevattende GDNF gen in de differentiatie van neurale stamcellen dramatisch toegenomen synthese van tyrosine hydroxylase en een gen ngf cellen actief geproduceerd acetylcholinesterase . Soortgelijke genzavisimye reactie geïnduceerd in xenograft getransplanteerde allotransplantaat mee embryonaal neuraal weefsel.

Betekent dit dat de specifieke differentiatie van neurale stamcellen wordt geïnduceerd door vidon-specifieke neurotrofe factoren? Volgens de resultaten van de auteurs xeno-producerende neurotrofe factoren hebben een specifiek effect hebben op het lot van allogene, die vervolgens ontwikkeld intensiever en is 2-3 keer groter is dan de grootte van allotransplantaten, ging de hersenen zonder de toevoeging van xenotransplantaten. Bijgevolg xenograft cellen die de neurotrofine genen, in het bijzonder het gen dat het gliale afgeleide neurotrofe factor (GDNF) humaan uitoefenen op de ontwikkeling van allograft vidonespetsifichesky effect vergelijkbaar met de werking van de bijbehorende neurotrofine. Het is bekend dat GDNF verhoogde de overleving van dopaminerge neuronen in de rat embryonale middenhersenen en verbetert het metabolisme van dopamine door deze cellen, en induceert differentiatie van tyrosine hydroxylase positieve cellen, verbeteren van de groei van axons en neuronen toenemende lichaamsgrootte. Vergelijkbare effecten worden waargenomen in de kweek van dopaminergische neuronen in het midden van de hersenen van de rat.

Na xenotransplantatie van menselijke neurale stamcellen in de hersenen van volwassen ratten, wordt hun actieve migratie genoteerd. Het is bekend dat het proces van migratie en differentiatie van neurale stamcellen wordt gecontroleerd door een reeks speciale genen. Het initiëringssignaal migrerende progenitorcellen naar de top van differentiatie geeft een eiwitproduct van het proto-oncogen c-ret elkaar GDNF. Het volgende signaal komt van het gen mash-1, dat de keuze van het pad van celontwikkeling bepaalt. Bovendien hangt de specifieke reactie van differentiërende cellen ook af van de a-receptor van de ciliaire neurotrofe factor. Aldus krijgt een geheel andere genetische constitutie xenogene menselijke neurale stamcellen en de ontvangende rat hersencellen, moet worden erkend niet alleen vidonespetsifichnost neurotrofe factoren, maar ook de hoogste evolutionaire conservering van genen voor differentiatie van neurale stamcellen.

Of de xenotransplantatie van embryonaal neuromateriaal in neurochirurgische praktijk van behandeling van neurodegeneratieve pathologische processen, veroorzaakt door schending van myeline-synthese door oligodendrocyten, mogelijk zal zijn, zal de toekomst laten zien. In de tussentijd, de meest intensief oplossende problemen van neurotransplantatie geassocieerd met het verkrijgen van de embryonale of volwassen hersenen allogene neurale stamcellen in de kweek en hun daaropvolgende gerichte differentiatie in neuroblasten of gespecialiseerde neuronen.

Transplantatie van neurale stamcellen

De proliferatie en differentiatie van neurale stamcellen van volwassen organisme stimuleren, kunnen worden getransplanteerd embryonaal neuraal weefsel. Het is niet uitgesloten dat ingevoerd bij allotransplantaat stamcellen in het zenuwweefsel van het embryo zelf kan proliferatie en differentiatie ondergaan. Het is bekend dat na ruggenmerg- de regeneratie van zenuw geleiders doorgevoerd verlenging van beschadigde axons en axonaal ontspruiten collaterale ontspruiten van motorische neuronen intact. De voornaamste belemmeringen voor het ruggenmerg regeneratie de vorming van bindweefsel schade in het littekengebied, dystrofische en degeneratieve veranderingen in het centrale neuronen, NGF tekort en de aanwezigheid in het getroffen gebied myeline afbraakproducten. Er wordt aangetoond dat transplantatie in het ruggemerg van verscheidene celtypes - de fragmenten van de sciatische zenuw van volwassen dieren, embryonale occipitale cortex, hippocampus, ruggemerg, Schwann-cellen, astrocyten, microglia, macrofagen, fibroblasten - bij aan het herstel van beschadigde axons van kiemen en kan de nieuw gevormde axons groeien door gebied van ruggenmergletsel. Het is experimenteel aangetoond dat transplantatie van foetale zenuwweefsel ruggenmergletsel door de werking van neurotrofe factoren versnelt de groei van de getroffen axons, voorkomt de vorming van gliale littekenvorming en ontwikkeling dystrofische en degeneratieve processen in het centrale neuronen, terwijl cellen getransplanteerde embryonale zenuwweefsel ruggenmerg ondergaan integreren met aangrenzende weefsels en bevorderen axonaal ontspruiten door het getroffen gebied onder vorming van synapsen den van het drtic type op spinale neuronen.

Dit gebied van de regeneratieve geneeskunde en kunststof ontving de grootste ontwikkeling in de Oekraïne als gevolg van de werkzaamheden van het wetenschappelijk team onder leiding van VI Tsymbalyuk. Allereerst, deze experimentele studie van de effectiviteit van transplantatie van embryonale zenuwweefsel van de dwarslaesie. In autologe perifere zenuwen meest uitgesproken veranderingen waargenomen destructieve auteurs een distaal afdichtingsgebied waar de 30 dag na de operatie werden zij gecombineerd met de aard van herstelprocessen. Wanneer allograft morphofunctional status van de geïmplanteerde zenuw op de 30e dag werd gekenmerkt door ernstige verslechtering van de verschijnselen van vervetting en amyloïdose op de achtergrond focale inflammatoire infiltratie limfoidnokletochnoy met hoofdzakelijk atrofie van de Schwann cellen. Transplantatie van embryonaal neuraal weefsel mate bijgedragen tot het herstel van ruggenmerg geleiding, in het bijzonder bij dieren, welke bewerking werd uitgevoerd in de eerste 24 uur na verwonding: tegen verbetering van inflammatoire-destructieve processen gemerkt hypertrofie en hyperplasie van eiwitsynthese en energoprodutsiruyuschih ultrastructurele elementen spinale neuronen hypertrofie en oligodendrocyten hyperplasie, 50% vermindering van de amplitude van de spier actiepotentiaal en 90% - toerental momentum vasthouden. In de doeltreffendheid van transplantatie van neurale weefseltransplantatie afhankelijk van de zone is gebleken dat de beste resultaten worden waargenomen wanneer direct toegediend in het gebied van transplantatie ruggenmergletsel. Bij volledige overschrijding van het ruggenmerg neurale weefseltransplantatie is ineffectief gebleken. Dynamische studies hebben aangetoond dat de optimale tijd voor transplantatie van embryonale zenuwweefsel zijn de eerste 24 uur na ruggenmergletsel, tijdens een operatie gedurende de uitgesproken secundaire ischemische en inflammatoire veranderingen in de 9/2 ste dag na de verwonding, moet worden onpraktisch herkend.

Het is bekend dat ernstige cranio schade veroorzaakt een sterke en langdurige activering van lipideperoxidatie in de eerste en tussentrappen posttraumatische periode van het beschadigde hersenweefsel en in het gehele organisme, en geeft ook het energiemetabolisme in het verwonde brein. Onder deze omstandigheden het enten van foetaal neuraal weefsel traumatisch letsel bij aan de stabilisatie van lipideperoxidatie processen en verhoogt de capaciteit van het antioxidant systeem van de hersenen en het hele organisme, verhoogt de vrije radicalen bescherming 35-60 e dag posttraumatische periode. Gelijktijdig na transplantatie van embryonaal zenuwweefsel, worden het energiemetabolisme en oxidatieve fosforylering in de hersenen genormaliseerd. Bovendien is aangetoond dat op de eerste dag na experimentele traumatisch hersenletsel verwonde halfrond weefselimpedantie daalt met 30-37% van de contralaterale - 20%, wat de ontwikkeling van algemene cerebraal oedeem. Bij dieren, die een transplantatie van foetale zenuwweefsel oedeem involution onderging komt veel sneller - reeds op de zevende dag van de gemiddelde waarde van de impedantie van weefsels getraumatiseerde hemisfeer bereikte 97,8% van het controleniveau. Bovendien werd het volledige herstel van de waarden van de impedantie op de 30e dag alleen opgemerkt in dieren waarnaar het embryonale zenuwweefsel was getransplanteerd.

De dood van de neuronen in de hersenen na ernstig traumatisch hersenletsel is een belangrijke bijdrage aan de ontwikkeling van posttraumatische complicaties. In het bijzonder gevoelig zijn voor blessures neuronen integreren van de dopaminerge en noradrenerge systemen, middenhersenen en merg. Het verminderen van de niveaus van dopamine in striopallidarnoy complex en cerebrale cortex aanzienlijk verhoogt het risico van bewegingsstoornissen en psychiatrische stoornissen, epileptische staten, en een daling van de productie van dopamine in de hypothalamus kan de oorzaak zijn van een groot aantal autonome en somatische aandoeningen waargenomen in het verre posttraumatische periode. De resultaten van studies in experimentele traumatisch hersenletsel suggereren dat transplantatie van neurale weefsel draagt bij aan het herstel van dopamine in de gewonde halfrond van de hersenen, dopamine en noradrenaline - in de hypothalamus, evenals toenemende niveaus van noradrenaline en dopamine in de middenhersenen en merg. Bovendien als gevolg van transplantatie van embryonaal neuraal weefsel in diermodellen van hersenletsel halfrond genormaliseerde percentage fosfolipiden en verhoogde hoeveelheid vetzuren (C16: 0, C17: 0, C17: 1, C18: 0, C18: 1 + C18: 2, C20 : 3 + C20: 4, C20: 5).

Deze gegevens bevestigen de stimulatie van regeneratieve-plastische processen door getransplanteerd embryonaal neuraal weefsel en duiden op een herstellend-trofisch effect van het transplantaat op de hersenen van de ontvanger als geheel.

Speciale aandacht moet worden besteed aan de klinische ervaring van het personeel van het Institute of Neurosurgery. AP Romodanova AMS uit Oekraïne over transplantatie van embryonaal zenuwweefsel bij hersenverlamming van kinderen - een uiterst complexe pathologie met grove schendingen van de motorische functie. Klinische vormen van cerebrale parese zijn afhankelijk van de omvang van de schade aan geïntegreerde structuren die verantwoordelijk zijn voor de regulering van de spierspanning en de vorming van motorische stereotypen zijn. Momenteel is er voldoende bewijs om te suggereren dat schendingen van de motorische functie en spiertonus zijn belangrijke pathologische veranderingen in het systeem striopallido-thalamocorticale motor control. De striospallidal link van dit systeem oefent een controlerende functie uit door de nigrostri- sche productie van dopamine. Directe pad begint uitvoering controle thalamocorticale neuronen shell gemedieerde gammaaminomaslyanoy acid (GABA) en substantie P en direct geprojecteerd op het motorisch gebied van de interne segment van de globus pallidus en de substantia nigra. Omweg waarvan het effect wordt gerealiseerd met GABA en enkefaline, afkomstig uit de schaal en neuronen raakt de kern van de basale ganglia via de verbindingssequentie omvattende externe segment van de globus pallidus en subthalamische nucleus. Geleidingsstoornissen veroorzaken hypokinesie rechte baan, terwijl een afname van geleidbaarheid structuren indirecte route leidt tot hyperkinesie relevante veranderingen in spierspanning. De integriteit van GABAerge trajecten op verschillende niveaus in het systeem van motorbesturing en integratie van dopaminerge verbindingen met de mantel niveau essentieel zijn voor de regulering van thalamocorticale interacties. De meest voorkomende manifestatie van motorische pathologie bij verschillende vormen van infantiele cerebrale parese is een schending van de spiertonus en een nauw verwante verandering in de reflexactiviteit van de spieren.

Transplantatie van embryonaal neuraal weefsel bij de hersenverlamming van kinderen vereist een zorgvuldige analyse van de aard van schade aan de hersenstructuren. Gebaseerd op de bepaling van dopamine en GABA in de subarachnoïdale cerebrospinale vloeistof auteurs gedetailleerd het integratieniveau van functiestoornissen van de hersenstructuren, waardoor de resultaten van chirurgische ingreep objectiveren en herhaalde neurotransplantatie corrigeren. Foetaal zenuwweefsel (abortny materiaal 9 weken embryo) werden getransplanteerd in het parenchym van de cortex precentrale gyrus van de hersenhelften, afhankelijk van de ernst van atrofische veranderingen. In de postoperatieve periode werden geen complicaties of verslechtering van de patiënten waargenomen. Positieve dynamiek werd opgemerkt bij 63% van de patiënten met spastische vormen, bij 82% van de kinderen met een atonisch-esthetische vorm en slechts bij 24% van de patiënten met een gemengde vorm van de ziekte. Een negatief effect op de resultaten van de operatie van een hoog niveau van neurosensitiviteit met de aanwezigheid van auto-antilichamen tegen neurospecifieke eiwitten werd vastgesteld. Inadequate transplantatie van embryonaal neuraal weefsel werd gevonden bij patiënten van 8-10 jaar en ouder, evenals bij ernstig hyperkinetisch syndroom en episyndroom. Klinische werkzaamheid van transplantatie van embryonaal neuraal weefsel bij patiënten met spastische vormen van cerebrale parese geopenbaard statomotornyh vorming van nieuwe vaardigheden en willekeurige bewegingen met de correctie van pathologische bewegingspatronen en een afname in de mate van spasticiteit, abnormale houdingen en houdingen. De auteurs zijn van mening dat het positieve effect van de transplantatie van embryonale zenuwweefsel is het resultaat van het normaliseren effect op de functionele activiteit van supraspinale structuren die betrokken zijn bij de regulatie van de toon van houdingen en bewegingen. In dit geval worden de positieve klinische effecten van transplantatie van embryonaal neuraal weefsel gepaard met een afname in het gehalte van neurotransmitters in de subarachnoïdale cerebrospinale vloeistof, wat aangeeft dat het herstel integrale interacties betrokken hersenstructuren.

Er is nog een ernstige vorm van neurologische pathologie - het apallic syndroom, waarvan het probleem helaas nog lang niet is opgelost. Vertegenwoordigt een minimaal bewuste toestand polyetiology subacute of chronische aandoening als gevolg van zware organische CNS letsels (vooral cortex), en gekenmerkt door de ontwikkeling en panapraksii panagnozii relatief opgeslagen functie gesegmenteerde secties stam formaties en limbische hersenen reticulaire complex. Follow-up studies (1-3 jaar) bleek dat de toestand van minimaal bewustzijn is niet de definitieve diagnose van aanhoudende schade aan het zenuwstelsel bij kinderen, en wordt omgezet in een organische of dementie, of chronische vegetatieve toestand. In de afdeling revalidatie neurochirurgie van het Instituut voor Neurochirurgie. AP Romodanova AMS Ukraine 21 patiënten met de effecten van het apallic syndroom verrichtten transplantatie van embryonaal zenuwweefsel. Onder algehele verdoving werd crown mes geslepen gat aangebracht over een gebied van de meest uitgesproken atrofische veranderingen die in de computer of magnetische resonantie beeldvorming, en in aanwezigheid van diffuse atrofie van grijze en witte stof ingebracht in het transplantaat en een centrale precentrale gyrus van de hersenen. Na het openen van de dura mater stukken van 8-9 weken oude embryo weefsel Bookmarks sensomotorische cortex intracorticale geïmplanteerd met behulp van een speciaal apparaat. Het aantal monsters van het geïmplanteerde weefsel 4-10, die wordt bepaald door de hoeveelheid en grootte van geslepen gat lokale wijzigingen medulla. In tegenstelling tot andere vormen van pathologie aan apallic syndroom, de auteurs getracht zoveel foetaal weefsel te implanteren in de meest betaalbare gebieden van de hersenen. De dura mater werd gehecht, het plastic van het schedeldefect werd gemaakt. Tijdens de operatie, alle patiënten vertoonden opvallende veranderingen zowel de cortex (atrofie, het ontbreken van windingen, verkleuring en pulsatie merg) en hersenvliezen (verdikking van de dura mater, een aanzienlijke verdikking van de arachnoïdemembraan met het hebben van een eigen bloedvaten, fusion schillen met de onderliggende hersensubstantie). Deze veranderingen waren meer uitgesproken bij patiënten, bij wier anamnese er aanwijzingen waren voor de overgedragen inflammatoire nederlagen van de hersenen. Bij patiënten die CNS hypoxie, gedomineerd door diffuse atrofische veranderingen van de hersenen stof, in het bijzonder corticale afdelingen, met een toename van de subarachnoïdale ruimte onderging, zonder significante veranderingen in de membranen van de hersenen. De helft van de patiënten vertoonde verhoogde bloeding van zachte weefsels, botten, hersubstantie. Na operaties in de periode van zes maanden tot drie jaar verbeterde de toestand bij 16 patiënten, vijf patiënten bleven ongewijzigd. Positieve dynamica werd zowel aan de kant van de motorische en mentale sfeer waargenomen. Spiertonus is verminderd bij tien patiënten en de fysieke activiteit van de patiënt verhoogd (verlaagd parese, een betere coördinatie van bewegingen), de manipulatieve vermogen van de bovenste ledematen op de vijf kinderen aanzienlijk toegenomen. Vier patiënten vermindering van de frequentie en de ernst van epileptische aanvallen en een kind gedurende de gehele periode van observatie van de aanvallen na de operatie niet bestond. Agressiviteit daalde in twee kinderen bij twee patiënten met ernstige bulbair impairment verbeterd slikken, twee kinderen waren in staat om op te kauwen op hun eigen binnen 2 weken na de operatie. Er was een afname van de ernst van psychische stoornissen, negen kinderen na de operatie werden rustiger, de slaap en de aandacht verbeterden bij zeven patiënten. Drie patiënten met gevolgen apallic syndroom begon aan zijn ouders te herkennen, een - op de instructies te volgen, twee - om de woorden te zeggen, drie had mate van dysartrie afgenomen. De auteurs merken op dat een aanzienlijke verbetering bij patiënten start na 2 maanden na de operatie maximaal 5-6 maanden moeten de snelheid van verbetering vertraagt en het einde van het jaar, 50% van de patiënten de werkwijze voor het stabiliseren bereikt. Positief effect neurotransplantatie diende als basis voor heroperatie in zes patiënten met gevolgen apallic syndroom, maar aan de andere kant van de hersenen. Technieken en tweede transplantatie methodologie waren identiek aan die van de eerste operatie, maar het klinische effect van de tweede stap was lager, hoewel het niet later zijn dan de eerste en na de tweede operatie ernstige complicaties. Volgens de auteurs het therapeutisch werkingsmechanisme geassocieerd met neurotransplantatie neurotrofe invloed getransplanteerde embryonaal neuraal weefsel dat een grote hoeveelheid groei, hormonen en andere biologisch werkzame stoffen bevorderen het herstel van beschadigde neuronen en kunststof reorganisatie ontvanger hersenweefsel bevat. Het is niet uitgesloten en activerende werking op de activiteit van zenuwcellen die morfologisch zijn bewaard gebleven, maar verloren als gevolg van de functionele activiteit van de ziekte. Het is snel neurotrofische effect kan worden verklaard door de verbetering van de bulbaire functies bij sommige kinderen aan het einde van de eerste of tweede week na de operatie. Aangenomen wordt dat naast die van de derde-vierde maand tussen het transplantaat en ontvangende hersenen worden vastgesteld morfo-functionele communicatie waardoorheen neyrotransplantat vervangt de functie van dode hersencellen, dat het substraat voor verbetering van zowel motorische en mentale functies van patiënten.

Effect transplantatie foetaal zenuwweefsel reorganisatie Interneuronale bindingen experimenteel bestudeerd. Auteurs op witte ratten met een lipofiele fluorescente labels DIL (1,1-dioctadecyl-3,3,3 \ 3'-tetrametilindokarbotsianina perchloraat) en confocale laser scanning patronen bestudeerd herstel intermoduuluitgangen axonale verbindingen in het gebied van mechanische beschadiging van de hersenschors van embryonale transplantatie achtergrond nerveus weefsel en zonder. Gevonden dat de invoering van foetaal neuraal weefsel in een beschadigd gebied biedt axon groei, die na het doorlopen van het transplantaat zijn verbonden met de aangrenzende hersenweefsel, terwijl zonder de transplantatie van neurale weefselbeschadiging zone voor het laten groeien axonen onoverkomelijk obstakel. In dit werk, de transplantatie van embryonale (15-17 ste dag van de dracht) neocortex. Onze resultaten - verder bewijs voor actieve beïnvloeding embryonaal neuraal weefsel transplantaat op post-traumatische reorganisatie Interneuronale relatie aangrenzende structurele en functionele modules van de cerebrale cortex. Transplantatie van embryonaal neuraal weefsel verschaft gedeeltelijk herstel van de betrekkingen tussen de verdeelde delen van de beschadiging van de cerebrale cortex door het creëren van gunstige voorwaarden voor de groei van axons in de zone van het transplantaat neyrotrofichoskih factoren. Het bestaan van een dergelijk effect is experimenteel bewezen en besproken in de literatuur als bewijs van de hoge plastic mogelijkheden van de beschadigde hersenen van volwassen dieren. In dit opzicht wordt celtransplantatie nu beschouwd als de optimale therapeutische strategie voor het herstellen van de functie van beschadigde menselijke CZS.

De gegevens over de doelmatigheid van foetale hersenen zenuwweefsel als exogene transplantaat medium voor axonale groeivooruitzichten getuigen doelgerichte instelling van communicatieverbindingen tussen de naastliggende intacte delen van de hersenen. Eigenlijke werk blijkt het effect van transplantatie van zenuwweefsel studie over de dynamiek van het CZS functionele parameters, wiens taak het effect van de transplantatie van foetale favorieten locus coeruleus (LC) op morphofunctional indicatoren LC neuronen en bewegingsactiviteit ontvangers te onderzoeken. Ontvangers waren vrouwelijke Wistar-ratten, donoren - 18-dagen oude embryo's van ratten van dezelfde lijn. Transplantatie van embryonale LC werd uitgevoerd in de holte van de derde ventrikel van de hersenen. Histologisch werd transplantatie-transplantatie gedetecteerd in 75% van de ontvangende dieren. In geval van engraftment rustte het transplantaat op de ventrikelwand, vulde het 1 / 5-2 / 5 van zijn lumen en was het levensvatbaar. Na 1 en 6 maanden na de operatie, de getransplanteerde zenuwweefsel morfologische eigenschap is de structuur die zou optreden wanneer de normale ontogenetische ontwikkeling, dat wil zeggen de LC structuur. Onze gegevens tonen aan dat bij dieren die waren getransplanteerde foetale tab LC varieert dynamische activiteit en een verhoogde activiteit van matrix LC celkernen chromatine. Dientengevolge vindt intensivering van de activiteit van de neuronen van de eigen LC plaats, maar het implantaattransplantaat is ook functioneel actief. Het is bekend dat het zogenaamde locomotorische gebied van de middenhersenen praktisch samenvalt met de lokalisatie van LC. De auteurs geloven dat de basis van veranderingen in de motoriek van het ontvangende ratten is de activering van LC cellen, zowel eigen en graft, met toewijzing als gevolg van grote hoeveelheden noradrenaline, ook in ruggenmergsegmenten. Aldus wordt aangenomen dat de toename van de locomotorische activiteit bij transplantatie LC omstandigheden in een intacte dierlijke hersenen als gevolg van de aanwezigheid van functioneel actieve transplantatie geïntegreerd in de hersenen van de ontvanger en dragen de activering van de bewegingsactiviteit van de ratten.

Bovendien is aangetoond dat embryonale neuro-epitheelcellen bladwijzers neocortex en ruggenmerg overleven en differentiëren tot neuroblasten, jonge volwassen neuronen binnen 1-2 maanden na transplantatie in de beschadigde heupzenuw van volwassen ratten getransplanteerd. In de studie van de dynamica van NADRN positieve neuronen referenties embryonale ruggenmerg en neocortex ratten heterotopische transplantaten (15 ratembryo daags) gedurende langsdoorsneden door de sciatische zenuwen van ratten-ontvangers vertoonden enting 70-80% neyrotransplantatov dat afhankelijk van het tijdstip van observatie. Neuroblasts uni- en bipolaire vorm met afgeronde heldere kernen en één of twee nucleoli begint te vormen in het enten op een week na de operatie, die werd vergezeld door de vorming van clusters. Onder neuroblasts auteurs niet in geslaagd om cellen die NADPH-diafopazy (NADPH-d) op te sporen. Na 7 dagen van NADPH-positieve slechts cellulaire elementen van bloedvaten - endotheelcellen van haarvaten in het inwendige van het transplantaat en endotheliale en vasculaire gladde spiercellen van de sciatische zenuw van de ontvanger. Aangezien in vasculaire gladde spiercellen, inductie van NO-synthase (NOS) geschiedt onder invloed van IL-1, de auteurs schrijven de verschijning van NADPH-positieve gladde spiercellen in bloedvaten van de heupzenuw op de aanwezigheid van IL-1 gesynthetiseerd beschadigde zenuw stammen. Het is bekend dat onder omstandigheden neyronogenez transplantatie van foetale hersenen referenties wordt gesynchroniseerd met de ontwikkeling van neuronen in situ. De resultaten van morfologische studies suggereren dat de differentiatie van de neurale elementen transplanteren zeven dagen na de transplantatie komt overeen met differentiatie op dezelfde wijze aan de hersenen van de pasgeboren ratten cel. Dus in een heterotopische transplantatie in een perifere zenuw getransplanteerde embryonale zenuwcellen vertonen het vermogen om te synthetiseren NADPH-d. In het ruggenmerg transplantatie onthult meer neuronen die NADPH-d, ent dan in de neocortex, maar de synthese van stikstofmonoxide in de getransplanteerde neuronen begint later dan de ontwikkeling in situ. In de gewervelde centrale zenuwstelsel verschijnen al in de prenatale periode NOS-positieve cellen. Aangenomen wordt dat NO bijdraagt aan de vorming van synaptische verbindingen in de ontwikkeling van de hersenen en de aanwezigheid van NOS-positieve zenuwen afferenten verschaffen neuroblasts NO synthese in het cerebellum, stimuleert de migratie en differentiatie van neuronen, waardoor Cytoarchitectonics vorming normale hersenen. De belangrijke rol van NO in sinapsogeneze in de tectum geïnstalleerd - NOS-positieve neuronen waren alleen degenen die de synaptische verbindingen met retinale cellen gehad.

Het is bekend dat stikstofmonoxide een van de regulatoren is van hersenactiviteit, waar het wordt gevormd uit arginine onder invloed van NO-synthase, dat een diaforachtige activiteit heeft. In het CZS wordt NO gesynthetiseerd in endotheelcellen van bloedvaten, microglia, astrocyten en in neuronen van verschillende delen van de hersenen. Na traumatische hersenbeschadiging, evenals hypoxie en ischemie, is er een toename van het aantal NO-neuronen, dat een van de regulatoren is van de cerebrale bloedstroom. Gegeven het vermogen van N0 om synapsogenese te induceren, is de studie van de vorming van NO-bevattende cellen in omstandigheden van neurotransplantatie op de achtergrond van traumatische letsels van het zenuwweefsel van de ontvanger van bijzonder belang.

Niet minder belangrijk is de studie van het effect van neurotransplantatie op het geconditioneerde reflex stereotype van gedrag. In experimenten bestuderen van de invloed van ver weg en intracerebrale (tussen CII en CIII) transplantaten van embryonale blauwachtige vlekken (17-19 ste dag van de dracht) en de inhoud van het geheugen van catecholamines processen bij ratten met vernietiging frontotemporale neocortex aangetoond dat elektrolytische schade frontotemporale cortex geeft voorwaardelijke stereotype emotionele reflex uitblijfrespons (geheugen), vermindert de fysiologische activiteit, vermindert de hoeveelheid noradrenaline in het corticale gebied van de gecoaguleerde maar neemt zodat het niveau in de hypothalamus, waarbij een afname in de concentratie van adrenaline, maar in het bloed en de bijnieren hoeveelheid toeneemt.

Door intracerebrale transplantatie van embryonaal weefsel blauwe plekken in 81,4% van de dieren gewonnen stereotype voorwaardelijke emotionele reflex vermijdingsreactie, verminderde elektrolytische beschadiging van fronto-temporale gebieden van de cerebrale cortex genormaliseerde adrenaline in de middenhersenen reticulaire formatie, hypothalamus en neocortex en hippocampus zelfs verhoogt het niveau in combinatie met een verlaging van bloedspiegels van adrenaline.

Distant transplantatie van embryonaal weefsel blauwe plekken bevordert niet alleen het herstel van beschadigde stereotype voorwaardelijke emotionele reflex vermijdingsreactie bij ratten met laesies van de elektrolytische frontotemporale cortex, maar verhoogt ook de inhoud van noradrenaline en adrenaline, voornamelijk in de hypothalamus, het bloed, het hart en de bijnieren. Aangenomen wordt dat dit te wijten aan vascularisatie enten, penetratie van neurotransmitters in het bloed, hun passage door de bloed-hersenbarrière en activatiemechanismen adrenaline heropname en noradrenaline opname door type 1, 2, 3. De auteurs geloven dat de stabilisatie van lange noradrenaline niveaus in een aanslaan en functie graft kan worden beschouwd als een fenomeen van de geleidelijke afgifte van neuronen in minimale doses blauwe plekken.

Positieve klinische effecten van transplantatie van embryonale zenuwweefsel kan te wijten zijn aan het vermogen en de laatste van invloed op de processen van de vorming van nieuwe schepen in de regulering van de directe participatie van groeifactoren en cytokines. Geactiveerde vasculogenese angiogene groeifactoren - vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF), FGF, PDGF en TGF die gesynthetiseerd tijdens ischemie dienen de herkomstpuntcode van angiogenese. Het is bewezen dat de uitputting van vasculaire groeipotentieel optreedt in het verouderingsproces van het lichaam die een belangrijke rol in de pathogenese van ziekten speelt, zoals coronaire hartziekte en atherosclerose van de onderste ledematen. Ischemie van weefsels ontwikkelt zich en met een verscheidenheid aan andere ziekten. Inbrengen van angiogene factoren in ischemie zone (therapeutische angiogenese) stimuleert de groei van bloedvaten in ischemische weefsels en verbetert microcirculatie door de ontwikkeling van collaterale circulatie, wat op zijn beurt, verhoogt de functionele activiteit van het aangetaste orgaan.

De meest veelbelovende voor klinisch gebruik zijn VEGF en FGF. De resultaten van de eerste gerandomiseerde studies bleken bemoedigend te zijn, met name mits de juiste keuze van de optimale doseringen en wijzen van toediening van angiogene factoren. In dit verband is een experimentele evaluatie van de angiogene activiteit van een uit menselijk embryonaal hersenweefsel geïsoleerd extract uitgevoerd. Het werk gebruikte abortusmateriaal dat werd verkregen op de twintigste week van de zwangerschap en werd verwerkt volgens de methode van I. Maciog en co-auteurs (1979) in de modificatie van de ANRF IC. Dit medicijn is een analoog van "Endotheelcelgroeisupplement" ("Sigma") en is een natuurlijk mengsel van menselijke angiogene factoren, waaronder VEGF en FGF. De experimenten werden uitgevoerd op ratten met modellen van ischemie van het weefsel van het achterste ledemaat en het myocardium. Op basis van het onderzoek van alkalische fosfataseactiviteit proefdieren behandeld met het extract embryonaal neuraal weefsel, vertoonden een toename van het aantal capillairen per oppervlakte-eenheid van het myocardium - zowel langs- en dwars op de segmenten van het hart. De angiogene activiteit van het medicijn manifesteerde zich met directe introductie in de ischemiezone, evenals in het geval van systemische (intramusculaire) toediening, wat leidde tot een afname van het gemiddelde gebied van postinfarctcicatrix.

In elke uitvoeringsvorm, de transplantatie van embryonaal neuraal weefsel is zeer belangrijk voor de juiste drachttijd getransplanteerde embryonale materiaal te kiezen. Bepaling van cellulaire bereidingen uit embryonale ventrale middenhersenen 8-, 14- en 16-17 dagen oude embryonale ratten drie maanden na intrastriarnoy neurotransplantatie geslachtsrijpe ratten met parkinsonisme bij een geautomatiseerde test apomorfinindutsirovannoy motor asymmetrie bleek significant hoger rendement celpreparaten CNS 8-daagse embryo en de kleinste - van 16-17 dagen embryonale zenuwweefsel. De verkregen gegevens werden gecorreleerd met de resultaten histomorfologische analyse, met name de afmetingen van transplantaten, gliale reactie ernst en het aantal dopaminergische neuronen in hen.

Verschillen therapeutisch effect van foetale cellen van zenuwweefsel kan worden geassocieerd met de mate van betrokkenheid en onrijpheid van de cellen zelf, en hun reactie op verschillende groeifactoren, die in het gebied van de geïnduceerde dopaminergische neuron schaden toegewezen. Met name het effect van EGF en FGF2 bij de ontwikkeling van neurale stamcellen in vivo telencephalon gebeurt in verschillende fasen van de embryogenese. Neuro-epitheelcellen 8,5 dagen oude muizenembryo's bij kweek in vitro te prolifereren in serumvrij medium in aanwezigheid van FGF2, maar niet EFG alleen celpopulatie geïsoleerd uit de hersenen van embryo's in latere ontwikkelingsstadia reageren stam. Tegelijkertijd, neurale stamcellen prolifereren in respons op elk van deze mitogenen en groei additief vergroot worden als de toevoeging van FGF2 en EGF in kweken van planten lage celdichtheid. Er wordt aangenomen dat EGF-reactieve neurale stamcellen van de germinal zone 14,5 dagen oude muizenembryo's zijn lineair afstammelingen van FGF-reactieve neurale stamcellen, die voor het eerst verschijnen na 8,5 dagen van de zwangerschap. Het potentiële fenotype van neurale stamcellen en progenitorcellen hangt af van het complexe effect van hun micro-omgeving. Wanneer immunofenotypering van neurale cellen en de hippocampus periventriculaire gebieden 8-12- en 17-20 weken oude menselijke embryo's met flowcytofluorometrie onthulde aanzienlijke variabiliteit in verband met zowel de zwangerschapsduur en de individuele grondwettelijke kenmerken donor biomateriaal. Als kweken van neurale voorlopercellen in serumvrij medium met een selectieve EGF, FGF2 en NGF neurosferen gevormd met een snelheid in hoofdzaak onafhankelijk van de dracht. Cellen van verschillende hersengebieden 5-13 weken menselijk embryo Snel teelt met FGF2 in monolaag culturen laminine substraat in aanwezigheid van sporen groeifactoren ondersteunende proliferatie gedurende 6 weken met een hoog percentage nestinpozitivnyh cellen tegen een achtergrond van spontane vorming van cellen met merkers van alle drie lijnen neurale differentiatie. Cellen geïsoleerd uit humaan middenhersenen tijdens embryo zwangerschap meer dan 13 weken te laten groeien onder invloed van EGF en vormen tevens neurospheres. Dankzij de combinatie van EGF en FGF2 werd een synergetisch effect bereikt. De meest intense proliferatie van neurale stamcellen wordt waargenomen met de verschijning van neurospheres indien gekweekt weefsel hersenschors van 6-8 weken oude menselijke embryo's in aanwezigheid EGF2, IGF-1 en 5% serum van het paard op een substraat met fibronectine.

Opgemerkt dient te worden dat kwesties in verband met de zwangerschapsduur en het ministerie van embryonale CZS-weefsel heeft de voorkeur om te gebruiken voor het doel van neurotransplantatie open blijven. Antwoorden op hen moeten worden gezocht in de neurogenese van de zich ontwikkelende hersenen, die zich voortzetten gedurende de gehele prenatale periode - op een moment dat het epithelium van de neurale buis een meerlagige structuur vormt. Gemeend wordt dat de bron van stamcellen en nieuwe neuronen radiale gliale cellen bestaat uit langwerpige cellen met lange uitlopers, radiaal ten opzichte van de wand van de hersenen vesicles, en in contact met het binnenoppervlak van de ventrikels en de buitenwanden van cerebrale pia oppervlak. Eerder radiale glia begiftigd alleen een functie van neuronale darmkanaal, waardoor de migratie van neuroblasts van het ventrale oppervlak in secties en geeft het een raamwerk rol bij de vorming van de juiste laminaire ordening van de cortex. Vandaag is vastgesteld dat de ontwikkeling van radiale glia transdifferentieerd wordt tot astrocyten. Veel ervan wordt verminderd bij zoogdieren na de geboorte, maar dat soort dieren waarin de radiale glia aanhoudt tot volwassenheid neyronogenez actieve stromen en na de geboorte.

In de kweek van cellen van radiale gliale embryonische knaagdier neocortical gevormde neuronen en gliale cellen, en zwangerschap embryoontwikkeling 14-16 dagen (de periode van maximale intensiteit neyronogeneza in de cerebrale cortex van muizen en ratten) vormden voornamelijk neuronen. Op de 18e dag van de embryogenese verschoof de differentiatie naar de vorming van astrocyten met een significante afname van het aantal nieuw gevormde neuronen. Etikettering situ radiale gliale cellen met de GFP mag bellen te detecteren in de holte hersenen 15-16 dagen oude ratten embryo asymmetrische deling van gemerkte cellen met het verschijnen van dochtercellen die immunologische en elektrofysiologische eigenschappen van neuroblasts. Het is opmerkelijk dat, volgens de resultaten van dynamische opmerkingen op grond neuroblasts gebruikt moedercel radiale gliale cellen te migreren naar het oppervlak van de pia.

De endogene marker van radiale glia is het eiwit van intermediaire neustin filamenten. Door fluorescente celsortering door flow gelabeld met een retrovirus geassocieerd met GFP en tot expressie gebracht onder de controle van de nestin, aangetoond dat de stamcellen van de dentate gyrus gebied van de hippocampus en chyl personen (materiaal werd bij chirurgie voor epilepsie) tot expressie brengen nestine. Daarom, zij behoren tot de radiale glia, die bij de mens als bij andere zoogdieren, bewaard alleen in de dentate gyrus.

Tegelijkertijd wordt de effectiviteit van celtransplantatie niet alleen bepaald door de hoge levensvatbaarheid van donorcellen, hun differentiatiepotentieel en de eigenschap om defecte cellen te vervangen, maar in de eerste plaats door gerichte migratie. Het is van het migratievermogen dat de volledige functionele integratie van de getransplanteerde cellen afhangt - zonder storingen in de cytoarchitectonische aspecten van het ontvangende brein. Aangezien radiale gliale cellen in de postnatale periode bijna volledig blootgesteld aan de reductie moet weten hoe de volwassen ontvangers van donorcellen kan verplaatsen uit het gebied van transplantatie in het midden van de hersenbeschadiging. Er zijn twee versies van de migratie van cellen in het centrale zenuwstelsel, ongeacht de radiale glia: het fenomeen van tangentiële migratie of verplaatsing van neuroblasts in de ontwikkeling van de hersenschors loodrecht op de radiale gliale netwerk, evenals de migratie van "string" of "ketting". In het bijzonder vindt de migratie van neurale progenitorcellen van de rostrale subventriculaire zone naar de bulbus olfactorius plaats als een sequentie van strak aanhangende cellen omgeven door gliacellen. Gemeend wordt dat deze cellen gebruiken partnercellen als migratie substraat, zoals de belangrijkste regulator van cel-cel interacties PSA-NCAM (neuraal adhesiemolecuul polisialirovannaya cellen). Dientengevolge vereist migratie van neuronen niet noodzakelijk de deelname van radiale glia of reeds bestaande axonale bindingen. Vneradialnaya vorm van celbeweging "string" van rostrale migratiestroom gehandhaafd gedurende het gehele leven, waarbij de reële mogelijkheid van gerichte afgifte van getransplanteerde neurale voorlopercellen in rijpe zenuwstelsel aangeeft.

Er is een hypothese over de aanwezigheid van stamcellijnen in de ontogenie van de hersenen, volgens welke in een vroeg stadium van hersenontwikkeling Stamcellen zijn cellen van de neuro-epitheel, die rijpingsproces in transdifferentiëren radiale glia. In volwassenheid wordt de rol van stamcellen uitgevoerd door cellen die tekenen van astrocyten hebben. Ondanks een aantal controversiële onderwerpen, een heldere en eenvoudige concept van de opeenvolging van het fenotype van stamcellen gedurende ontogenie blikken (controverse over stamcellen van de hippocampus, alsook de diepe delen van de hersenen die geen gelaagde structuur van de korst en de ontwikkeling van thalamische hopen, waarbij de radiale glia afwezigheid hebben) zeer aantrekkelijk.

Het effect van micro-omgevingsfactoren op de bepaling en daaropvolgende differentiatie van neurale differentiële celcellen wordt duidelijk aangetoond in de transplantatie van stamcellen van het gerijpte ruggenmerg van de rat in verschillende delen van het volwassen zenuwstelsel. Wanneer stamcellen werden getransplanteerd in de dentate gyrus of in het gebied van migratie van neuronen van reukbollen, werd actieve transplantatie van de cellen naar talrijke neuronen waargenomen. Transplantatie van stamcellen in het ruggenmerg en het gebied van de hippocampus in de vorming van astrocyten en oligodendrocyten, terwijl bij transplantatie in de dentate gyrus niet alleen gliacellen, maar ook neuronen werden gevormd.

In een geslachtsrijpe rat kan het aantal delende cellen in de dentate gyrus enkele duizenden per dag bereiken - minder dan 1% van het totale aantal graancellen. Neuronen zijn goed voor 50-90% van cellen, astrocyten en andere gliale elementen - ongeveer 15%. De resterende cellen hebben geen antigene tekens van neuronen en glia, maar ze bevatten antigenen van endotheelcellen, wat wijst op een nauwe relatie tussen neuronogenese en angiogenese in de dentate gyrus. Voorstanders van de mogelijkheid om endotheelcellen te differentiëren in neuronale progenitorcellen verwijzen naar het vermogen van endotheliocyten in vitro om BDNF te synthetiseren.

Indrukwekkende snelheid zelfassemblage van neurale netwerken: in het proces van differentiatie van progenitorcellen migreren granule cellen in de dentate gyrus en de vorm spruiten groeien naar de zone SAZ hippocampus synapsen vormen met glutamaterge piramidale neuronen en remmende intercalaire. Nieuw gecreëerde graan-cellen geïntegreerd in bestaande neurale circuits voor 2 weken, en de eerste synapsen verschijnen al 4-6 dagen na de opkomst van nieuwe cellen. Door frequente toediening volwassen dier BrdU of 3H-thymidine (unidirectioneel volwassen stamcellen te identificeren) ontdekte een groot aantal gemerkte neuronen en astrocyten in de hippocampus, suggereert de mogelijkheid van vorming van nieuwe neuronen niet alleen in de dentate gyrus, maar ook in andere gebieden van de hippocampus. De belangstelling voor de processen van de divisie, differentiatie en dood van cellen in de dentate gyrus van de hippocampus van de hersenen volwassen te wijten aan het feit dat de opkomende hier neuronen zijn gelokaliseerd in een van de belangrijkste plekken van de hippocampus, die verantwoordelijk is voor leer- en geheugenprocessen.

Zo nu gevonden dat uit cellen subependimnoy zone van het laterale ventrikel volwassen knaagdieren optreden neurale voorloper cellen migreren langs de rostrale migratiestroom, gevormde longitudinaal georiënteerde astrogliale cellen naar de olfactorische knobbel, waar ze worden ingebed in de laag korrels cellen differentiëren tot neuronen die structuur. De migratie van voorlopercellen van neurale cellen in de rostrale migratiestroom volwassen apen, suggereert de mogelijkheid van vorming van nieuwe neuronen in de bulbus olfactorius van primaten. Neurale stamcellen uit volwassen bulbus olfactorius en vertaald in een lijn, gekloneerde cellen die differentiëren tot neuronen, astrocyten en oligodendrocyten. Stamcellen worden in het volwassen hersenen hippocampus van ratten, muizen, apen en mensen. Neurale stamcellen subgranulaire zone van de dentate fascia een bron van voorlopercellen migreren in de mediale en laterale vleugels van de hippocampus, waar ze differentiëren tot rijpe graan-cellen en gliale elementen. Axons vormde de novo dentaatgyrus neuronen terug naar het veld SAZ getraceerd, wat aangeeft dat de nieuw gevormde neuronen die betrokken zijn bij de uitvoering van de hippocampus functies. In het associatieve gebieden van de neocortex van volwassen apen hersenen gevonden voorlopercellen van neuronen migreren van subventriculaire zone. De nieuwe laag VI van de cerebrale cortex piramidale neuronen nieuwe muizen lieten tot 2-28 weken na geïnduceerde schade en dood van neuronen natieve deze laag door migratie dormantnyh eerdere voorlopercellen in het subventriculaire zone. Tenslotte de realiteit van postnatale neyronogeneza in het menselijk brein toont een tweevoudige toename in het aantal corticale neuronen, bleef gedurende de eerste 6 jaar na de geboorte.

Van weinig belang voor praktische celtransplantatie is de kwestie van de regulatie van de processen van reproductie en differentiatie van neurale stam- en progenitorcellen. De hoogste waarde van de factoren die de proliferatie van neurale stamcellen druk hebben glucocorticoïd dat drastisch het aantal divisies vermindert, terwijl de verwijdering van de bijnier, integendeel, aanzienlijk verhoogt het aantal mitose (Gould, 1996). Het is opmerkelijk dat de morfogenese van de dentate gyrus in knaagdieren het meest intens tijdens de eerste twee weken van de postnatale ontwikkeling op het uitblijven van een reactie op stress op de achtergrond van een scherpe daling van de productie en secretie van steroïde hormonen van de bijnierschors. Corticosteroïden remmen de migratie van cel-korrels - nieuwe neuronen integreren niet in de granulaire laag van de dentate gyrus, maar blijven in de chylus. Er wordt verondersteld dat de processen van synaptische bindingsvorming gelijktijdig worden geschonden. Bescherming van cellen van dergelijke "steroid agressie" door de minimale expressie van minerale en glucocorticoïde receptoren op prolifererende cellen bonen niet alleen tijdens de ontwikkeling van de dentate gyrus, maar ook bij volwassen dieren uitgevoerd. Niettemin, van alle neuronen in de hersenen, zijn het de hippocampale neuronen die worden gekenmerkt door het hoogste gehalte aan glucocorticoïde receptoren, wat een stressvol effect op de hippocampus veroorzaakt. Emotionele stress en stressvolle situaties onderdrukken neyronogenez en chronische stress drastisch vermindert het vermogen van de dieren om nieuwe vaardigheden en opleiding te leren. Het meer uitgesproken negatieve effect van chronische stress op neuronogenese is vrij begrijpelijk, gezien de overwegend sluimerende toestand van neurale stamcellen. Wanneer immobilisatie van zwangere ratten (knaagdier - supramaximale stressfactor) ingesteld als de prenatale stress veroorzaakt ook een vermindering van het aantal cellen in de dentate gyrus en in hoofdzaak remt neyronogenez. Het is bekend dat glucocorticoïden betrokken zijn bij de pathogenese van depressieve toestanden, die de morfologische gelijk remmen neyronogeneza, pathologische neuronale reorganisatie en Interneuronale verbindingen, en dood van zenuwcellen. Aan de andere kant, antidepressivum chemotherapie activeren van de vorming van neuronen in de novo, waarin het verband tussen de processen van vorming van nieuwe neuronen in de hippocampus en de ontwikkeling van een depressie bevestigt. Een aanzienlijke invloed op neyronogenez oestrogeen, waarvan de gevolgen zijn tegengesteld aan de werking van glucocorticoïden en zijn om de verspreiding en overleving van neurale stamcellen te ondersteunen. Opgemerkt moet worden dat oestrogenen het vermogen van dieren om te leren aanzienlijk vergroten. Sommige auteurs met de invloed van oestrogenen associëren cyclische veranderingen in het aantal cellen-korrels en overschrijden hun aantal bij vrouwtjes.

Het is bekend dat neurogenese wordt beheerst door EGF, FGF en BDNF, maar de mechanismen van het effect van externe signalen op stamcellen van mitogenen en groeifactoren zijn niet voldoende bestudeerd. Het blijkt dat ondersteunt PDGF in vitro neuronale oorsprong voorlopercellen, en ciliaire neurotrofe factor (CNTF), zoals trijoodthyronine stimuleert de vorming van hoofdzakelijk gliale cellen - astrocyten en oligodendrocyten. Hypofyse adenylaat cyclase-activerend eiwit (PACAP) en vasoactief intestinaal peptide (VIP) het activeren van de proliferatie van neurale cellen, maar remt differentiatie processen dochtercellen. Opioïden remmen, vooral in geval van langdurige blootstelling, de neuronogenese significant. Echter, neurale stamcellen en voorlopercellen-precursors van de dentate gyrus niet geopenbaard opioïde receptoren (die in differentiërende neuronen in de embryonale periode worden), die niet toelaat de directe effecten van opioïden te evalueren.

Eisen praktisch regeneratieve geneeskunde en plastic geleid onderzoekers om speciale aandacht te besteden aan de studie plyuri- en multipotente stamcellen. Uitvoering van deze eigenschappen op het niveau van regionale stamcellen van volwassen organisme op lange termijn kunnen de vereiste bedrijfstijd van het transplantaatmateriaal te verschaffen. Hierboven werd aangetoond dat epigenetische stimulatie van neurale stamcellen verschaft een prolifererende cellen, reeds voorgevormd door neurale fenotypen, waarvan het aantal beperkt. Bij totipotente embryonale stamcel eigenschappen proliferatie totdat een voldoende aantal cellen treedt eerder op neurale differentiatie werden cellen gekweekt en gemakkelijk omgezet neurale fenotype. Neurale stamcellen geïsoleerd PGC uit de binnenste celmassa van blastocysten gekweekt met en verplichte aanwezigheid LIF, waardoor hun totipotentie en het vermogen om oneindig te verdelen behoudt. Daarna wordt retinoïnezuur geïnduceerd door neurale differentiatie van ESC. Transplantatie aldus verkregen neurale stamcellen in het beschadigde chinoline en 6-hydroxydopamine striatum vergezeld van hun differentiatie in dopaminerge en de serotonerge neuronen. Na introductie in de ventrikels van de hersenen van ratten embryo van neurale stamcellen afkomstig van PGC migreren naar verschillende gebieden van de hersenen van de ontvanger, met inbegrip van de cortex, striatum, septum, thalamus, hypothalamus en cerebellum. De cellen die in de ventriculaire holte epitheliale vormstructuren lijkt op de neurale buis, evenals individuele eilandjes neneyralnoy weefsel. In het hersenweefsel van ontvangende embryo produceren getransplanteerde cellen drie hoofdtypen van cellen van het zenuwstelsel. Sommigen van hen hebben apicale dendrieten van piramidale cellichamen en basale axonen projecteren naar het corpus callosum verlengd. Astrocyten donor oorsprong strekken hun processen buurt capillairen en oligodendrocyten nauw contact met myeline hulzen, die aan de vorming van myeline. Aldus neurale stamcellen afkomstig van PGC's in vitro, in staat is voldoende migratie en differentiatiesignalen regionale micro verschaffen vele gebieden van de ontwikkelende hersenen neuronen en glia.

Sommige auteurs rekening met de mogelijkheid van de- en regionale transdifferentiatie van volwassen stamcellen. Een indirecte bevestiging van de dedifferentiatie van cellen in kweek met de uitbreiding van hun vermogens zijn gegevens over engraftment van neurale stamcellen in muizen beenmerg met de verdere ontwikkeling van deze cellijnen, waardoor een functioneel actieve cellen van perifeer bloed. Bovendien transplantatie van genetisch gemerkte (LacZ) neurosfeercellen afkomstig van volwassen of embryonale hersenen, in de hersenen van bestraalde muizen met myelosuppressie, leidde tot de vorming van stamcellen niet alleen neurale derivaten, maar veroorzaakt ook de vorming van bloedcellen, wat aangeeft dat pluripotente neurale stamcellen, gerealiseerd buiten de hersenen. Aldus kunnen neurale stamcellen differentiëren in bloedcellen onder invloed van signalen uit de beenmerg micro voorlopige transformatie in de hematopoietische stamcellen. Anderzijds, de transplantatie van beenmerg hematopoïetische stamcellen in de hersenen stellen hun differentiatie onder invloed van de micro-omgeving van het hersenweefsel in de gliale zenuwcellen. Bijgevolg worden de potentiaalverschil rovochny neurale stamcellen en hematopoietische niet beperkt weefselspecificiteit. Met andere woorden, kan de lokale micro-omgeving buiten de karakteristiek van de hersenen en beenmerg weefsel factoren de oriëntatie van de differentiatie van deze cellen verandert. Er wordt aangetoond dat neurale stamcellen geïnjecteerd in het veneuze systeem van bestraalde muizen, die in de milt en beenmerg inwoners myeloïde, lymfoïde en onrijpe hematopoietische cellen. In vitro Het effect van beenmerg morfogenetische eiwitten (BMP's) op de overleving en differentiatie van neurale stamcellen wordt bepaald, zoals in de vroege stadia van embryogenese bij de ontwikkeling van neurale of gliale richtingen. De culturen van neurale stamcellen van 16 dagen oude ratten embryo BMP te induceren astroglia en neuronen, terwijl in kweken van stamcellen uit de perinatale hersenastrocyten alleen gevormd. Bovendien BMPs onderdrukt opwekking van oligodendrocyten in vitro die alleen verschijnen als toevoeging noggin antagonist BMPs.

Processen inherente vidonespetsifichnost transdifferentiatie: hematopoietische stamcellen humaan beenmerg getransplanteerd in het striatum van volwassen ratten, migreren in de witte stof van de buitenste capsule, ipsi- en contralaterale neocortex vormen daar astrotsitopodobnye cellulaire elementen (Azizi e.a., 1998). In allotransplantatie van beenmergstamcellen in de laterale ventrikel van neonatale muizen migratie van hematopoietische stamcellen kunnen worden herleid tot de voorhersenen en cerebellaire structuren. Het striatum en de moleculaire laag van de hippocampus gemigreerde cellen getransformeerd in astrocyten en in de bulbus olfactorius, de binnenlaag van de cerebellaire granule cellen en hersenstam reticulaire formatie neuron cellen met positieve reactie op zenuwvezels vormen. Na intraveneuze injectie van hematopoietische cellen van volwassen muizen-GFP gemerkte micro- en astrocyten worden gedetecteerd in de neocortex, thalamus, hersenstam en cerebellum.

Bovendien, mesenchymale stamcellen van het beenmerg die aanleiding geven tot alle soorten bindweefselcellen onder bepaalde omstandigheden kunnen ook onder neuronale transdifferentiatie (herinneren dat de bron van embryonale mesenchym zijn neurale cellen). Er werd aangetoond dat stromale humaan beenmerg en muizencellen in vitro gekweekt in aanwezigheid van EGF of BDNF, express marker van neurale voorlopercellen nestine en de toevoeging van verschillende combinaties van groeifactoren tot de vorming van cellen met markers glia (GFAP) en neuron (kerneiwit Neun). De gelabelde syngene mesenchymale stamcellen werden getransplanteerd in het laterale ventrikel van de hersenen van de pasgeboren muizen, migreren en in de voorhersenen en cerebellum zonder dat cyto-architectuur van de ontvangende hersenen. Beenmerg mesenchymale stamcellen differentiëren tot rijpe astrocyten in het striatum en de moleculaire laag van de hippocampus, alsook bevolken de bulbus olfactorius, het cerebellum en granule lagen reticulaire formatie, die worden omgezet in neuronen. Mesenchymale stamcellen uit menselijk beenmerg kunnen differentiëren in vitro in macroglia en na transplantatie geïntegreerd in de structuur van de hersenen van ratten. Directe transplantatie van beenmerg mesenchymale stamcellen in de volwassen rat hippocampus gaat tevens gepaard met de migratie naar het hersenweefsel en neuroglial differentiatie.

Aangenomen wordt dat transplantatie van beenmerg stamcellen het vermogen van de cel therapie van ziekten gekenmerkt door overmatige CZS pathologische dood van neuronen bevorderen. Opgemerkt dient te worden, echter dat niet alle onderzoekers het feit erkennen van wederzijdse transformatie van neurale en hematopoietische stamcellen, met name in de omstandigheden in vivo, die weer is te wijten aan het gebrek aan betrouwbare markers om hun transdifferentiatie en de verdere ontwikkeling.

Transplantatie van stamcellen opent nieuwe perspectieven voor cellulaire gentherapie van erfelijke neurologische aandoeningen. De genetische modificatie van neurale stamcellen omvat insertie van regulerende genetische constructen waarvan de producten interageren met celcyclus eiwitten in de automatische bedieningsmodus. De transductie van dergelijke genen in embryonale voorlopercellen wordt gebruikt om neurale stamcellen te vermenigvuldigen. De meerderheid van genetisch gemodificeerde celklonen gedraagt als stabiele cellijnen, geen tekenen van transformatie in vivo of in vitro, maar bezit het tot expressie mogelijkheid om contact remming van proliferatie. Wanneer vermenigvuldigd transplantatie van cellen die getransfecteerd verleden ingebed in het weefsel van de ontvanger, zonder te breken cytoarchitectonics en zonder kwaadaardige transformatie ondergaat. Donor neurale stamcellen niet vervormen integratiezone en even concurreren om met de gastheer progenitorcellen. Echter 2-3 ste dag van intensiteit transfectanten delende cellen aanzienlijk verminderd, wat overeenkomt met de contactremming hun proliferatie in vitro. In het embryo ontvanger neurale stamcellen transfectanten geen afwijkingen van het centrale zenuwstelsel, alle hersengebieden in contact met het implantaat, normaal ontwikkelen. Na transplantatie, het klonen van neurale stamcellen snel migreren van het gebied van toediening en overschrijden dikwijls de respectievelijke germinal zones rostrale kanaal adequaat te integreren met andere hersengebieden. Inbedden genetisch gemodificeerde klonen en getransfecteerde cellijnen van neurale stamcellen in de hersenen van een gastheerorganisme typisch niet alleen voor de embryonale periode: deze cellen geïmplanteerd in meerdere zones CNS foetus, pasgeborene, volwassenen en zelfs veroudering organismen ontvanger en vertonen tevens het vermogen tot adequate integratie differentiatie. Vooral na transplantatie in de holte van de cerebrale ventrikels getransfecteerde cellen migreren zonder de bloed-hersenbarrière en zijn integrale componenten van cellulaire functionele hersenweefsel. Donorneuronen vormen de geschikte synapsen en brengen specifieke ionkanalen tot expressie. Terwijl de integriteit van de bloed-hersenbarrière astroglia afgeleide neurale stamcellen transfectanten uitstrekt processen op de cerebrale bloedvaten en oligodendrocyten donor oorsprong express myeline basisch eiwit en myeliniserende neuronale processen.

Bovendien worden neurale stamcellen getransfecteerd voor gebruik als cellulaire vectoren. Zoals vector-genetische constructen stabiel in vivo expressie van vreemde genen betrokken bij de ontwikkeling van het zenuwstelsel of worden gebruikt voor het corrigeren van genetische defecten, omdat de producten van deze genen kunnen compenseren voor diverse biochemische CNS afwijkingen. Hoge migratie-activiteit van getransfecteerde stamcellen en adequate implantatie in de embryonale zones van verschillende gebieden van de zich ontwikkelende hersenen laten ons hopen op een volledig herstel van het erfelijke tekort aan cellulaire enzymen. Bij het modelleren van het ataxia-telangiectasiesyndroom (mutante lijnen van pg- en pcd-muizen) verdwijnen Purkinje-cellen tijdens de eerste weken van postnatale ontwikkeling uit het cerebellum van proefdieren. Het is aangetoond dat de introductie van neurale stamcellen in de hersenen van dergelijke dieren gepaard gaat met hun differentiatie in Purkinje-cellen en korrelige neuronen. In pcd-mutanten wordt de coördinatie van bewegingen gedeeltelijk gecorrigeerd en neemt de intensiteit van tremor af. Vergelijkbare resultaten werden verkregen bij de transplantatie van gekloonde menselijke neurale stamcellen naar primaten waarin Purkinje-cel degeneratie werd geïnduceerd door oncanase. Na transplantatie werden donorneurale stamcellen gevonden in de korrelige en moleculaire lagen, evenals in de Purkinje-cellaag van het cerebellaire parenchym. Daarom is de genetische modificatie van neurale progenitorcellen in staat om een stabiele, toegewijde modificatie van het fenotype te verschaffen dat resistent is tegen externe invloeden. Dit is vooral belangrijk bij pathologische processen die samenhangen met de ontwikkeling van factoren die de overleving en differentiatie van donorcellen belemmeren (bijvoorbeeld met immuunagressie).

Mucopolysaccharidose Type VII bij mensen gekenmerkt door progressieve neurodegeneratie en vertraagde intellectuele ontwikkeling, die in experimenten met muizen gemodelleerd deletie mutatie van het gen dat beta-glucuronidase. Na transplantatie in de hersenen ventrikels van neonatale muizen deficiënt ontvanger getransfecteerde neurale stamcellen secreterende beta-glucuronidase, werden donorcellen uit de eerste aansluitgebied en vervolgens verspreid over de cerebrale parenchym stabiel korrigiruya lysosomale integriteit in de hersenen van mutante muizen. In het model van de ziekte van Tay-Sachs getransduceerd met retrovirus neurale stamcellen in utero toediening bij muizen foetus en pasgeboren muizen transplantatie een effectieve expressie van de bèta-subeenheid van P-hexosaminidase bij ontvangers met een mutatie die leidt tot de abnormale accumulatie van beta 2-ganglioside.

Een ander gebied van de regeneratieve geneeskunde is om de eigen neurale stamcellen een proliferatie en differentiatie potentiële patiënt te stimuleren. In het bijzonder neurale stamcellen uitgescheiden NT-3 met een hemisectie van het ruggenmerg en de hersenen asfyxie de ratten tot expressie NGF en BDNF in het septum en basale ganglia, tyrosine hydroxylase - in het striatum en reelin - cerebellum en myeline basisch eiwit - in de hersenen .

Er is echter duidelijk onvoldoende aandacht voor de stimulatie van neuronogenese. De weinige werken suggereren dat de functionele belasting op de zenuw centra voor onderscheidende geur wordt weerspiegeld in de vorming van nieuwe neuronen. Transgene muizen die deficiënt neuronale adhesiemoleculen neyronogeneza intensiteit reductie en vermindering van het aantal migrerende neuronen in de olfactorische knobbel werd geassocieerd met een verminderd vermogen om geuren te onderscheiden, hoewel de geurdrempel en olfactorische geheugen op korte termijn niet mogelijk is. In regulatie speelt een belangrijke rol neyronogeneza functionele status van de cellen van de dentate gyrus: het verzwakkende effect van blootstelling aan glutamaat-korrels na de vernietiging van de cellen van de entorhinale cortex bijdraagt aan de proliferatie en differentiatie van neuronen en vezels perforant pad stimulatie (primaire afferente input hippocampus) veroorzaakt remming neyronogeneza. Antagonisten van NMDA-geactiveerde receptoren verwerkt neoplasma neuronen, terwijl agonisten omgekeerd vermindert de intensiteit neyronogeneza daartoe lijkt op de werking van glucocorticoïden. In de literatuur zijn er tegenstrijdige resultaten van het onderzoek: informatie over experimenteel bewezen remmende effecten van excitatoire neurotransmitter glutamaat om niet in overeenstemming met de gegevens op het stimuleren van de fokkerij voorlopercellen en het verschijnen van nieuwe neuronen door het verhogen van epileptische activiteit in de hippocampus van de dieren met experimentele en kainic pilocarpic modellen van epilepsie neyronogenez. Tegelijkertijd wordt het traditionele model van epilepsie bij herhaalde mildere stimulatie van bepaalde gebieden van de hersenen (kindling) en gekenmerkt door minder ernstige verlies van neuronen neyronogeneza intensiteit neemt alleen in de late fase van kindling indien waargenomen in de hippocampus en de dood van neuronen. Er wordt aangetoond dat in epilepsie activiteit stimuleren neyronogenez met abnormale lokalisatie van nieuwe korrel neuronen, waarvan vele lijken niet alleen in de dentate gyrus, maar ook in de chyle. Deze neuronen zijn belangrijk in de ontwikkeling van kiemen van mosvezels, de axonen omdat zij afwezig in normale zekerheden invers vormen synapsen met meerdere aangrenzende korrels-cellen.

Het gebruik van regionale neurale stamcellen opent nieuwe perspectieven voor het gebruik van cellulaire transplantatie in de therapie van metabole en genetische neurodegeneratieve ziekten, demyeliniserende ziekten en posttraumatische aandoeningen van de CZS-functies. Alvorens de substitutieceltransplantatie uit te voeren, selecteert één van de methoden het noodzakelijke type neurale progenitorcellen ex vivo en breidt het uit met het doel van hun daaropvolgende introductie direct in het beschadigde gebied van de hersenen. Het therapeutische effect is in dit geval te wijten aan vervanging van beschadigde cellen of lokale afgifte van groeifactoren en cytokinen. Deze methode van regeneratieve plastische therapie vereist de transplantatie van een voldoende groot aantal cellen met vooraf gedefinieerde functionele kenmerken.

Passende moeten worden erkend en verdere studies over de moleculaire eigenschappen en regeneratieve en kunststof potentieel van stamcellen van de volwassen hersenen, een evenals de mogelijkheid om transdifferentiatie van regionale stamcellen van verschillende weefsel oorsprong. Vandaag gescreend hematopoietische antigenen beenmergstamcellen met de bepaling van de merker combinatie cellen dat transdifferentiëren tot neurale stamcellen stamcellen (CD 133+, 5E12 +, CD34-, CD45-, CD24). Cellen die in vitro neurospheres vormen en neuronen vormen, worden verkregen tijdens transplantatie in de hersenen van pasgeboren immunodeficiënte muizen. Interesse voor mobiele ksenotransplantologii de resultaten van studies vertegenwoordigen over de mogelijkheid van cross-transplantatie van stamcellen bij patiënten evolutionair verre taxa. Blijft zonder correcte interpretatie van de resultaten van de implantatie van neurale stamcellen in het gebied van hersentumoren: de getransplanteerde cellen actief migreren door het gehele volume van de tumor, zonder buiten, en de introductie van cellen in het intacte gedeelte van de hersenen waargenomen hun actieve migratie naar de tumor. De vraag naar de biologische betekenis van een dergelijke migratie blijft open.

Opgemerkt wordt dat de succesvolle transplantatie van neurale stamcellen, alsook andere neurale stamcellen afkomstig van hESCs mogelijk slechts onder de gebruiksomstandigheden van sterk neurale cellen ongedifferentieerde embryonale stamcel transplantatie volwassen immuuncompetente ontvanger onvermijdelijk getransformeerd in teratoom en teratocarcinoom. Zelfs een minimale hoeveelheid slecht gedifferentieerde cellen in de donorcel suspensie stijgt dramatisch en tumorvorming graft onaanvaardbaar verhogen het risico van tumorvorming of neneyralnoy tissue. Bereiding van homogene populaties van neurale voorlopercellen kan bij gebruik als een alternatieve donorweefsel cellen ontstaan in bepaalde stadia van normaal door embryogenese. Een andere benadering is om ongewenste celpopulaties zorgvuldig te elimineren door lijnspecifieke selectie. Gevaar verschaft ook het gebruik ten behoeve neurotransplantatie hESCs na onderbelichting in vitro met groeifactoren. In dit geval kan de storing niet uitgesloten neurale differentiatie programma structuren inherente neurale buis.

Het is tegenwoordig duidelijk dat neurale stamcellen vertonen tropisme voor CZS pathologische veranderingen en een uitgesproken regenerator plastic effect. De micro-omgeving in de bron celdood van zenuwweefsel simuleert oriëntatie differentiatie van getransplanteerde cellen, het winnen dus een tekort van bepaalde neurale elementen in het CNS gebied. In bepaalde neurodegeneratieve processen komen neurogene signalen naar de recapitulatie neyronogeneza en volwassen neurale stamcellen in de hersenen kunnen reageren op de instructie informatie. Een duidelijke illustratie van het therapeutisch potentieel van neurale stamcellen is de vele gegevens uit experimentele studies. Intracisternale toediening klonen van neurale stamcellen dieren ligatie van de middelste hersenslagader (herseninfarct model) helpt de stippellijn hoeveelheid destructieve veranderingen in het hersengebied verminderen, met name bij transplantatie van neurale stamcellen met FGF2. Geobserveerd door immunocytochemie migratie van donorcellen in de ischemische zone met daaropvolgende integratie met intacte cellen van de ontvangende hersenen. Transplantatie onrijpe neuro cellijnen MHP36 muis rattenhersenen bij experimentele beroerte verbeteren sensomotorische functie en het inbrengen van deze cellen in de hersenen ventrikels verbetert cognitieve functie. Als gevolg van transplantatie, ratten voorgevormde hematopoietische neurale humane beenmergcellen verwijderd dysfunctie van cerebrale cortex als gevolg van ischemische schade. Aldus heterologe neurale progenitorcellen migreren van de plaats van injectie in het gebied van destructieve veranderingen in het hersenweefsel. De intracraniale transplantatie van homologe beenmergcellen in traumatische hersenschorsbeschadiging bij ratten resulteert in een gedeeltelijk herstel van de motorische functie. De donorcellen worden geïmplanteerd, geprolifereerd, ondergaan neurale differentiatie in neuronen en astrocyten en migreren naar de laesie focus. Bij toediening aan het striatum van volwassen ratten met experimentele beroerte gekloonde humane neurale stamcellen vervang beschadigde CNS-cellen en gedeeltelijk gestoorde hersenfunctie te herstellen.

Menselijke neuronale stamcellen worden overwegend geïsoleerd uit embryonaal telencephalon, dat zich significant later ontwikkelt dan de regio's met meer caudale zenuwstammen. De mogelijkheid van het isoleren van neurale stamcellen uit het ruggenmerg 43-137 dagen menselijke foetus, in de aanwezigheid van EGF en FGF2 deze cellen vormen neurosferen en vroege passages vertonen multipotentiality differentiëren tot neuronen en astrocyten. Echter, op lange termijn de teelt van neurale stamcellen (meer dan 1 jaar) ontneemt hen multipotentie - dergelijke cellen kan alleen differentiëren tot astrocyten, dat wil zeggen, ze zijn unipotente. Regionale neurale stamcellen kunnen worden verkregen door gedeeltelijke bulbektomii en na propagatie in kweek in aanwezigheid van LIF getransplanteerd aan dezelfde patiënt met neurodegeneratieve veranderingen in andere delen van het CNS. In de kliniek werd voor het eerst een vervangende celtherapie met het gebruik van neurale stamcellen uitgevoerd voor de behandeling van patiënten met een beroerte die gepaard gingen met schade aan de basale ganglia van de hersenen. Als gevolg van transplantatie van donorcellen is de klinische toestand van de meeste patiënten verbeterd.

Sommige auteurs zijn van mening dat het vermogen van neurale stamcellen prizhivlyatsya cellen migreren en te integreren in de verschillende gebieden van het zenuwweefsel beschadigd centrale zenuwstelsel opent onbeperkte mogelijkheden voor celtherapie is niet alleen lokaal, maar ook uitgebreid (beroerte of verstikking), multiochagovyh (multiple sclerose), en zelfs mondiaal ( meeste erfelijke metabole aandoeningen of neurodegeneratieve dementie), pathologische processen. Inderdaad, wanneer transplanteren het gekloneerde neurale stamcellen muis en menselijke cel ontvangende dieren (muizen en primaten, respectievelijk) van de degeneratie van dopaminerge neuronen in mezostrialnoy systeem geïnduceerd door introductie van methylfenyl-tetrapiridina (model van de ziekte van Parkinson) 8 maanden voorafgaand aan transplantatie donor neurale stamcellen zijn geïntegreerd in het CNS van de ontvanger. Een maand later worden de getransplanteerde cellen zich bilateraal langs de middenhersenen. Een deel van de resulterende neuronale oorsprong tot expressie tirozingidrolazu donor in de afwezigheid van een immuunrespons tegen een transplantaat. Ratten behandeld met 6-hydroxydopamine (een experimenteel model van de ziekte van Parkinson), een aanpassing aan het micromilieu van de getransplanteerde cellen in de gastheer hersenen werd bepaald door kweekomstandigheden van neurale stamcellen voorafgaand aan transplantatie. Neurale stamcellen snel prolifererende in vitro onder invloed van EGF, maakte het tekort van dopaminerge neuronen in het striatum van de efficiënter dan cellen uit 28-dagen oude kweken beschadigd. De auteurs geloven dat dit te wijten aan verlies van het vermogen om de signalen van de respectievelijke differentiatie tijdens celdeling waarnemen in vitro-neurale stamcellen.

In sommige studies hebben geprobeerd de effecten van de beschadigde striatum reïnnervatie te verbeteren door transplanteren op dit gebied van embryonale striatum cellen als een bron van neurotrofische factoren de gelijktijdige transplantatie van dopaminerge neuronen van de ventrale middenhersenen. Zoals later bleek, hangt de effectiviteit van neurotransplantatie grotendeels af van de methode van insertie van embryonaal zenuwweefsel. Als resultaat van het onderzoek naar de transplantatie preparaten foetaal neuraal weefsel in het ventriculaire systeem van de hersenen (striatale letsel parenchym voorkomen) verkregen informatie over hun positieve invloed op de Parkinson motor defect.

In andere studies, experimentele waarnemingen aangetoond dat transplantatie in de hersenen ventrikel preparaten embryonale ventrale middenhersenen zenuwweefsel bevattende dopaminerge neuronen transplanteren GABAerge neurale elementen in embryonale ratten striatum gemiparkinsonizmom niet bijdraagt aan het herstel van beschadigde functie van het dopaminerge systeem. Integendeel, immunocytochemie bevestigde het bewijs van lage overleving van dopaminerge neuronen van de ventrale middenhersenen, getransplanteerd in het striatum van ratten. Therapeutisch effect intraventriculaire transplantatie van embryonale ventrale middenhersenen zenuwweefsel gerealiseerd wanneer het gelijktijdig implantatie in gedenerveerd striatum formulering van striatale embryonale cellen. De auteurs suggereren dat het mechanisme van dit effect wordt in verband gebracht met een positief trofische effect van GABA-erge cellen in de embryonale striatum specifieke dopaminerge activiteit intraventricular transplantaties ventrale middenhersenen. Uitgedrukt gliale reactie transplantaten ging gepaard met een lichte regressie indicatoren apomorfineproef. Laatstgenoemde zijn beurt gecorreleerd met serum gehalte aan GFAP, die rechtstreeks verwijst naar de schending van de bloed-hersenbarrière permeabiliteit. Op basis van deze gegevens, de auteurs concluderen dat GFAP serum kan worden gebruikt als een passende maat voor de bedrijfstoestand van het transplantaat en verhoogde permeabiliteit van de bloed-hersenbarrière te neurospecifieke GFAP-type antigeen een pathogenetische schakel in de ontwikkeling van graft falen door autoimmuun beschadiging van zenuwweefsel van de ontvanger .

Vanuit het gezichtspunt van andere onderzoekers, innesteling en integratie van neurale stamcellen na transplantatie stabiel en leven als donor cellen in de ontvanger gedurende ten minste twee jaar na de transplantatie, en zonder een significante vermindering van hun aantal. Pogingen om dit te verklaren door het feit dat in een ongedifferentieerde toestand neurale stamcellen niet uitdrukken MHC klasse I en II op een niveau dat voldoende is om een afstoting reactie te veroorzaken, kunnen geldig worden beschouwd in verband met slecht gedifferentieerde neurale voorlopercellen. Niet alle neurale stamcellen in de hersenen van de ontvanger blijven echter bestaan in een immature modellerende staat. De meeste van hen ondergaan differentiatie, waarbij MHC-moleculen volledig tot expressie worden gebracht.

Vooral het inefficiënte gebruik voor de behandeling van experimentele Parkinsonisme geneesmiddelen intrastriarnoy overbrengen van de embryonale ventrale middenhersenen met het dopaminerge neuronen geassocieerd met slechte overleving van getransplanteerde dofaminer- sche neuronen (slechts 5-20%), die wordt veroorzaakt door reactieve gliosis bijbehorende lokale trauma hersenparenchym bij transplantatie. Het is bekend dat lokale schade hersenweefsel en verwante gliosis leiden tot verstoring van de bloed-hersenbarrière integriteit toegang tot perifeer bloed antigen van het zenuwweefsel, in het bijzonder neuronen en okara antigen. De aanwezigheid in het bloed van deze antigenen kunnen cytotoxische antilichamen op te wekken en om ze te ontwikkelen auto-agressie.

Cymbalyuk V. Et al (2001) vermelden dat het nog steeds van kracht is een traditionele oogpunt, volgens welke het CNS een immunologisch bevoorrechte omgeving, geïsoleerd van het immuunsysteem van de bloed-hersenbarrière. In hun bespreking van de literatuur verwijzen de auteurs naar een aantal studies die suggereren dat deze opvatting niet volledig overeenkomt met de essentie van immuunprocessen in de hersenen van zoogdieren. Gebleken is dat de gelabelde substantie ingebracht in het hersenweefsel diepe cervicale lymfeknopen kunnen bereiken en na intracerebrale injectie van antigeen in het lichaam te vormen specifieke antilichamen. Cellen van cervicale lymfeknopen corresponderen met proliferatie met dergelijke antigenen, beginnend vanaf de 5e dag na de injectie. De vorming van specifieke antilichamen werd ook onthuld in de transplantatie van de huid in het parenchym van de hersenen. De auteurs van de review geven verschillende mogelijke manieren om het antigeen van de hersenen naar het lymfatische systeem te transporteren. Een daarvan is de overgang van antigenen van de perivasculaire ruimten naar de subarachnoïdale ruimte. Aangenomen wordt dat perivasculaire ruimten, gelokaliseerd langs grote hersenvaatjes, equivalent zijn aan het lymfestelsel in de hersenen. De tweede weg ligt langs de witte vezels - door het van tralies voorziene bot in de lymfevaten van het neusslijmvlies. Bovendien is er een uitgebreid netwerk van lymfevaten in de dura mater. De bloedcelbarrière voor lymfocyten is ook erg relatief. Het is bewezen dat geactiveerde lymfocyten in staat zijn om enzymen te produceren die de permeabiliteit van de structuren van het "immuunfilter" van de hersenen beïnvloeden. Op het niveau van postcapillaire venulen dringen geactiveerde T-helpers door en door de intacte bloed-hersenbarrière. De these over de afwezigheid van cellen die het antigeen in de hersenen vertegenwoordigen, is niet bestand tegen kritiek. Momenteel is de mogelijkheid om antigenen in het centrale zenuwstelsel te vertegenwoordigen door ten minste drie soorten cellen overtuigend bewezen. Ten eerste zijn het dendritische cellen van beenmergoorsprong, die in de hersenen zijn gelokaliseerd langs grote bloedvaten en in witte stof. Ten tweede antigenen kunnen presenteren de endotheelcellen van de bloedvaten van de hersenen en in samenwerking met MHC-antigenen die klonale groei specifiek voor deze antigenen T-cellen ondersteunt. Ten derde werken micro- en astrogliacellen als antigeenpresenterende middelen. De bij de immuunreactie in het CZS, astrocyten verwerven eigenschappen immunnoeffektornoy cellen drukken een aantal antigenen, cytokinen en immunomodulatoren. Bij incubatie met y-interferon (y-INF) in vitro astrogliale cellen brengen MHC- klasse I en II antigenen, en gestimuleerd astrocyten in staat zijn antigeen representatie en houden van de klonale proliferatie van lymfocyten.

Hersenweefsel trauma, postoperatieve ontsteking, oedeem en fibrine-afzettingen bij de transplantatie van foetaal neuraal weefsel, scheppen de voorwaarden voor het verhogen van de permeabiliteit van de bloed-hersenbarrière met gestoorde zelftolerantie, sensibilisatie en activering van SDZ + CD4 + lymfocyten. Auto- en presentatie van allo-antigenen gedragen astrocyten en microglia cellen reageren op y-INF tot expressie brengende MHC-molecuul, ICAM-1, LFA-I, LFA-3, co-stimulerende moleculen B7-1 (CD80) en B7-2 (CD86), alsmede afscheiding van IL-la, IL-ip en y-INF.

Het feit dat een langere overleving van embryonaal neuraal weefsel bij de intracerebrale transplantatie plaats van op de perifere toediening moeilijk te wijten aan het ontbreken van inleiding transplantatie immuniteit. Vooral omdat monocyten, geactiveerd lymfocyten (cytotoxische CD3 + CD8 + en helper T-cellen) en de cytokinen die zij produceren, alsook antilichamen tegen antigenen perifere transplantatie foetaal zenuwweefsel een belangrijke rol bij de afwijzing spelen. Enig belang in het creëren van de voorwaarden voor een meer duurzame resistentie tegen T-cel immune processen neyrotransplantatov heeft een laag niveau van expressie van MHC-moleculen in embryonale zenuwweefsel. Dat is de reden waarom in het experiment immune ontsteking na transplantatie van embryonale zenuwweefsel in de hersenen is langzamer dan na huidtransplantatie ontwikkelen. Niettemin wordt na 6 maanden een volledige vernietiging van individuele transplantaten van het zenuwweefsel waargenomen. Op het gebied van transplantatie gelokaliseerde overwegend T-lymfocyt beperkte antigenen op MHC klasse II (Nicholas et al., 1988). Experimenteel werd vastgesteld dat voor neurotransplantatie ksenologicheskoy depletie van T-helper (L3T4 +), maar niet cytotoxisch T-lymfocyten (Lyt-2), verlengt de overleving van ratten zenuwweefsel in de hersenen van de ontvangende muizen. Neyrotransplantata Afwijzing wordt vergezeld door infiltratie van macrofagen en T-lymfocyten van de gastheer. Daarom, macrofagen en geactiveerde microgliale cellen in situ gastheer fungeren als een immunostimulerend antigeen presenterende cellen, en een toename van de donor antigenen door MHC klasse I expressie verhoogt de cytotoxische killer activiteit ontvanger T-lymfocyten.

Het heeft geen zin om talrijke pogingen om de speculatieve neyrotransplantata afstotingsreactie van het immuunsysteem van het ontvangende organisme op endotheliale cellen of gliale donor elementen strakke lijnen en neurale stamcellen leggen ondergaan immuunaanval analyseren. Opmerkelijk bericht dat de mechanismen van een langere overleving transplantatie in het centrale zenuwstelsel een belangrijke rol expressie mergcellen Fas-ligand apoptose bindende receptor (Fas-molecuul) op T-lymfocyten infiltreren hersenen en induceren apoptose die typisch beschermend mechanisme van barrière auto-immunogene weefsels.

Zoals treffend opgemerkt Cymbalyuk V. Et al (2001) Transplantatie van embryonaal neuraal weefsel wordt gekenmerkt door de ontwikkeling van een ontsteking waarbij gesensibiliseerd hersenen antigenen en geactiveerde cellen, antilichamen, en ook door de lokale productie van cytokinen. Een belangrijke rol hierin wordt gespeeld door de reeds bestaande sensibilisering van het organisme tegen hersenantigenen die optreedt tijdens de ontwikkeling van CZS-ziekten en kan worden gericht op transplantaatantigenen. Daarom is de werkelijke langere overleving histocompatibility neyrotransplantatov door de toediening van cyclosporine A of monoklonale antilichamen tegen CD4 + lymfocyten van de ontvanger alleen onderdrukking van het immuunsysteem verwezenlijkt.

Veel problemen met neurotransplantatie blijven dus onopgelost, inclusief die met betrekking tot immunologische compatibiliteit van weefsels, die alleen na doelgerichte fundamentele en klinische onderzoeken kunnen worden opgelost.