Células-tronco neurais

A evidência experimental para a possibilidade da regeneração de células do SNC foram obtidos descoberta muito cedo de células estaminais embrionárias, que mostrou a presença no neocortex, hipocampo e bolbo olfactivo das células do cérebro de ratos adultos, excitante 3H-timidina, que é, a capacidade para sintetizar a proteína e divisão. Nos anos 60 do século passado, assumiu-se que essas células são os precursores dos neurônios e participam diretamente nos processos de aprendizagem e memória. Um pouco mais tarde, as sinapses foram detectadas nos neurônios de novo, e os primeiros trabalhos sobre o uso de células-tronco embrionárias para a indução da neuronogênese in vitro apareceram. No final do século XX, experimentos com diferenciação direta de ESC em células progenitoras neurais, neurônios dopaminérgicos e serotonérgicos levaram a uma revisão das idéias clássicas sobre a capacidade das células nervosas de mamíferos de se regenerar. Os resultados de numerosos estudos têm provado de forma convincente a realidade da reestruturação das redes neurais e a presença de neuronogênese ao longo de toda a vida pós-natal do organismo de mamífero.

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

Fontes de células-tronco neurais

As células estaminais neurais isoladas durante as operações na região subventricular dos ventrículos laterais e no giro dentado do hipocampo, que é na cultura de células para formar neuroesferas (esferas neurais), e depois dispersando e preformirovaniya passado - todos os tipos principais do SNC celulares ou, em um ambiente especial, as novas microesferas. Nas culturas em suspensão de tecido dissociado, isoladas das partes periventriculares do cérebro embrionário, também ocorrem neurosferas.

Os marcadores de células cerebrais imaturas são nestin, beta-tubulin III (marcador da linha neuronal), vimentina, GFAP e NCAM, para a identificação imunocitoquímica de quais anticorpos monoclonais são utilizados. Nestin (uma proteína de neurofilamentos tipo IV intermediário) expressa células neuroectodérmicas multipotentes. Esta proteína é utilizada para identificar e isolar células progenitoras neuroepiteliais multipotentes do SNC usando anticorpos monoclonais Rat-401, que podem detectar até 95% das células do tubo neural em embriões de ratos no décimo primeiro dia de gestação. O Nestin não é expresso sobre os descendentes diferenciados de células estaminais neurais, mas está presente em células progenitoras neurais precoces, neurônios pós-mitóticos e neuroblastos precoce. Com a ajuda deste marcador, as células progenitoras neuroepiteliais foram identificadas e a existência de células-tronco no sistema nervoso central foi comprovada. A Vimentina (uma proteína de neurofilamentos do tipo III intermediário) é expressa por células progenitoras neurais e gliais, bem como por neurônios, fibroblastos e células musculares lisas. Consequentemente, ambos os marcadores imunocitoquímicos não têm a especificidade necessária para a identificação separada de células neurais e células progenitoras. Usando a beta-tubulina III, a orientação neuronal da diferenciação das células estaminais é estabelecida, enquanto que os astrócitos de tipo I são identificados pela expressão do GFAP e os oligodendrócitos expressam expressamente o galactocerebrosido (Ga! C).

Mitógenos para células progenitoras neurais são FGF2 e EGF, que apoiam a proliferação de células progenitoras indiferenciadas em cultura com a formação de neurosferas. A taxa de divisão das células estaminais neurais aumenta significativamente sob a influência do FGF2, e também ao usar a combinação FGF2 + EGF. Os efeitos proliferativos do FGF2 são mediados pelos receptores FGF2-R1. A heparina aumenta a afinidade da ligação do receptor de FGF2 e melhora dramaticamente o seu efeito mitogénico nas células neuroepiteliais. Nos estágios iniciais da embriogênese, os receptores de FGF2 são expressos no telencefalo do rato, em estágios posteriores sua localização é limitada à zona ventricular. A expressão máxima de FGF2-R1 por células pós-mióticas é observada após o final do período de neurogênese precoce. O período inicial de desenvolvimento do telencefalo é caracterizado por um baixo nível de expressão de receptores de EGF, principalmente nas células da região ventral. Nos estágios posteriores da embriogênese, a expressão de EGF-R aumenta na direção dorsal. Nos cérebros dos roedores, o EGF tem uma alta afinidade pelo receptor transformador de crescimento beta (TGF-beta-R), com o qual se liga predominantemente. Indirectamente, o papel funcional de EGF-R indicam os dados sobre prosencéfalo disgenesia cortical surgido no período final de embriogénese e ontogenia pós-natal, a função de redução do prosencéfalo, córtex e morte ectopia de células do hipocampo de gene do receptor de EGF murganhos nocaute. Além disso, a presença de TGF-a no meio nutritivo é absolutamente essencial para a formação da neurosfera. Após a remoção de fatores de crescimento do meio condicionado, as células deixam de se dividir e se submeterem a uma diferenciação espontânea com a formação de neurônios, astrocitos e oligodendroblastos.

Considerando isso, a reagagação de células estaminais dissociadas e o cultivo de neurosferas são realizadas em meio nutritivo contendo EGF e FGF básico ou FGF2, mas sem adição de soro. Mostra-se que o EGF induz a proliferação de células-tronco na zona subendendica dos ventrículos laterais e o FGF principal promove a proliferação de células-tronco do estriado, do hipocampo, do novo córtex e do nervo óptico do cérebro maduro. A combinação de EGF e FGF básico é absolutamente necessária para a proliferação ativa de células estaminais isoladas do ependyma do terceiro e quarto ventrículos do prosencéfalo, bem como do canal espinhal da medula espinhal torácica e lombar.

Após a dissociação, uma suspensão de células-tronco neurais é cultivada em pratos de plástico ou em placas de vários poços sem um substrato adesivo para aumentar o tamanho das novas neurosferas emergentes, que geralmente leva cerca de 3 semanas. O método de dispersão múltipla e reprodução de neurosferas permite a obtenção de um número suficiente de clones lineares de células-tronco multipotentes para transplante intracerebral. Este princípio também se baseia na criação de um banco de células-tronco isoladas do cérebro embrionário humano. Sua longa (por vários anos) clonagem torna possível a obtenção de linhas estáveis de células estaminais neurais, das quais os neurônios catecolaminérgicos são formados após a diferenciação induzida.

Se neuroesferas não são dispersas e crescidas em substratos adesivas no meio sem factores de crescimento, em proliferação de células estaminais começam a diferenciar-se espontaneamente para formar as células precursoras neuronais e células gliais com a expressão dos marcadores de todos os tipos de células nervosas: MAP2, Tau-1, NSE, NeuN, beta -tubulina III (neurônios), GFAP (astrocitos) e CalC, 04 (oligodendrócitos). Em contraste, em culturas de células estaminais neuronais, na proporção de neurónios para mais do que 40% das células diferenciadas (em roedores - de 1 a 5%) as células em ratinhos e ratos, mas não é muito menos de oligodendrócitos, que é muito importante em terapia celular ponto de vista desmielinizante doenças. O problema é resolvido pela adição de um meio de cultura B104, que estimula a formação de células produtoras de mielina.

No cultivo de células progenitoras neurais no cérebro de embriões humanos em um meio contendo EGF, FGF básico e LIF, o número de células progenitoras da linha neural é aumentado em 10 milhões de vezes. As células in vitro reproduzidas retém a capacidade de migrar e se diferenciar em células nervosas e gliais após o transplante para o cérebro de ratos sexualmente maduros. No entanto, in vivo, o número de divisões de células progenitoras multipotentes é limitado. Observou-se repetidamente que o limite de Hayflick para a célula-tronco neural "adulta" (cerca de 50 mitoses) ainda não é realizável mesmo no experimento - as células na forma de neurosferas conservam suas propriedades apenas por 7 meses e apenas em 8 passagens. Acredita-se que isso se deve às peculiaridades de sua dispersão durante a passagem (tripsinização ou ação mecânica), o que reduz drasticamente a atividade proliferativa das células devido ao distúrbio dos contatos celulares. Na verdade, se em vez de dispersar um método de dividir as neurosferas em 4 partes, a viabilidade das células durante a passagem é significativamente aumentada. Esta técnica permite o cultivo de células-tronco neurais humanas por 300 dias. No entanto, após esse período, as células perdem atividade mitótica e sofrem degeneração ou passam ao estágio de diferenciação espontânea com a formação de neurônios e astrocitos. Nesta base, o autor considera que 30 mitoses é o número limitante de divisões para células-tronco neurais cultivadas.

Ao cultivar células-tronco neurais humanas in vitro, são formados principalmente neurônios GABA -érgicos. Sem criar condições especiais, as células progenitoras neurais geram neurônios dopaminérgicos (necessários para a terapia celular da doença de Parkinson) apenas nas primeiras passagens, após o que todos os neurônios em cultura consistem exclusivamente em células GABA-ergicas. Nos roedores, a indução de neurônios dopaminérgicos in vitro é causada por IL-1 e IL-11, bem como fragmentos de membranas de células nervosas, LIF e GDNF. No entanto, esse método não teve êxito para um homem. No entanto, com o transplante neuronal intracerebral GABA-ergico in vivo sob a influência de fatores de microambiente, aparecem células nervosas com diferentes fenótipos mediadores.

A busca de combinações de fatores neurotróficos mostrou que FGF2 e IL-1 induzem a formação de neuroblastos dopaminérgicos, que, no entanto, não são capazes de produzir neurônios dopaminérgicos. A diferenciação de células estaminais em excitatória glutamatérgica do hipocampo e neurónios GABAérgicos inibitórios é influenciada neurotrofinas, uma EGF e IGF-1 induzir a formação de neurónios glutamatérgicos e GABAérgicos a partir de células progenitoras neurais de embriões humanos. Adição sequencial de cultura ácido retinóico e neurotrofina 3 (NT3) aumenta significativamente a diferenciação de células estaminais do hipocampo amadurecer cérebro em neurónios de diferente mediador natureza, enquanto utilizando uma combinação de factor neurotrófico derivado do cérebro (BDNF), a NT3 e a GDNF em culturas de hipocampo e neocortical disponíveis neurônios piramidais.

Assim, os resultados de numerosos estudos indicam que, em primeiro lugar, as células estaminais de diferentes estruturas cerebrais sob a influência de fatores locais de tecido específico são capazes de se diferenciar in vivo nos fenótipos neuronais inerentes a essas estruturas. Em segundo lugar, a diferenciação induzida direta de células-tronco neurais in vitro por células precursoras de clones possibilita a obtenção de células nervosas e gliais com características fenotípicas predeterminadas para o transplante intracerebral em várias formas de patologia cerebral.

Não há dúvida de que as células estaminais pluripotentes isoladas de embriões ou o SNC de um adulto podem ser consideradas como fonte de novos neurônios e usadas em uma clínica com o objetivo de tratar patologia neurológica. No entanto, o principal obstáculo para o desenvolvimento de neurotransplante celular prático é o fato de que a maioria das células estaminais neurais não se diferenciam em neurônios após a implantação em áreas não neurogênicas do SNC maduro. Ignorando esse obstáculo, propõe-se um método inovador muito original que permite in vitro obter uma população pura de neurônios de células estaminais neurais do feto humano após o transplante para o SNC de um rato maduro. Os autores provam que a diferenciação de células implantadas de acordo com este método resulta na formação de neurônios do fenótipo colinérgico, que é causado pela influência de fatores de microambiente ambiental. A tecnologia proposta é de interesse do ponto de vista do desenvolvimento de novos tipos de terapia com base em células-tronco e a substituição de neurônios danificados devido a trauma ou doença neurodegenerativa, uma vez que os neurônios colinérgicos desempenham um papel de liderança na formação de funções motoras, funções de memória e treinamento. Em particular, os neurônios colinérgicos isolados de células-tronco humanas podem ser usados para substituir motoneurônios perdidos em esclerose lateral amiotrófica ou lesões da medula espinhal. Atualmente, não há informações sobre os métodos de produção de um número significativo de neurônios colinérgicos de uma população de células-tronco pré-formadas por mitogênio. Os autores propõem um método bastante simples, mas eficaz, de estimular as células-tronco neurais primárias pré-formadas de mitógenos na direção do desenvolvimento em neurônios praticamente puros após a implantação, tanto em zonas não neurogênicas como neurogênicas do rato sexualmente maduro. O resultado mais importante de seu trabalho é a transformação de um número suficientemente grande de células transplantadas para neurônios colinérgicos quando implantados na membrana do meio e na medula espinhal.

Além disso, para cerebrais preformação neural em células estaminais de 8 semanas neurónios embrião humano holiyergicheskie em cortical vitro, propôs a utilização de várias combinações dos seguintes factores tróficos e de produtos químicos: recombinante de FGF básico, EGF, LIF, rato péptido som do terminal amino (Shh-N ), ácido transretinico, NGF, BDNF, NT3, NT4, laminina natural e heparina de rato. A linha original de células-tronco neurais humanas (K048) foi mantida in vitro durante dois anos e sustentou 85 passagens sem alterações nas propriedades proliferativas e diferenciadoras com a preservação de um cariotipo diploide normal. As neurotransferências não dispersas das 19-55ª passagens (38-52 semanas) foram plantadas em poli-d-lisina e laminina, e depois tratadas com os fatores acima mencionados em concentrações, combinações e sequências variáveis. A combinação, consistindo no FGF básico, heparina e laminina (na sigla FHL), teve um efeito único. Após um dia de cultura das células estaminais neurais do embrião no meio FHL com ou sem Shh-N (combinação de Shh-N + FHL na abreviatura SFHL), observou-se expansão rápida de grandes células planares. Todos os outros protocolos de um dia (por exemplo, como a laminina FGF + básica), pelo contrário, levaram à proliferação radial limitada de células em forma de fuso e essas células não deixaram o núcleo da neurosfera. Após 6 dias de ativação e subseqüente diferenciação de dez dias em um meio contendo B27, grandes células do tipo neurônio polipolar foram encontradas na borda das esferas ativadas por FHL. Em outros grupos protocolares, a maioria das células tipo neurônio permaneceu pequena e bipolar ou unipolar. A análise imunocitoquímica demonstrou que pequenas células monopolares bipolar (<20 mícrones) ou eram ou células polipolyarnyh mais grandes localizados na borda neuroesferas FHL-activados provou colinérgica como marcadores expressos característicos de neurónios colinérgicos GABA-érgicos ou glutamatérgicos Considerando (Islet-1 e ChAT). Alguns destes neurónios, ao mesmo tempo expresso sinapsina 1. Como resultado, cinco séries de experiências independentes, os autores descobriram que a população total de células em áreas individuais por 45,5% diferenciaram-se em neurónios TuJl +, enquanto colinérgica (ChAT ^) neurónios foi apenas 27,8 % de células na mesma população. Após mais 10 dias de diferenciação in vitro, em adição aos neurónios colinérgicos no neuroesferas FHL-activados foram quantidades significativas de pequenos neurónios glutamatérgicos - (6,3%), GABA-érgicos (11,3%), e astrócitos (35,2% ) e células nestinpositive (18,9%). Ao usar outras combinações de fatores de crescimento, os neurônios colinérgicos estavam ausentes e as células de borda da neurosfera foram formadas por astrócitos ou por pequenos neurônios glutamatérgicos e GABA -érgicos. O monitoramento de potenciais ativos de espera e ativos usando a técnica de grampo de grampos de células inteiras mostrou que, após sete dias de ativação de FHL, a maioria das grandes células polipolares teve um potencial de descanso de -29,0 ± 2,0 mV, na ausência do potencial de ação. Após 2 semanas de aumentos potenciais de repouso a -63,6 ± 3,0 mV, potenciais de acção, que são observados no momento da despolarização correntes de indução e 1M tetrodotoxina bloqueados, indicando que a actividade funcional dos neurónios colinérgicos imaturos.

Além disso, os autores descobriram que em si ou a activação in vitro SFHL- FHL- não resulta na formação de neurónios maduros, e tentou estabelecer se capaz pré-formado através de FHL SFHL ou células a diferenciar-se em neurónios colinérgicos do tronco quando transplantadas em rato maduro do SNC. Para isso, as células ativadas foram injetadas na zona neurogênica (hipocampo) e em várias zonas não neurogênicas, incluindo o córtex pré-frontal, a membrana do meio e a medula espinhal de ratos adultos. O rastreamento das células implantadas foi realizado com a ajuda do vetor CAO - ^ p. Sabe-se que o TOC marca simultaneamente tanto a ultraestrutura da célula como os processos celulares (nível molecular) sem vazamento e podem ser visualizados diretamente. Além disso, as células-tronco neurais marcadas com OPP mantêm um perfil de diferenciação neuronal e glial, idêntico ao perfil de células-tronco não convertidas do cérebro embrionário.

Uma a duas semanas após a implantação de 5 x 10 ⁴ células estaminais neurais ativadas e marcadas, elas foram encontradas na medula espinhal ou cérebro de ratos, com células TOC + principalmente localizadas perto do local da injeção. Os processos de migração e integração foram observados já um mês após o transplante. Os limites da migração variaram dependendo do local da injeção: quando injetados no córtex pré-frontal, as células TOC + foram localizadas a 0,4-2 mm da zona de administração, no caso de implantação na membrana do meio, hipocampo ou medula espinhal, as células migraram para muito maior distancias de até 1-2 cm. As células transplantadas foram localizadas em estruturas altamente organizadas do sistema nervoso central, incluindo o córtex frontal, a membrana do meio, o hipocampo e a medula espinhal. Os elementos neuronais marcados com TOC já foram observados na primeira semana após o transplante, e seu número aumentou significativamente 1 mês após a operação. A análise estereotôria mostrou uma maior taxa de sobrevivência de células implantadas em diferentes estruturas do cérebro, em comparação com a dorsal.

Sabe-se que, na maioria dos tecidos de um organismo adulto de mamíferos, a população de células estaminais regionais é preservada, cuja transformação em células maduras é regulada por fatores teciduais específicos. A proliferação de células estaminais, diferenciação de células progenitoras e a formação específico para a estrutura do cérebro fenótipos neuronais in vivo a um grau muito maior expressa no cérebro fetal, tal como determinado pela presença de concentrações elevadas de factores morfogenéticos microambiente local - neurotrofinas de BDNF, NGF, NT3, NT4 / 5, e de crescimento fatores FGF2, TGF-a, IGF1, GNDF, PDGF.

Onde estão as células-tronco neurais?

Está estabelecido que as células estaminais neurais expressam proteína fibrilante de ácido glial, que entre células maduras da linha neural é preservada apenas em astrocitos. Portanto, a reserva de tronco no sistema nervoso central maduro pode ser células astrocíticas. Com efeito, no bolbo olfactivo e neurónios do giro dentado foram identificados, originário a partir do precursor de GFAP-positivos, o que é contrário às opiniões tradicionais sobre o papel das células progenitoras de células gliais radiais, GFAP não é expresso no giro dentado na fase adulta. É possível que, no sistema nervoso central, existam duas populações de células-tronco.

A questão da localização das células estaminais na zona subventricular ainda não está clara. De acordo com alguns autores, as células ependimárias formam clones esféricos em cultura, que não são neurônios verdadeiros (como clones de células subendendicas), uma vez que são capazes de se diferenciar apenas em astrocitos. Por outro lado, após a marcação fluorescente ou viral das células ependyma, um marcador é encontrado nas células da camada do subendum e nas lâmpadas olfativas. Tais células rotuladas in vitro formam neurosferas e diferenciam-se em neurônios, astrócitos e oligodendrócitos. Além disso, mostra-se que no ependimio cerca de 5% das células expressam marcadores de haste - neustin, Notch-1 e Mussashi-1. Supõe-se que o mecanismo da mitose assimétrico associado a distribuição desigual de receptor de membrana Notch-1, pelo que este último permanece nas células auxiliares de membrana localizadas na zona ependimal, ao passo que a célula mãe migrando em camada subependimny perde deste receptor. Deste ponto de vista, a zona subependimica pode ser considerada como um coletor de precursores progenitores de neurônios e glia formados a partir das células estaminais da camada ependimal. Na opinião de outros autores, nas divisões caudais da zona subventricular apenas células gliais são formadas, e as células da região rostral-lateral são a fonte da neuronogênese. Na terceira variante, as partes anterior e posterior da zona subventricular dos ventrículos laterais recebem potências neurogênicas equivalentes.

De um modo preferido olha quarta forma de realização reserva organização tronco cerebral no SNC, em que, na zona subventricular três tipos principais de células progenitoras neurais - A, B e C. Em primeiras células que expressam marcadores neuronais (PSA-NCAM, TuJl) e rodeadas por células B, que são identificados pela expressão de antígenos como astrocitos. C-células, não possuindo características antigênicas de neurônios ou glia, possuem alta atividade proliferativa. O autor demonstrou de forma convincente que as células B são precursores de células A e neurônios formadores de novos de lâmpadas olfativas. Durante a migração, as células A são cercadas por cadeias de células progenitoras neurais, que diferem significativamente do mecanismo de migração de neuroblastos pós-mitóticos ao longo da glia radial no cérebro embrionário. A migração é terminada na divisão mitótica bulbo olfactivo de ambos A- e as células B, os derivados que são incorporadas nas camadas de células granulosas na camada glomerular das áreas olfactivas do cérebro.

No cérebro em desenvolvimento de embriões, não existem células ependiárias diferenciadas, e as paredes ventriculares incluem a multiplicação de células-tronco das zonas hermética e subventricular ventricular, onde os migrantes primários e glioblastes migram. Nesta base, alguns autores acreditam que a região subependimica do cérebro maduro contém um tecido nervoso hermético embrionário reduzido, constituído por astrocitos, neuroblastos e células não identificadas. As células-tronco neurais verdadeiras representam menos de 1% das células na zona hermética da parede ventricular lateral. Em parte, portanto, e também em conexão com a evidência de que os astrócitos da zona do subendum são os precursores das células estaminais neurais, a possibilidade de transdiferenciação de elementos gliais astrocíticos com a aquisição de características fenotípicas neuronais não é descartada.

O principal obstáculo para a solução final do problema da localização de células-tronco neurais in vivo é a ausência de marcadores específicos para essas células. No entanto, do ponto de vista prático, parece muito interessante que as células estaminais neurais fossem isoladas do sistema nervoso central, que não contêm zonas subependimicas - o terceiro e quarto ventrículos do prosencéfalo, o canal espinhal da medula espinhal torácica e lombar. Especialmente importante é o fato de que, com dano à medula espinhal, a proliferação de células-tronco do ependyma do canal central é reforçada, com a formação de células progenitoras migrando e diferenciando em astrocitos de cicatrizes gliomasodérmicas. Além disso, as células precursoras de astro e oligodendrócitos também são encontradas na medula espinhal intacta de ratos adultos.

Assim, dados da literatura indicam fortemente a presença do sistema nervoso central de mamíferos adultos, incluindo humanos, reserva-tronco regionais, regenerativa e de plástico com capacidade, infelizmente, é capaz de fornecer apenas os processos de regeneração fisiológicas para formar novas redes neurais, mas não satisfaz as necessidades do reparador regeneração. Isso levanta o problema de encontrar formas de aumentar exógenamente os recursos do SNC, o que é insolúvel sem uma idéia clara dos mecanismos de formação do SNC no período embrionário.

Hoje sabemos que no processo de desenvolvimento embrionário, as células-tronco das células do tubo neural são a fonte de três tipos - neurônios, astrócitos e oligodendrócitos, ou seja, os neurônios e células da glia são derivados de um precursor comum. A diferenciação de ectoderma em aglomerados de células progenitoras neurais começa sob a influência de genes proneural família bHLH de produtos e é bloqueada através da expressão de derivados da proteína do receptor da transmembrana de Notch família de genes que limitam a determinação e diferenciação precoce de células progenitoras neurais. Por sua vez, os ligandos do receptor Notch são as proteínas transmembranares Delta das células vizinhas, devido ao domínio extracelular dos quais os contatos intercelulares diretos são feitos com a interação indutiva entre células-tronco.

A implementação adicional do programa de neurogênese embrionária não é menos complexa e, ao que parece, deve ser específica da espécie. No entanto, os resultados dos estudos de neuroxenotransplante indicam que as células estaminais têm um conservadorismo evolutivo pronunciado, de modo que as células estaminais neurais humanas podem migrar e desenvolver quando são transplantadas para o cérebro de um rato.

Sabe-se que o SNC de mamífero possui uma capacidade extremamente baixa de regeneração reparadora, caracterizada pela ausência de quaisquer sinais de emergência de novos elementos celulares no cérebro maduro em troca dos neurônios que morreram como resultado de trauma. No entanto, no caso do transplante de neuroblasto, estes últimos não apenas sobrevivem, proliferam e diferenciam, mas também são capazes de serem integrados nas estruturas cerebrais e substituindo funcionalmente os neurônios perdidos. Quando as células progenitoras neuronais comprometidas foram transplantadas, o efeito terapêutico foi significativamente mais fraco. Tais células apresentaram pouca capacidade de migração. Além disso, as células progenitoras neurais não reproduzem a arquitetura das redes neurais e funcionalmente não se integram ao cérebro do destinatário. Em conexão com isso, as questões da regeneração de plástico-reparação são ativamente estudadas no transplante de células-tronco neurais multipotentes não formadas.

O estudo M. Alexandrova et al (2001) na primeira forma de realização, as experiências eram receptores de ratos fêmea maduros e doadores eram desenvolvimento de embriões de 15 dias. Os receptores foram removidos porção do córtex occipital e da cavidade transplantadas mecanicamente suspenso tecido cortical embrionário presuntivo contendo células estaminais multipotentes ventricular e região subventricular. Na segunda forma de realização, as experiências realizadas transplante de células estaminais neurais de 9 semanas de ratos polovozrelh cérebro fetal humano. A partir dos embriões da área periventricular autores fatias de tecido isolado do cérebro foram colocadas no seu meio de cultura e F-12 foi obtido por pipetagem repetida da suspensão de células, e, em seguida, cultivadas em um meio especial NPBM suplementado com factores de crescimento - FGF, EGF e o NGF. As células foram cultivadas numa cultura em suspensão antes da formação de neurosferas, que foram dispersas e novamente plantadas na cultura. Após 4 passagens com um período de cultivo total de 12 a 16 dias, as células foram utilizadas para o transplante. Os receptores foram desyatisutochkye ratos maduros e em dois meses os ratos Wistar, que na região do ventrulo lateral foi injectado com 4 ul de suspensão de células estaminais neurais humanos sem imunossupressão. Os resultados indicam que as células são dissociadas ventricular e zona subventricular do aloenxerto de rato embrionário cerebral córtex indicador no cérebro adulto continua a desenvolver, que microambiente receptor é, os factores de diferenciação do cérebro não bloquear o crescimento e diferenciação de células estaminais neurais do embrião. No período inicial após o transplante de células multipotentes continuou divisão mitótica e activamente migrou da área do transplante de tecido no cérebro destinatário. Células estaminais embrionárias transplantadas, que têm um grande potencial de migração, foram encontrados em praticamente todas as camadas do córtex do transplante de medula destinatário ao longo da via e na substância branca. O comprimento do trajecto de migração das células nervosas foi sempre significativamente inferior (até 680 micron) do que as células gliais (até 3 mm). Os vetores estruturais para a migração de astrocitos foram vasos sanguíneos e estruturas fibrosas do cérebro, o que foi observado em outros estudos.

Anteriormente, acreditava-se que o acúmulo de astrocitos marcados na área de danos ao córtex cerebral do receptor pode ser devido à formação de uma barreira glial entre os tecidos do enxerto e o receptor. No entanto, um estudo da estrutura de enxertos celulares localizados de forma compacta mostrou que sua citocárctica é caracterizada por aleatoriedade, sem qualquer distribuição em camadas de células transplantadas. O grau de ordenação dos neurônios transplantados aproximou-se das células do córtex cerebral normal somente se não houver barreira glial entre o doador e os tecidos receptores. Caso contrário, a estrutura das células do transplante era atípica, e os próprios neurônios sofreram hipertrofia. A tipagem neuroimunoquimica de células transplantadas em transplantes revelou neurônios inibitórios GABA inibitórios para revelar a expressão de proteínas PARV, CALB e NPY. Conseqüentemente, no cérebro maduro, fatores de microambiente que podem suportar a proliferação, a migração e a diferenciação específica das células multipotentes neurais persistem.

Na cultura de células estaminais humanas isoladas a partir das periventricular do cérebro 9-semana embriões de idade, M. Alexandrova et al (2001), no quarto passagem nestinpozitivnyh encontrado um grande número de células multipotentes, alguns dos quais têm sido submetidos a diferenciação in vitro e desenvolvidos por tipo neuronal, o que correspondeu resultados de pesquisa por outros autores. Após o transplante no cérebro de ratos adultos, as células estaminais humanas cultivadas foram divididas mitôticamente e migraram para o tecido do cérebro xenogênico do receptor. Em transplantes celulares, os autores observaram duas populações de células - pequenas e maiores. Este migrou tanto no parênquima quanto nas estruturas de fibras do cérebro receptor por distâncias insignificantes - dentro de 300 μm. A maior extensão do caminho de migração (até 3 mm) foi característica de células pequenas, algumas das quais foram diferenciadas em astrócitos, que foi estabelecida usando anticorpos monoclonais para GFAP. Ambos os tipos de células foram encontrados na parede ventricular lateral, o que indicou a liberação de células transplantadas para o trato de migração rostral. Os derivados de astrocitos de células estaminais neurais, tanto humanos como ratas, migraram predominantemente através dos capilares sanguíneos e as estruturas de fibras do cérebro do receptor, o que coincide com os dados de outros autores.

A análise da diferenciação de células estaminais humanas in vivo utilizando anticorpos monoclonais para GFAP, CALB e VIM revelou a formação de astrocitos e neurônios. Ao contrário das células de enxertos de ratos, muitas células-tronco humanas eram positivas para a vimentina. Consequentemente, parte das células multipotentes humanas não foi diferenciada. Posteriormente, os mesmos autores mostraram que células-tronco neurais humanas transplantadas sem o uso de imunossupressão sobrevivem após o transplante no cérebro do rato durante 20 dias na ausência de sinais de agressão imune dos elementos gliais do cérebro maduro.

Verificou-se que até mesmo as células estaminais neurais de Drosophila prizhivlyayutsya e sofrem diferenciação no cérebro é de modo remoto a partir da taxa de insecto, tal como um rato. A exactidão dos autores da experiência não está em dúvida: as linhas de Drosophila transgénicas contendo genes de neurotrico humano factores NGF, do GDNF, BDNF, foi inserido no vector sob Casper Drosophila: Você chocar promotor, de modo a que a temperatura do corpo dos mamíferos chama automaticamente a sua expressão. Os autores identificaram a células de produto do gene de Drosophila galactosidase bacteriana por histoquímica coloração com X-Gal. Além disso, descobriu-se que as células estaminais neurais são Drosophila reagir especificamente com factores neurotróficos, codificado por genes humanos: o xenotransplante de culas de linhas transgénicas de Drosophila contendo o gene de GDNF na sua diferenciação de células estaminais neurais dramaticamente o aumento da síntese de hidroxilase de tirosina, e um gene de NGF células acetilcolinesterase produzida activamente . Semelhante reacção genzavisimye induzida em xenoenxerto transplantado de aloenxertos com o tecido neural embrionário.

Isso significa que a diferenciação específica de células-tronco neurais é induzida por fatores neurotróficos específicos de vidon? De acordo com os resultados dos autores, um xenoenxerto que produz fatores neurotróficos teve um efeito específico sobre o destino dos aloenxertos, que neste caso se desenvolveu de forma mais intensa e 2-3 vezes maior do que os aloenxertos introduzidos no cérebro sem a adição de xenoenxertos. Conseqüentemente, as células de xenoenxerto que contêm os genes das neurotrofinas, em particular o gene que codifica o fator neurotrófico glial (GDNF) de um ser humano, exercem um efeito específico para o vidon no desenvolvimento do aloenxerto, semelhante ao da neurotrofina correspondente. Sabe-se que o GDNF aumentou a sobrevivência dos neurónios dopaminérgicos no mesencéfalo de rato embrionário e aumenta o metabolismo da dopamina por estas células, e induz a diferenciação de células positivas para a tirosina hidroxilase, aumentando o crescimento de axónios e neurónios aumentando o tamanho do corpo. Efeitos semelhantes são observados na cultura de neurônios dopaminérgicos no meio do cérebro do rato.

Após o xenotransplante de células-tronco neurais humanas no cérebro de ratos maduros, observa-se a migração ativa. Sabe-se que o processo de migração e diferenciação de células-tronco neurais é controlado por um conjunto de genes especiais. O sinal migratório iniciador para a célula progenitora no início da diferenciação produz o produto proteico do proto-oncogene c-ret junto com GDNF. O próximo sinal vem do gene mash-1, que controla a escolha do caminho do desenvolvimento celular. Além disso, a reação específica de células diferenciadoras também depende do receptor a do fator neurotrófico ciliar. Assim, dada uma completamente diferente constituição genética de células estaminais neurais xenogeneicas humanos e as células do cérebro de rato destinatário, deve reconhecer-se não apenas vidonespetsifichnost factores neurotróficos, mas também a maior conservação evolutiva dos genes responsáveis para a diferenciação específica de células estaminais neurais.

Seja possível o xenotransplante de neuromaterial embrionário na prática neurocirúrgica de tratamento de processos patológicos neurodegenerativos, causada pela violação da síntese de mielina por oligodendrócitos, o futuro mostrará. Entretanto, os problemas de resolução neurológica mais intensamente resolvidos associados à obtenção das células-tronco neurais alogênicas ou cerebrais embrionárias ou maduras na cultura e sua posterior diferenciação direta em neuroblastos ou neurônios especializados.

Transplante de células estaminais neurais

Para estimular a proliferação e diferenciação de células estaminais neurais do organismo adulto pode ser transplantado tecido neural embrionário. Não está excluído que introduzida por enxerto com células estaminais no tecido nervoso do próprio embrião pode sofrer proliferação e diferenciação. Sabe-se que, após a lesão da medula espinal a regeneração de condutores nervosos realizadas alongamento dos axónios danificados e brotamento axonal surgimento colaterais dos neurónios motores intactas. Os principais obstáculos para a regeneração da medula espinal, são a formação de danos do tecido conjuntivo na zona da cicatriz, distrófica e alterações degenerativas nos neurónios centrais, défice de NGF, e a presença nos produtos de degradação de mielina área afectada. Mostra-se que o transplante para a medula lesionada de vários tipos de células - os fragmentos do nervo ciático de animais adultos, córtex occipital embrionário, hipocampo, medula espinal, as células de Schwann, astrócitos, micróglia, macrófagos, fibroblastos - contribuem para a regeneração de axónios lesionados por germinação e permite que os axónios recém-formados crescer através área da lesão da medula espinhal. é experimentalmente provado que o transplante de tecido nervoso fetal a lesão da medula espinal por acção de factores neurotróficos acelera o crescimento dos axónios afectados, impede a formação de cicatriz glial e distrófica Desenvolvimento e processos degenerativos em neurónios centrais, enquanto que as células transplantadas de tecido neural embrionário submetidos a medula espinal, integrar-se a tecidos adjacentes e promover a germinação de axônios através da área afetada com a formação de sinapses de covas do tipo drtico nos neurônios da coluna vertebral.

Esta direção da medicina regenerativa e plástica recebeu o maior desenvolvimento na Ucrânia devido ao trabalho da equipe científica sob a liderança da V.I. Tsymbalyuk. Primeiro de tudo, neste estudo experimental da eficácia da transplantação de tecido nervoso embrionário de lesões da espinal medula. Em nervosos periférico alterações mais pronunciadas autólogas autores destrutivas observada uma área de vedação distai onde o dia 30 após a operação eles foram combinados com a natureza dos processos de reparação. Quando aloenxerto estado morfofuncionais do nervo implantado no dia 30 foi caracterizado por uma severa degradação dos fenómenos de degeneração gordurosa e amiloidose no fundo focal limfoidnokletochnoy infiltração inflamatória com atrofia predominante das células de Schwann. O transplante de tecido neural embrionário contribuiu em grande medida para o restabelecimento da condução da espinal medula, em particular em animais, que a operação foi realizada nas primeiras 24 horas após a lesão: contra melhoramento de processos inflamatórios destrutivos marcado hipertrofia e hiperplasia de síntese de proteínas e elementos de ultra-estruturais energoprodutsiruyuschih espinal neurónios hipertrofia e oligodendrócitos hiperplasia, 50%, reduzindo a amplitude do potencial de acção muscular e 90% - velocidade mantendo o impulso. Ao avaliar a eficácia do transplante de transplante de tecido neural fetal, dependendo da zona verificou-se que os melhores resultados são observados quando administrados directamente na área do transplante de ferimento da medula espinal. No total cruzamento da medula espinhal de transplante de tecido neural fetal revelou-se ineficaz. Estudos dinâmicas têm demonstrado que o tempo óptimo para o transplante de tecido nervoso embrionário são as primeiras 24 horas após a lesão da medula espinal, enquanto que a operação durante o período de alterações isquémicas e inflamatórios secundários pronunciados que ocorrem no 2-9 ° dia após a lesão, deve reconhecer-se impraticável.

Sabe-se que o trauma craniocerebral severo provoca uma ativação poderosa e duradoura da peroxidação lipídica nos estágios inicial e intermediário do período pós-traumático, tanto no tecido cerebral danificado quanto no corpo como um todo, e também interrompe os processos de metabolismo energético no cérebro ferido. Nessas condições, o transplante de tecido neural embrionário na área de lesão traumática promove a estabilização dos processos de peroxidação lipídica e aumenta o potencial do sistema antioxidante do cérebro e do organismo como um todo, aumenta sua proteção antiradical no dia 35 a 60 do período pós-traumático. Ao mesmo tempo após o transplante de tecido nervoso embrionário, o metabolismo energético e a fosforilação oxidativa no cérebro são normalizados. Além disso, mostra-se que, no primeiro dia após a lesão craniocerebral experimental, a impedância do tecido do hemisfério lesado diminui em 30-37%, a contralateral em 20%, o que indica o desenvolvimento de edema cerebral generalizado. Em animais submetidos ao transplante de tecido nervoso embrionário, o edema do edema ocorreu muito mais rápido - no sétimo dia, o valor médio da impedância dos tecidos do hemisfério lesado atingiu 97,8% do nível de controle. Além disso, a restauração completa dos valores de impedância no 30º dia foi observada apenas em animais aos quais o tecido do nervo embrionário foi transplantado.

A morte dos neurônios no cérebro após lesão cerebral traumática severa é um dos principais contribuintes para o desenvolvimento de complicações pós-traumático. Os neurônios da integração dos sistemas dopaminérgicos e noradrenérgicos do cérebro médio e oblongo são especialmente sensíveis ao trauma. Reduzir os níveis de dopamina no córtex complexo e cerebral striopallidarnoy aumenta significativamente o risco de perturbações do movimento e de perturbações psiquiátricas, estados epileptiforme, e uma diminuição da produção de dopamina no hipotálamo pode ser a causa de numerosos distúrbios autonômicos e somáticos observadas no período pós-traumático distante. Os resultados de estudos em lesão cerebral traumática experimentais sugerem que o transplante de tecido neural fetal, contribui para a restauração da dopamina no hemisfério lesionado do cérebro, dopamina e norepinefrina - no hipotálamo, bem como o aumento dos níveis de norepinefrina e dopamina no cérebro médio e medula. Além disso, como resultado de transplante de tecido embrionário neuronal em modelos animais de cérebro lesionado hemisfério percentagem normalizada de fosfolípidos e aumento do teor de ácido gordo (C16: 0, C17: 0, C17: 1, C18: 0, C18: 1 + C18: 2, C20 : 3 + C20: 4, C20: 5).

Esses dados confirmam a estimulação de processos plasmáticos regenerativos por tecido neural embrionário transplantado e indicam um efeito reparativo-trófico do enxerto no cérebro do receptor como um todo.

Deve ser dada especial atenção à experiência clínica da equipe do Instituto de Neurocirurgia. A.P. Romodanova AMS da Ucrânia no transplante de tecido nervoso embrionário na paralisia cerebral infantil - uma patologia extremamente complexa com graves violações da função motora. As formas clínicas de paralisia cerebral infantil dependem do nível de dano às estruturas integrais responsáveis pela regulação do tônus muscular e na formação de estereótipos motores. Atualmente, há evidências suficientes em favor do fato de que, nas violações das funções motoras e do tônus muscular, um papel importante é desempenhado por mudanças patológicas no sistema de controle motor striopaloid-thalamocortical. A ligação striospallidal deste sistema exerce uma função de controle através da produção nigrostrional de dopamina. A via direta para a realização do controle talamocortical começa a partir de neurônios da concha, é mediada pelo ácido gammaaminobutírico (GABA) e pela substância P e é projetada diretamente na zona do motor do segmento interno da esfera pálida e da substância negra. Um caminho indireto, cujo efeito é realizado com a participação de GABA e enkephalin, origina-se dos neurônios da casca e afeta os núcleos dos gânglios basais através de uma seqüência de compostos que incluem o segmento externo da esfera pálida e do núcleo subtalâmico. Distúrbios na condutividade do caminho direto causam hipocinesia, enquanto que uma diminuição na condutividade das estruturas do caminho indireto leva a hipercinesia com alterações correspondentes no tônus muscular. A integridade dos caminhos condutores GABA-ergic em diferentes níveis no sistema de controle do motor e a integração de ligações dopaminérgicas ao nível da casca são essenciais para a regulação das interações talamocorticais. A manifestação mais comum de patologia motora em várias formas de paralisia cerebral infantil é uma violação do tônus muscular e uma alteração intimamente relacionada na atividade reflexa dos músculos.

O transplante de tecido neural embrionário na paralisia cerebral infantil exige uma análise cuidadosa da natureza do dano às estruturas cerebrais. Com base na determinação de dopamina e GABA nos autores líquido cefalorraquidiano subaracnóide ter detalhado o nível de integração de distúrbios funcionais das estruturas cerebrais, tornando possível a objetivar os resultados da intervenção cirúrgica e corrigir repetido neuronal. O tecido do nervo embrionário (material de aborto do embrião de 9 semanas de idade) foi transplantado para o parênquima do córtex do giro pré-central dos hemisférios cerebrais, dependendo da gravidade das alterações atróficas. No pós-operatório, não foram observadas complicações ou deterioração dos pacientes. A dinâmica positiva foi observada em 63% dos pacientes com formas espásticas, em 82% das crianças com forma atônico-estética e apenas em 24% dos pacientes com uma forma mista da doença. Foi estabelecido um efeito negativo sobre os resultados da operação de um alto nível de neurosensibilidade com a presença de autoanticorpos em proteínas neuroespecíficas. O transplante de tecido neural embrionário foi de baixa eficiência em pacientes com idades entre 8 a 10 anos ou mais, bem como em síndrome hipercinêmica grave e episíndrome. Clinicamente, a eficácia do transplante de tecido nervoso embrionário em pacientes com formas espásticas de paralisia cerebral infantil manifestou-se na formação de novas habilidades estatomotoras e movimentos voluntários com correção do padrão motor patológico e redução do grau de espasticidade, poses e atitudes patológicas. Os autores acreditam que o efeito positivo do transplante de tecido nervoso embrionário é o resultado de um efeito de normalização sobre a atividade funcional das estruturas supraespinhais envolvidas na regulação do tom de posturas e movimentos voluntários. Neste caso, os efeitos clínicos positivos do transplante de tecido neural embrionário são acompanhados por uma diminuição do conteúdo de neurotransmissores no CSF subaracnoidal, que indica a restauração das interações integrais das estruturas cerebrais afetadas.

Existe uma forma mais grave de patologia neurológica - a síndrome apálica, cujo problema, infelizmente, está longe de ser resolvido. Representa um subaguda polyetiology estado minimamente consciente ou condição crónica resultante de lesões do SNC orgânicos pesados (principalmente córtex), e caracterizada pelo desenvolvimento e panagnozii panapraksii em secções função segmentares relativamente armazenados caule Formações e límbico complexo reticular cérebro. Estudos de acompanhamento (de 1 a 3 anos) mostraram que a síndrome apálica não é o diagnóstico final de neurodesenvolvimento persistente em crianças, mas é transformada em demência orgânica ou em estado vegetativo crônico. No Departamento de Neurocirurgia de Reabilitação do Instituto de Neurocirurgia. A.P. Romodanova AMS Ucrânia 21 pacientes com efeitos da síndrome apálica realizaram transplante de tecido nervoso embrionário. Sob anestesia geral buraco coroa cortador de rebarba foi aplicada sobre uma área das alterações atróficas mais pronunciadas identificadas na imagem de computador ou de ressonância magnética, e na presença de atrofia difusa da matéria cinza ou branco introduzido no enxerto e um giro pré-central central do cérebro. Depois de abrir a dura-máter, os pedaços de tecido do marcador do córter sensório-motor de embriões de 8-9 semanas de idade foram implantados intracorticamente usando um dispositivo especial. O número de amostras do tecido implantado foi de 4 a 10, que foi determinado pelo tamanho do furo de moagem e pelo tamanho das mudanças locais na medula. Ao contrário de outros tipos de patologia, com a síndrome apálica, os autores procuraram implantar tanto tecido embrionário quanto possível nas áreas mais acessíveis do cérebro. A dura-máter foi suturada, o plástico do defeito do crânio foi feito. Durante a operação, todos os pacientes mostraram alterações acentuadas tanto no córtex (atrofia, falta de convoluções, descoloração e medula pulsação) e meninges (espessamento da dura-máter, um espessamento significativo da membrana aracnoideia com tê-lo dos próprios vasos sanguíneos, fusão conchas com a substância cerebral subjacente). Essas mudanças foram mais pronunciadas em pacientes, em cuja anamnese havia indicações sobre as derrotas inflamatórias transferidas do cérebro. Em pacientes submetidos a hipoxia do sistema nervoso central, as alterações atróficas difusas na medula, especialmente as áreas corticais, predominaram com o aumento do espaço subaracnóideo, sem alterações pronunciadas das membranas cerebrais. Metade dos pacientes apresentou hemorragia aumentada de tecidos moles, ossos, substância cerebral. Após as operações no período de seis meses a três anos, a condição melhorou em 16 pacientes, cinco pacientes permaneceram inalterados. A dinâmica positiva foi observada tanto do lado do motor como da esfera mental. O tom muscular diminuiu em dez pacientes e a atividade motora aumentou nos pacientes (diminuição da paresia, coordenação dos movimentos melhorados) e em cinco crianças a capacidade de manipulação dos membros superiores aumentou acentuadamente. Em quatro pacientes, a freqüência e a gravidade das convulsões epilépticas diminuíram, e uma criança não teve convulsões durante todo o período de seguimento após a operação. A agressividade diminuiu em duas crianças, em dois pacientes com distúrbios bulbar severos, o ato de deglutição melhorou, duas crianças poderiam se mastigar 2 semanas após a operação. Houve uma diminuição na gravidade dos transtornos mentais, nove crianças após a operação se acalmaram, o sono ea atenção melhoraram em sete pacientes. Três pacientes com os efeitos da síndrome aphálica começaram a reconhecer seus pais, um - seguir instruções, dois - pronunciar palavras, os três diminuíram o grau de disartria. Os autores observam que uma melhora notável na condição de pacientes começa 2 meses após a operação, atinge um máximo de 5-6 meses, então a taxa de melhora diminui e até o final do ano em 50% dos pacientes o processo se estabiliza. O efeito positivo do neurotransplante serviu de base para a reoperação em seis pacientes com os efeitos da síndrome apálica, mas no outro hemisfério do cérebro. A técnica e a técnica do segundo transplante foram idênticas às da primeira operação, mas o efeito clínico da segunda operação foi menor, embora não tenham ocorrido complicações graves após a primeira e após a segunda intervenção cirúrgica. De acordo com os autores, o mecanismo terapêutico de acção associado com neurotransplantação neurotrófico influência tecido neural embrionário transplantado que contém uma grande quantidade de crescimento, hormonal, e outras substâncias biologicamente activas promover a reparação de neurónios danificados e plástico reorganização tecido destinatário cérebro. Não é excluído e ativando influência sobre a atividade das células nervosas, que anteriormente estavam morfologicamente preservadas, mas devido à doença perderam sua atividade funcional. É a ação neurotrófica rápida que pode explicar a melhoria das funções bulbar em algumas crianças no final da primeira e segunda semanas após a operação. Supõe-se que, em adição aos do terceiro ao quarto mês entre o enxerto e cérebro do hospedeiro são estabelecidos de comunicação morfo-funcional, através do qual neyrotransplantat substitui a função de células do cérebro mortas, que é o substrato para a melhoria em ambas as funções mentais dos pacientes do motor e.

O efeito do enxerto do tecido neural embrionário na reorganização das conexões inter-neurais foi estudado experimentalmente. Autores em ratos brancos usando um marcas fluorescentes lipofílico DIL (1,1-dioctadecil-3,3,3 \ 3'-tetrametilindokarbotsianina perclorato) e padrões confocal de varrimento laser recuperação estudado intermódulos ligações axonais na zona de danos mecânicos do córtex cerebral no fundo transplante embrionário tecido nervoso e sem ele. Constatou-se que a introdução de tecido neural fetal numa área danificada fornece crescimento axonal, o qual depois de passar através do enxerto está ligado ao tecido cerebral adjacente, ao passo que sem o transplante de tecido neural zona dano fetal é para o cultivo de axónios obstáculo insuperável. Neste trabalho realizou-se o transplante de embrionário (15-17º dia de gestação) do neocórtex. Os nossos resultados - mais uma evidência em favor de uma influência embrionário enxerto de tecido neural activo na reorganização pós-traumática de relacionamento interneuronal módulos estruturais e funcionais adjacentes do córtex cerebral. O transplante de tecido neural embrionário fornece recuperação parcial das relações entre as partes divididas do dano do córtex cerebral, através da criação de condições favoráveis para o crescimento de axónios na zona de factores do enxerto neyrotrofichoskih. A existência de tal efeito foi provada experimentalmente e é discutida na literatura como evidência das altas capacidades plásticas do cérebro danificado de animais sexualmente maduros. A este respeito, o transplante de células é atualmente considerado como uma estratégia terapêutica ideal para restaurar a função de um SNC humano danificado.

Os dados obtidos pelos autores sobre a eficácia do uso do tecido neural embrionário do cérebro como meio de transplante exógeno para o crescimento dos axônios servem como confirmação da perspectiva de uma criação intencional de ligações de comunicação entre as regiões vizinhas intactas do cérebro. O trabalho sobre o estudo do efeito do transplante de tecido neural na dinâmica dos parâmetros funcionais do sistema nervoso central, cuja tarefa foi investigar o efeito da transferência de embriões embrionários locus coeruleus (LC) nos parâmetros morfofuncionais dos neurônios LC e da atividade locomotora dos receptores, é relevante. Os destinatários eram ratos Wistar fêmeas, doadores - embriões de 18 dias de idade da mesma linha. O transplante de LC embrionária foi realizado na cavidade do terceiro ventrículo do cérebro. Histologicamente, o enxerto de transplante foi detectado em 75% dos animais receptores. Em casos de enxertia, o enxerto descansava na parede do ventrículo, preenchendo 1 / 5-2 / 5 do seu lúmen, e era viável. Aos 1 e 6 meses após a operação, o tecido neural transplantado de acordo com as características morfológicas representava estruturas que surgiriam no desenvolvimento ontogênico normal, ou seja, a estrutura da LC. Os dados obtidos pelos autores indicam que, em animais que foram transplantados com a inserção LC embrionária, a atividade dinâmica muda e a atividade da matriz da cromatina dos núcleos das células LC aumenta. Consequentemente, a intensificação da atividade dos neurônios da LC própria ocorre, mas o enxerto de implante também é funcionalmente ativo. Sabe-se que a chamada região locomotora do mesencéfalo praticamente coincide com a localização da LC. Os autores acreditam que a motilidade de ratos que recebem receptores é baseada na ativação de células LC, tanto internas quanto transplantadas, com a liberação de uma grande quantidade de norepinefrina, inclusive nos segmentos da medula espinhal. Assim, presume-se que o aumento da atividade motora em condições de transplante de LT para o cérebro intacto dos animais é devido à presença de um enxerto funcionalmente ativo integrado ao cérebro do receptor e contribuindo para a ativação da atividade locomotora em ratos.

Além disso, é mostrado que transplantado embrionário células neuroepiteliais marcadores neocórtex e cordão espinal sobreviver e diferenciam-se em neuroblastos, jovem e amadurecer neurónios dentro de 1-2 meses após o transplante no nervo ciático lesionado de ratos adultos. No estudo da dinâmica de NADRN neurónios positivos marcadores da medula e de rato neocórtex aloenxertos embrionárias espinhais heterotópicos (15 de embrião de rato ao dia) para as secções longitudinais ao longo dos nervos ciáticos de ratos beneficirios mostrou enxerto 70-80% neyrotransplantatov que dependia do tempo de observação. Os neuroblastos forma uni- e bipolar com núcleos brilhantes arredondados e um ou dois nucléolos começam a formar-se os enxertos com uma semana após a operação, que foi acompanhada pela formação de aglomerados. Entre os neuroblastos, os autores não conseguiram detectar células contendo NADPH-diafopase (NADPH-d). Após 7 dias de NADPH-positivas foram apenas elementos celulares dos vasos sanguíneos - células endoteliais dos capilares no interior do enxerto e endoteliais e células do músculo liso vascular do nervo ciático do destinatário. Uma vez que nas células do músculo liso vascular, indução da NO-sintase (NOS) ocorre sob o efeito de IL-1, os autores atribuem o aparecimento de células musculares lisas NADPH-positivo em vasos sanguíneos do nervo ciático para a presença de IL-1 sintetizada nos troncos nervosas danificadas. Sabe-se que a neuronogênese em condições de transplante de depósitos de cérebro embrionário ocorre de maneira síncrona com o desenvolvimento de neurônios in situ. Os resultados de estudos morfológicos sugerem que a diferenciação dos elementos neurais transplantar sete dias após o transplante corresponde a diferenciação celular semelhante ao cérebro de ratos recém-nascidos. Assim, em um transplante heterotópico em um embrião células nervosas nervosas periféricas transplantado exibem a capacidade para sintetizar NADPH-d. Nos transplantes de medula espinal revela mais neurónios contendo NADPH-d, enxertos que no neocórtex, mas a síntese de óxido nítrico nos neurónios transplantados começa mais tarde do que o desenvolvimento in situ. No SNC de vertebrados, as células NOS positivas aparecem já no período pré-natal. Acredita-se que o NO contribui para a formação de ligações sinápticas no cérebro em desenvolvimento, e à presença de aferentes nervosos NOS-positivas que fornecem neuroblastos síntese de NO no cerebelo, estimula a migração e a diferenciação dos neurónios, formando assim Cytoarchitectonics cerebral normal. O importante papel do NO na sinapsogeneze instalada no tecto - neurônios NOS-positivos foram apenas os que tinham conexões sinápticas com células da retina.

Sabe-se que o óxido nítrico é um dos reguladores da atividade cerebral, onde é formado por arginina sob a influência de NO sintase, que possui atividade diafórica. No SNC, N0 é sintetizado em células endoteliais de vasos sanguíneos, microglia, astrocitos e neurônios de várias partes do cérebro. Após danos cerebrais traumáticos, bem como hipoxia e isquemia, há um aumento no número de neurônios contendo NO, que é um dos reguladores do fluxo sanguíneo cerebral. Dada a capacidade de N0 induzir a sinapsogênese, o estudo da formação de células contendo NO em condições de neurotransplante no fundo de lesões traumáticas do tecido nervoso do receptor é de particular interesse.

Não menos importante é o estudo do efeito do neurotransplante no estereótipo de reflexo condicionado do comportamento. Em estudos experimentais sobre a influência da distante e intracerebral (entre o CII e CHI) enxertos de manchas azuladas embrionárias (17-19 ° dia de gestação) e o conteúdo da memória de processos de catecolaminas em ratos com destruição neocórtex frontotemporal mostrado que electrolítica frontotemporal danos córtex dá estereótipo condicional emocional resposta reflexa evitação (memória), diminui a actividade fisiológica, reduz a quantidade de noradrenalina na zona cortical do coagulado mas aumenta assim o seu nível no hipotálamo, em que uma diminuição na concentração de adrenalina, mas no sangue e glândulas supra-renais a sua quantidade aumenta.

Como um resultado de transplante intracerebral de tecido embrionário azuladas em 81,4% dos animais estereótipo recuperado resposta condicional reflexo emocional evitação, danos electrolítica diminuída para áreas fronto-temporais da adrenalina normalizada córtex cerebral no mesencéfalo formação reticular, hipotálamo e neocórtex, e hipocampo mesmo o nível aumenta, o que é combinado com uma diminuição na concentração de adrenalina no sangue.

Transplante distante do tecido embrionário azuladas não só promove a restauração do estereótipo auditivos resposta condicional evitar reflexo emocional em ratos com lesões do córtex frontotemporal electrolítica, mas também aumenta o teor de norepinefrina e epinefrina, principalmente no hipotálamo, sangue, coração e glândulas supra-renais. Supõe-se que isto é devido ao enxerto vascularização, a penetração de neurotransmissores na corrente sanguínea, a sua passagem através da barreira e activação de mecanismos de sangue-cérebro adrenalina re-absorção e absorção de noradrenalina por tipos 1, 2, 3. Os autores acreditam que a estabilização dos níveis de noradrenalina longos num enxerto e função O transplante pode ser considerado como um fenômeno de sua liberação progressiva em doses mínimas por neurônios de um ponto azulado.

Os efeitos clínicos positivos do transplante de tecido neural embrionário podem ser devidos à capacidade destes últimos de influenciar os processos de neoplasia dos vasos, na regulação de quais fatores de crescimento e citocinas participam diretamente. Ativa a vasculogênese de fatores de crescimento angiogênicos - fator de crescimento endotelial vascular (VEGF), FGF, PDGF e TGF, que são sintetizados em isquemia, que é o momento iniciador da angiogênese. Está provado que o potencial de depleção do crescimento vascular ocorre no processo de envelhecimento, que desempenha um papel importante na patogênese de doenças como a doença coronária e a aterosclerose obliterante dos membros inferiores. Isquemia de tecidos desenvolve e com uma variedade de outras doenças. A introdução de fatores angiogênicos em zonas isquêmicas (angiogênese terapêutica) estimula o crescimento dos vasos sanguíneos nos tecidos isquêmicos e melhora a microcirculação devido ao desenvolvimento da circulação colateral, o que, por sua vez, aumenta a atividade funcional do órgão afetado.

Os mais promissores para uso clínico são VEGF e FGF. Os resultados dos primeiros ensaios randomizados provaram ser encorajadores, especialmente desde a escolha correta das doses e modos ideais de administração de fatores angiogênicos. A este respeito, foi realizada uma avaliação experimental da atividade angiogênica de um extrato isolado do tecido cerebral embrionário humano. O trabalho utilizou material de aborto obtido na vigésima semana de gravidez e processado de acordo com o método de I. Maciog e co-autores (1979) na modificação do ANRF IC. Esta droga é um análogo de "Suplemento de crescimento de células endotélias" ("Sigma") e é uma mistura natural de fatores angiogênicos humanos, que inclui VEGF e FGF. Os experimentos foram realizados em ratos com modelos de isquemia do tecido do membro traseiro e do miocardio. Com base no estudo da atividade da fosfatase alcalina em animais experimentais que receberam um extracto de tecido nervoso embrionário, foi revelado um aumento no número de capilares por unidade de área do miocárdio, tanto em seções longitudinais como transversais do coração. A atividade angiogênica do fármaco se manifestou com introdução direta na zona de isquemia, bem como no caso de administração sistêmica (intramuscular), o que levou a uma diminuição na área média da cicatriz postinfarto.

Em qualquer variante do transplante de tecido neural embrionário, é extremamente importante selecionar corretamente a idade gestacional do material embrionário transplantado. A análise comparativa das preparações celulares a partir de mesencéfalo ventral embrionário 8-, 14- e ratos embrionários 16-17 dias de idade três meses após intrastriarnoy neurotransplantação ratos sexualmente maduras, com parkinsonismo em uma assimetria automatizado motor de teste apomorfinindutsirovannoy revelou preparações de células significativamente maior eficiência do SNC 8-dia embriões e o menor - de um tecido nervoso embrionário de 16-17 dias. Os dados obtidos foram correlacionados com a análise dos resultados histomorfológicas, em particular, com as dimensões de enxertos, a gravidade da reacção da glia, o número de neurónios dopaminérgicos em si.

Diferenças efeito terapêutico de células do tecido nervoso fetal pode ser associado com o grau de comprometimento e imaturidade das próprias células, e a sua resposta a vários factores de crescimento, os quais são atribuídas na área do dano induzido de neurónios dopaminérgicos. Em particular, o efeito de EGF e FGF2 no desenvolvimento de células estaminais neurais no telencéfalo vivo ocorre em diferentes fases do desenvolvimento embrionário. Células neuroepiteliais embriões de rato de 8,5 dias de idade, quando cultivadas in vitro, para proliferar em meio isento de soro na presença de FGF2, mas não EGF, que só reagem população de células estaminais isolado a partir de cérebros de embriões em fases posteriores de desenvolvimento. Ao mesmo tempo, as células estaminais neurais proliferam em resposta a cada um destes mitogénios e crescimento aditiva aumentar no caso de adição de FGF2 e de EGF em culturas de plantação de baixa densidade celular. Acredita-se que as células estaminais neurais EGF-reactivo da zona de 14,5 dias de idade, os embriões de rato germinais são descendentes lineares de células estaminais neurais de FGF-reactivo, que aparecem pela primeira vez após 8,5 dias de gestação. O fenótipo potencial de células neurais e células progenitoras depende do efeito complexo de seu microambiente. Quando imunofenotipagem de células neurais e as áreas periventriculares hipocampo 8-12- e embriões humanos 17-20 semanas de idade por citofluorometria de fluxo revelou considerável variabilidade associados tanto com a idade gestacional e o indivíduo características constitucionais doador biomaterial. Quando a cultura de células precursoras neurais em meio isento de soro com um EGF selectivo, FGF2 e NGF neuroesferas formado a uma velocidade substancialmente independente de gestação. Células de diferentes áreas do cérebro 5-13 semanas de embrião humano em curto período de cultivo com FGF2 em culturas em monocamada em substrato de laminina na presença de pequenas quantidades de factores de crescimento que suportam a proliferação durante 6 semanas com uma alta percentagem de células nestinpozitivnyh contra um fundo de formação espontânea de células com marcadores de todas as três linhas diferenciação neural. As células isoladas a partir de mesencéfalo humano durante a gestação embrião superior a 13 semanas de proliferar sob a influência de EGF e também formam neuroesferas. Graças à combinação de EGF e FGF2, conseguiu-se um efeito sinérgico. A proliferação mais intensa de células estaminais neurais é observado com a aparência de neuroesferas, quando o tecido do córtex cerebral de cultura de 6-8 semanas de idade embriões humanos na presença EGF2, IGF-1 e de soro de cavalo a 5% sobre um substrato com a fibronectina.

Deve-se notar que as questões relativas à idade gestacional e ao departamento do SNC embrionário, cujo tecido é preferível usar para fins de neurotransplante, permanecem abertas. As respostas a eles devem ser buscadas na neurogênese do cérebro em desenvolvimento, que continua ao longo do período pré-natal - no momento em que o epitélio do tubo neural forma uma estrutura multicamada. Acredita-se que a fonte de células-tronco e novos neurônios é a glia radial consistindo de células alongadas com longos processos direcionados radialmente para a parede das bolhas cerebrais e em contato com a superfície interna dos ventrículos e a superfície externa do pial da parede do cérebro. Anteriormente, a glia radial só foi dotada de uma função do trato neuronal, através da qual os neuroblastos migraram da região ventral para as áreas de superfície e também atribuíram-lhe um papel esqueleto na formação da correta organização laminar do córtex. Hoje está estabelecido que, como o desenvolvimento da glia radial é transdiferenciado em astrocitos. Uma parte significativa disso em mamíferos é reduzida imediatamente após o nascimento, no entanto, nas espécies de animais em que a glia radial persiste até a idade adulta, a neuronogênese também é ativa no período pós-natal.

Na cultura de células de neurónios embrionários radiais gliais neocorticais formado de roedores e células da glia, e no desenvolvimento de embriões de gestação a partir de 14 a 16 dias (o período de máxima intensidade neyronogeneza no córtex cerebral de ratos e ratazanas) formados principalmente neurónios. No dia 18 da embriogênese, a diferenciação se deslocou para a formação de astrocitos com uma diminuição significativa no número de neurônios recém-formados. A marcação in situ de células gliais radiais com GFP permitiu detectar a divisão assimétrica de células marcadas na cavidade de bolhas cerebrais de embriões de ratos de 15 a 16 dias com aparência de células filhas com características imunológicas e eletrofisiológicas de neuroblastos. É notável que, de acordo com os resultados das observações dinâmicas, os neuroblastos emergentes usam a célula mãe da glia radial para a migração para a superfície do pial.

O marcador endógeno da glia radial é a proteína dos filamentos intermediários de neustin. Por célula fluorescente triagem por fluxo marcado com um retrovírus associado com GFP e expresso sob o controlo da nestina, foi demonstrado que as células estaminais da região giro dentado do hipocampo e pessoa quilo (material foi obtido no momento da cirurgia para a epilepsia) expressam nestina. Consequentemente, eles se referem à glia radial, que nos humanos, como em outros mamíferos, é retida apenas no giro dentado.

Ao mesmo tempo, a eficácia do transplante de células é determinada não só pela alta viabilidade das células doadoras, seu potencial de diferenciação e a propriedade de substituir células defeituosas, mas, antes de mais, pela migração direcionada. É da capacidade de migração que depende a plena integração funcional das células transplantadas - sem perturbações na citocárctica do cérebro receptor. Uma vez que a glia radial no período pós-natal é quase completamente reduzida, foi necessário descobrir como, nos receptores adultos, as células doadoras podem se mover da zona de transplante para o foco da lesão do cérebro. Existem duas variantes da migração celular no sistema nervoso central, independente da glia radial: o fenômeno da migração tangencial ou o movimento dos neuroblastos no desenvolvimento do córtex cerebral perpendicular à rede radial glial e a migração por uma cadeia ou cadeia. Em particular, a migração de células progenitoras neurais da zona subventricular rostral para a lâmpada olfativa ocorre como uma sequência de células estreitamente aderentes cercadas por células gliais. Acredita-se que essas células usam células parceiras como substrato de migração, e o principal regulador de tais interações intercelulares é PSA-NCAM (molécula polisializada de adesão de células nervosas). Conseqüentemente, a migração de neurônios não requer necessariamente a participação de glia radial ou ligações axonais pré-existentes. A forma pernatal de migração celular pela "corda" ao longo da via migratória rostral é mantida ao longo da vida, o que indica uma possibilidade real de entrega direcionada de células progenitoras neurais transplantadas para o sistema nervoso maduro.

Existe uma hipótese sobre a presença de linhas de células estaminais na ontogenia do cérebro, de acordo com o que nas fases iniciais de células-tronco desenvolvimento do cérebro são células do neuroepitélio, que no processo de maturação em células gliais transdifferentiate radial. Na fase adulta, o papel das células-tronco é realizado por células que apresentam sinais de astrocitos. Apesar de uma série de questões controversas (controvérsia sobre células-tronco do hipocampo, bem como as partes profundas do cérebro que não têm uma estrutura em camadas da crosta e o desenvolvimento de montes tálamo, onde a glia radial está ausente), um conceito claro e simples da sucessão do fenótipo de células-tronco durante a aparência ontogenia muito atraente.

O efeito de fatores de microambiente na determinação e subseqüente diferenciação de células celulares diferenciais neurais é claramente demonstrado no transplante de células-tronco da medula espinhal madura em diferentes partes do sistema nervoso maduro. Quando as células estaminais foram transplantadas para o giro dentado ou para a área de migração de neurônios de bulbos olfativos, observou-se o transplante ativo de células para vários neurônios. O transplante de células estaminais para a medula espinhal e a região do nódulo amoníaco levaram à formação de astrócitos e oligodendrócitos, enquanto que durante o transplante não foram formadas células gliais, mas também neurônios no giro dentado.

Num rato sexualmente maduro, o número de células que se dividem no giro dentado pode atingir vários milhares por dia - menos de 1% do número total de células de grãos. Os neurônios representam 50-90% das células, astrócitos e outros elementos gliais - cerca de 15%. As células restantes não possuem sinais antigênicos de neurônios e glia, mas possuem antígenos de células endoteliais, o que indica uma estreita relação entre neuronogênese e angiogênese no giro dentado. Os defensores da possibilidade de diferenciação de células endoteliais em células progenitoras neuronais referem-se à capacidade dos endotelíquitos in vitro para sintetizar BDNF.

Impressionante auto-montagem velocidade de redes neurais: no processo de diferenciação das células progenitoras migrar células granulares no giro dentado e formam brotos que crescem em direcção à zona SAZ sinapses do hipocampo e que formam com os neurónios piramidais glutamatérgica e intercalado inibidora. Células de grãos recém-criados integrados em circuitos neurais existentes por 2 semanas, e as primeiras sinapses já aparecem 4-6 dias após o surgimento de novas células. Por administração frequente de BrdU animal adulto ou 3H-timidina (um modo de identificar células estaminais adultas) detectado um grande número de neurónios marcados e astrócitos no hipocampo, sugerindo a possibilidade de formação de novos neurónios, não só no giro dentado, mas também em outras partes do hipocampo. O interesse nos processos de divisão, diferenciação e morte de células no giro dentado do hipocampo do cérebro maduro devido ao fato de que os neurônios emergentes aqui está localizada em um dos lugares-chave do hipocampo, responsável por processos de aprendizagem e memória.

Assim, hoje descobriu que a partir de células subependimnoy zona dos roedores maduros ventrículo lateral ocorrer neural-antecessor as culas migrantes ao longo do fluxo migratio rostral, formado longitudinalmente orientada células astrogliais ao bolbo olfactivo, onde eles são incorporados na camada de células de grãos e diferenciar-se em neurónios que estrutura. A migração de células progenitoras neurais encontradas nos macacos fluxo adultos migratórias rostral, sugerindo a possibilidade de formação de novos neurónios no bolbo olfactivo de primatas. As células-tronco neurais são isoladas do bulbo olfativo de um adulto e transferidas para linhas cujas células clonadas se diferenciam em neurônios, astrocitos e oligodendrócitos. As células-tronco são encontradas no hipocampo do cérebro maduro de ratos, ratos, macacos e humanos. As células estaminais neurais zona subgranular da fáscia dentado são uma fonte de células precursoras que migram nos membros medial e lateral do hipocampo, onde se diferenciam em células de grãos maduros e elementos gliais. Axónios formado de novo de dentados neurónios gyrus rastreada para o SAZ campo, indicando que os neurios formados de novo envolvido na execução de funções do hipocampo. Nas regiões associativas do novo córtex cerebral de macacos adultos, foram encontradas células progenitoras de neurônios que migraram da zona subventricular. A nova camada de VI dos neurónios piramidais do córtex cerebral de ratos revelou novo através de 2-28 semanas após o dano e morte de neurónios nativas esta camada, devido à migração dormantnyh células progenitoras anteriores na zona subventricular induzidas. Finalmente, a realidade da neurogênese pós-natal no cérebro humano é evidenciada por um duplo aumento no número de neurônios corticais, que dura os primeiros 6 anos após o nascimento.

De pouca importância para o transplante prático de células é a questão da regulação dos processos de reprodução e diferenciação de células neurais e progenitoras neurais. O mais importante entre os fatores que inibem a proliferação de células progenitoras neurais são os glicocorticóides, que reduzem drasticamente o número de divisões, enquanto a remoção adrenal, ao contrário, aumenta significativamente o número de mitoses (Gould, 1996). Vale ressaltar que a morfogênese do giro dentado em roedores é mais intensa durante as primeiras duas semanas de desenvolvimento pós-natal no período em que não houve reação ao estresse no fundo de uma diminuição acentuada na produção e secreção de hormônios esteróides do córtex adrenal. Os corticosteróides inibem a migração de grãos celulares - novos neurônios não se integram na camada granular do giro dentado, mas permanecem no chylus. Assume-se que os processos de formação de ligações sinápticas são simultaneamente violados. A proteção de células de tal "agressão de esteróides" é realizada através da minimamente expressando receptores de minerais e glicocorticóides em células proliferantes, grãos não só durante o desenvolvimento do giro dentado, mas também em animais maduros. No entanto, de todos os neurônios do cérebro, são os neurônios do hipocampo que são caracterizados pelo maior conteúdo de receptores de glicocorticóides, o que causa um efeito estressante no hipocampo. O estresse psicopedagógico e as situações estressantes inibem a neuronogênese, e o estresse crônico reduz drasticamente a capacidade dos animais de aprender novas habilidades e aprender. O efeito negativo mais pronunciado do estresse crônico na neuronogênese é bastante compreensível, dado o estado predominantemente adormecido das células estaminais neurais. Ao imobilizar ratos gravidos (para o roedor - um fator de estresse extremamente forte), estabelece-se que o estresse pré-natal também causa uma diminuição no número de células no giro dentado e inibe substancialmente a neuronogênese. Sabe-se que os glicocorticóides participam da patogênese dos estados depressivos, cujo equivalente morfológico é a inibição da neuronogênese, reconstrução patológica dos neurônios e conexões neuronais e a morte das células nervosas. Por outro lado, os fármacos de quimioterapia antidepressivos ativam a formação neuronal de novo, o que confirma a conexão entre os processos de formação de novos neurônios no hipocampo e o desenvolvimento da depressão. O efeito essencial sobre a neuronogênese é exercido por estrogênios, cujos efeitos são opostos à ação dos glucocorticosteróides e são para apoiar a proliferação e viabilidade das células progenitoras neurais. Deve notar-se que os estrogénios aumentam significativamente a capacidade dos animais de aprender. Alguns autores com influência de estrogénios associam mudanças cíclicas no número de células-grãos e excedem seu número em fêmeas.

Sabe-se que a neurogênese é controlada por EGF, FGF e BDNF, mas os mecanismos do efeito de sinais externos em células-tronco de mitógenos e fatores de crescimento não foram suficientemente estudados. Verificou-se que o PDGF in vitro suporta a orientação neuronal da diferenciação das células progenitoras, e o fator neurotrófico ciliar (CNTF), como a triiodotironina, estimula a formação de elementos predominantemente gliais - astrócitos e oligodendrócitos. A proteína ativadora de ciclase de adenilato pituitário (PACAP) e o péptido intestinal vasoativo (VIP) ativam a proliferação de células progenitoras neurais, mas inibem os processos de diferenciação de células filhas. Os opióides, especialmente no caso de exposição prolongada, inibem significativamente a neuronogênese. No entanto, as células-tronco e as células precursoras do progenitor neural do giro dentado não possuem receptores opióides (estão presentes em neurônios diferenciadores do período embrionário), o que não permite avaliar os efeitos diretos dos opióides.

As necessidades da medicina regenerativa e plástica prática forçaram os pesquisadores a prestar atenção especial ao estudo da pluri- e multipotência das células estaminais. A realização dessas propriedades ao nível da célula estaminal regional de um organismo adulto a longo prazo poderia garantir o desenvolvimento do material de transplante necessário. Foi mostrado acima que a estimulação epigenética das células estaminais neurais permite a obtenção de células em proliferação já pré-formadas de acordo com fenótipos neurais, o que limita seu número. No caso de usar as propriedades totipotentes da célula tronco embrionária, a proliferação até obter um número suficiente de células ocorre antes da diferenciação neural e as células expandidas são facilmente convertidas em fenótipo neural. Para obter células-tronco neurais, o ESK é extraído da massa celular interna por blastocistos e cultivado com a presença obrigatória de LIF, que preserva sua totipotência e a capacidade de divisão irrestrita. Depois disso, o ácido retinoico é induzido pela diferenciação neural de ESC. O transplante das células-tronco neurais assim obtidas em um estriado danificado pela quinolina e a 6-hidroxidopamina é acompanhada pela sua diferenciação em neurônios dopaminérgicos e serotonérgicos. Após a introdução nos ventrículos do cérebro de embrião de rato, as células progenitoras neurais derivadas do ESC são migradas para várias regiões do cérebro do receptor, incluindo o córtex, o estriado, o septo, o tálamo, o hipotálamo e o cerebelo. As células que permanecem na cavidade dos ventrículos formam estruturas epiteliais parecidas com um tubo neural, bem como ilhotas individuais de tecido não neural. No parênquima do cérebro do embrião receptor, as células transplantadas produzem três tipos principais de células no sistema nervoso. Alguns deles têm dendritos apical alongados, corpos celulares piramidais e axônios basais que se projectam para um corpo caloso. Os astrocitos de origem do doador estendem os processos aos capilares próximos, e os oligodendrócitos estão em contato próximo com as garras de mielina, participando da formação de mielina. Assim, as células progenitoras neurais derivadas do ESC in vitro são capazes de migração direcional e sinais microambientais adequados para a diferenciação regional, fornecendo muitas áreas do cérebro em desenvolvimento com neurônios e glia.

Alguns autores consideram a possibilidade de de-e transdiferenciação de células estaminais regionais de um organismo adulto. Uma confirmação indirecta da desdiferenciação de células em cultura com a expansão das suas potências são dados sobre o enxerto das células estaminais neurais na medula óssea de camundongos com o desenvolvimento subsequente destas linhas de células, dando uma células funcionalmente activas de sangue periférico. Além disso, o transplante de (LacZ) células de neuroesferas geneticamente marcadas derivadas de cérebro maduro ou embrionário, no cérebro de ratos irradiados com a mielossupressão, levou à formação de células estaminais não apenas derivados neurais, mas também faz com que a geração de células sanguíneas, o que indica que neural pluripotentes células-tronco, realizadas fora do cérebro. Assim, as células estaminais neurais podem diferenciar-se em células do sangue sob a influência dos sinais a partir da medula óssea microambiente transformação provisório na célula-tronco hematopoiéticas. Por outro lado, para o transplante de medula óssea as células-tronco hematopoiéticas no cérebro definir a sua diferenciação sob a influência do microambiente do tecido cerebral nas células gliais e nervosas. Conseqüentemente, o potencial de diferenciação de células-tronco nervosas e hematopoiéticas não está limitado pela especificidade do tecido. Em outras palavras, os fatores do microambiente local, além dos característicos dos tecidos do cérebro e da medula óssea, podem mudar a direção da diferenciação dessas células. Mostrou-se que as células estaminais neurais injectados no sistema venoso de ratinhos irradiados, criados no baço e medula óssea numa população de mielóide, linfóides e células hematopoiéticas imaturas. In vitro é determinado o efeito das proteínas morfogenéticas de medula óssea (BMP) na sobrevivência e diferenciação de células estaminais neurais, como nas fases iniciais do desenvolvimento embrionário no desenvolvimento de neural ou glial instruções. As culturas de células estaminais neurais de embriões de ratos de 16 dias de idade, as BMP induzem a astroglia e os neurónios, enquanto que em culturas de culas estaminais derivadas dos astrócitos cerebrais perinatais única formados. Além disso, as BMP suprimem a geração de oligodendrócitos, que in vitro aparecem apenas quando as BMPs antagonistas do noggin são adicionadas.

Processos transdiferenciação vidonespetsifichnost inerente: as células-tronco hematopoiéticas são de medula óssea humana transplantadas para o corpo estriado de ratos adultos, migrar na matéria branca da cápsula exterior, neocórtex ipsi e contralateral onde formam astrotsitopodobnye elementos celulares (Azizi et al, 1998.). Em alotransplante de células estaminais da medula óssea no ventrículo lateral de ratos neonatais migração de células-tronco hematopoiéticas pode ser rastreada para o cérebro anterior e estruturas do cerebelo. O corpo estriado e na camada molecular do hipocampo as células migraram transformadas em astrócitos, e no bolbo olfactivo, a camada interna das células granulares do cerebelo e tronco cerebral formação reticular para formar células neuronais com reacção positiva a neurofilamentos. Após a injecção intravenosa de células hematopoiéticas de ratinhos adultos micro marcado com GFP e astrócitos são detectados no neocórtex, tálamo, tronco cerebral e cerebelo.

Além disso, as células estaminais mesenquimais da medula óssea, que dão origem a todos os tipos de células do tecido conjuntivo, sob certas condições também podem sofrer transdiferenciação neural (lembre-se de que as células da crista neural são a fonte embrionária do mesênquima). Foi demonstrado que células estromais de medula óssea e de ratinho humanas cultivadas in vitro na presença de EGF ou BDNF, expressa um marcador de células progenitoras neurais nestina, e a adição de várias combinações de factores de crescimento conduz à formação de células com marcadores glial (GFAP) e neurónio (proteína do núcleo NeuN). As células-tronco mesenquimais singênicas etiquetadas transplantadas para o ventrículo lateral do cérebro de camundongos recém-nascidos migram e localizam no prosencéfalo e no cerebelo sem violar as cito-arquitetônicas do cérebro receptor. As células estaminais mesenhimerais da medula óssea diferenciam-se em astrócitos maduros no estriado e na camada molecular do hipocampo, e também colonizam o bulbo olfativo, as camadas granulares do cerebelo e a formação reticular, onde são convertidos em neurônios. As células estaminais mesenquimais da medula óssea humana podem se diferenciar in vitro em macroglia e após o transplante se integrar nas estruturas do cérebro do rato. O transplante direto de células-tronco mesenquimais da medula óssea para o hipocampo de ratos adultos também é acompanhado por sua migração para o parênquima do cérebro e diferenciação neuroglial.

Supõe-se que o transplante de células-tronco da medula óssea pode expandir as possibilidades de terapia celular para doenças do SNC caracterizadas por morte patológica excessiva de neurônios. Deve-se notar, no entanto, que nem todos os pesquisadores reconhecem o fato da transformação mútua de células-tronco neurais e hematopoiéticas, especialmente em condições in vivo, o que é novamente devido à falta de um marcador confiável para avaliar sua transdiferenciação e desenvolvimento posterior.

O transplante de células estaminais abre novos horizontes para a terapia genética celular da patologia neurológica hereditária. A modificação genética das células-tronco neurais envolve a integração de construções reguladoras genéticas, cujos produtos interagem com as proteínas do ciclo celular no regime de regulação automática. A transdução de tais genes em células progenitoras embrionárias é utilizada para multiplicar células estaminais neurais. A maioria dos clones de células geneticamente modificadas comporta-se como linhas celulares estáveis, não mostrando sinais de transformação in vivo ou in vitro, mas possui a capacidade expressa em contactar a inibição da proliferação. Ao transplantar células transfectadas multiplicadas, estas são inseridas no tecido receptor sem violar a citocárctica e sem sofrer uma transformação tumoral. As células-tronco neurais de doadores não deformam a zona de integração e competem equitativamente para o espaço com as células progenitoras do hospedeiro. No entanto, no 2º-2º dia, a intensidade da divisão das células transfectantes diminui acentuadamente, o que corresponde à inibição do contato de sua proliferação in vitro. No embrião receptor transfectantes estaminais neurais há anomalias do sistema nervoso central, todas as áreas do cérebro em contacto com o enxerto, se desenvolvem normalmente. Após o transplante, os clones de células estaminais neurais migrar rapidamente a partir da área de administração e ultrapassam muitas vezes as respectivas zonas germinais tracto rostral adequadamente integrando com outras áreas do cérebro. A incorporação de clones geneticamente modificadas e linhas de células transfectadas de células estaminais neurais para o cérebro de um organismo hospedeiro é típico não só para o período embrionário: estas células são implantadas em várias zonas do SNC feto, recém-nascido, para adultos e mesmo envelhecimento organismo receptor e apresentam ao mesmo tempo a capacidade para a integração adequada e diferenciação. Em particular, após o transplante para dentro da cavidade dos ventrículos cerebrais células transfectadas migrar sem danificar a barreira sangue-cérebro, e são componentes integrais do tecido cerebral funcional celular. Os neurônios doadores formam as sinapses apropriadas e expressam canais de íons específicos. Enquanto se mantém a integridade da barreira astroglia transfectantes de células estaminais neurais cerebrais derivadas de sangue, processos estende sobre os vasos sanguíneos cerebrais, e processos neuronais proteína origem oligodendrócitos de mielina dador expressa básico e myelinating.

Além disso, células-tronco neurais são transfectadas para serem utilizadas como vetores celulares. Tais construções vetor-genéticas fornecem expressão estável in vivo de genes estrangeiros envolvidos no desenvolvimento do sistema nervoso, ou são usados para corrigir defeitos genéticos existentes, uma vez que os produtos desses genes são capazes de reabastecer várias anormalidades bioquímicas do sistema nervoso central. A alta atividade de migração de células-tronco transfectadas e implantação adequada nas zonas embrionárias de várias regiões do cérebro em desenvolvimento nos permite esperar uma restauração completa do déficit hereditário de enzimas celulares. Na modelagem da síndrome de ataxia-telangiectasia (linhas mutantes de pg e pcd), as células de Purkinje desaparecem do cerebelo de animais experimentais durante as primeiras semanas de desenvolvimento pós-natal. Mostra-se que a introdução de células-tronco neurais no cérebro de tais animais é acompanhada por sua diferenciação em células de Purkinje e neurônios granulares. Nos mutantes pcd, a coordenação dos movimentos é parcialmente corrigida e a intensidade do tremor diminui. Resultados semelhantes foram obtidos no transplante de células-tronco neurais humanas clonadas para primatas em que a degeneração de células de Purkinje foi induzida por oncanase. Após o transplante, foram encontradas células-tronco neurais doadoras nas camadas granular e molecular, bem como na camada celular de Purkinje do parênquima cerebelar. Portanto, a modificação genética das células progenitoras neurais é capaz de fornecer uma modificação estável e comprometida do fenótipo que é resistente a influências externas. Isto é especialmente importante nos processos patológicos associados ao desenvolvimento no receptor de fatores que impedem a sobrevivência e diferenciação de células doadoras (por exemplo, com agressão imune).

Mucopolissacaridose do tipo VII, em seres humanos caracterizado por neurodegeneração progressiva, e atraso no desenvolvimento intelectual, que em experiências com ratos modelado mutação de deleção do gene da beta-glucuronidase. Após o transplante nos ventrículos cerebrais dos ratinhos deficientes em receptor neonatal transfectadas células estaminais neurais secretoras de beta-glucuronidase, as células dadoras foram encontrados na primeira área do terminal e, em seguida, espalhada sobre o parênquima cerebral korrigiruya estavelmente integridade lisossomal no cérebro de ratinhos mutantes. No modelo da doença de Tay-Sachs transduzidas com retrovírus células estaminais neurais na administração útero no transplante de feto de ratinho e de ratinhos recém-nascidos proporciona uma expressão eficaz da subunidade beta de beta-hexosaminidase em receptores com uma mutação que leva à acumulação anormal de beta-2-gangliósido.

Outra direção da medicina regenerativa é a estimulação do potencial proliferativo e diferenciador das próprias células estaminais neurais do organismo doente. Em particular, as células, neurais estaminais secretadas NT-3 a uma hemi secção da medula espinal e a asfixia cerebral dos ratos expressam NGF e BDNF no septo e gânglios basais, tirosina hidroxilase - no corpo estriado, e reelina - cerebelo e proteína básica de mielina - no cérebro .

No entanto, não há atenção suficiente para a estimulação da neuronogênese. Alguns trabalhos dão motivos para acreditar que a carga funcional nos centros nervosos responsáveis pela distinção de odores se reflete na formação de novos neurônios. Ratinhos transgénicos deficientes em moléculas de adesão neuronal neyronogeneza redução de intensidade e de redução no número de neurónios que migram no bolbo olfactivo foram associados com capacidade diminuída para discriminar odores, embora o limiar de odor e de memória olfactiva de curto termo não é violada. Na regulação desempenha um papel importante estado neyronogeneza funcional das células do giro dentado: o efeito de enfraquecimento da exposição a glutamato-grãos após a destruição das células do córtex entorrinal contribui para a proliferação e diferenciação de neurónios e fibras estimulação caminho perfurante (input aferente primário para hipocampo) provoca a inibição neyronogeneza. Antagonistas de receptores activados pelo NMDA processa neurónios neoplásicas, ao passo que os agonistas, por outro lado, reduz a intensidade neyronogeneza que se assemelha a efeito a acção dos glucocorticóides. Na literatura existem resultados contraditórios de pesquisa: informações sobre os efeitos inibitórios experimentalmente comprovados de neurotransmissor excitatório glutamato para neyronogenez não é consistente com os dados sobre a estimulação de células progenitoras de reprodução e o aparecimento de novos neurónios, aumentando a actividade convulsiva no hipocampo de animais com modelos pilocarpic experimentais e caínico de epilepsia. Ao mesmo tempo, o modelo tradicional de epilepsia induzida por estimulação sub-limiar repetida de certas áreas do cérebro (kindling) e é caracterizada por perda de menos severa de neurónios neyronogeneza intensidade aumenta apenas na fase tardia de acender quando observado no dano do hipocampo e morte de neurónios. Mostrou-se que na actividade convulsiva epilepsia estimulante neyronogenez com localizao anormal de novos neurónios granulares, muitos dos quais aparecem não só no giro dentado, mas também no quilo. Estes neurónios são importantes no desenvolvimento de germinação de fibras musgosas, os axónios em que estão ausentes da colaterais normais inversa formando sinapses com vários grãos de células adjacentes.

O uso de células estaminais neurais regionais abre novas perspectivas para o uso do transplante celular na terapia de doenças neurodegenerativas metabólicas e genéticas, doenças desmielinizantes e transtornos pós-traumáticos das funções do SNC. Antes de realizar o transplante de células de substituição, um dos métodos seleciona e expande o tipo necessário de células progenitoras neurais ex vivo com o objetivo de sua subseqüente introdução diretamente na área danificada do cérebro. O efeito terapêutico neste caso é devido à substituição de células danificadas ou liberação local de fatores de crescimento e citocinas. Este método de terapia plasmática regenerativa requer o transplante de um número suficientemente grande de células com características funcionais predefinidas.

Estudos adicionais sobre as características moleculares e as potências regenerativas-plasmáticas das células estaminais cerebrais maduras, bem como a capacidade de transdiferenciar células estaminais regionais de diferentes origens de tecido, também devem ser considerados apropriados. Hoje, foi realizada uma triagem do antígeno das células estaminais hematopoiéticas da medula óssea, com a determinação de uma combinação marcadora de células capazes de ser transdiferenciadas em células progenitoras de tronco neural (CD 133+, 5E12 +, CD34-, CD45-, CD24). As células que formam neurólios in vitro e os neurônios da forma são obtidas durante o transplante para o cérebro de camundongos imunodeficientes do recém-nascido. O interesse em xenotransplantologia celular é o resultado de estudos sobre a possibilidade de transplante de células tronco-tronco em indivíduos de taxa extensivamente distantes. Até agora, os resultados da implantação de células-tronco neurais na região do tumor cerebral permanecem sem uma interpretação adequada: as células transplantadas migram ativamente através do volume do tumor sem ir além dela, e quando as células são introduzidas na parte intacta do cérebro, elas estão migrando ativamente para o tumor. A questão do significado biológico dessa migração permanece aberta.

Deve notar-se que o transplante bem sucedido de células estaminais neuronais, bem como outras células progenitoras neurais derivadas de hESCs, só é possível sob as condições de utilização de células progenitoras altamente neurais como indiferenciada embrionária transplante de células estaminais destinatário adultos imunocompetentes inevitavelmente transformados em teratoma e teratocarcinoma. Até mesmo uma quantidade mínima de células pouco diferenciadas na suspensão de células doadoras aumenta dramaticamente e enxerto tumorigenicidade inaceitavelmente aumentar o risco de formação de tumor ou tecido neneyralnoy. A produção de populações homogêneas de células progenitoras neurais é possível utilizando células que se originam em certos estágios de embriogênese normal como fonte alternativa de tecido doador. Outra abordagem é eliminar cuidadosamente as populações de células indesejadas por seleção específica da linha. O perigo também representa a aplicação para o neurotransplante de ESC após a sua exposição insuficiente in vitro com fatores de crescimento. Neste caso, o programa de diferenciação neural não pode ser excluído com a formação de estruturas inerentes ao tubo neural.

Hoje, é bastante óbvio que as células-tronco neurais exibem tropismo em áreas patologicamente alteradas do sistema nervoso central e têm um pronunciado efeito plasmático regenerativo. O microambiente na lesão das células do tecido neural modela a direção da diferenciação das células transplantadas, reabastecendo o déficit de elementos neurais específicos dentro da zona da lesão do SNC. Em alguns processos neurodegenerativos, os sinais neurogênicos parecem recapitular a neuronogênese e as células-tronco neurais do cérebro maduro são capazes de responder a esta informação instrutiva. Uma clara ilustração do potencial terapêutico das células estaminais neurais são os numerosos dados de estudos experimentais. Os clones de administração intracisternal de células estaminais neurais para animais com ligação da artéria cerebral média (modelo de acidente vascular cerebral isquêmico) ajuda a reduzir a área e o volume de alterações destrutivas na área do cérebro, especialmente no caso de transplante de células estaminais neurais com FGF2. Imunocitoquimicamente, observa-se a migração de células doadoras para a zona isquêmica, seguida da sua integração com células cerebrais intactas do receptor. O transplante de células imaturas da linha neuroepitelial do mouse MHP36 no cérebro do rato durante um AVC experimental melhora a função sensório-motora e a introdução dessas células nos ventrículos do cérebro aumenta a função cognitiva. Como resultado do transplante para ratos de células hematopoiéticas pré-formadas neurais da medula óssea humana, as violações da função do córtex cerebral causado pelo dano isquêmico são eliminadas. Neste caso, as células progenitoras neuronais xenogênicas migram do local de injeção para a zona de mudanças destrutivas no tecido cerebral. O transplante intracraniano de células homólogas de medula óssea no dano traumático do córtex cerebral em ratos resulta em restauração parcial da função motora. As células doadoras são implantadas, proliferadas, sofrem diferenciação neural nos neurônios e astrócitos e migram para o foco da lesão. Quando introduzido no estriado de ratos adultos com um acidente vascular cerebral experimental, as células tronco neurais humanas clonadas substituem as células danificadas do sistema nervoso central e recuperam parcialmente a função cerebral prejudicada.

As células-tronco neuronais humanas são predominantemente isoladas do telencéfalo embrionário, que se desenvolve significativamente mais tarde do que as regiões do tronco do nervo mais caudal. A possibilidade de isolar células-tronco neurais da medula espinal do feto de 43-137 dias é mostrada, uma vez que na presença de EGF e FGF2 essas células formam neurosferas e nas primeiras passagens exibem multipotência, diferenciando-se em neurônios e astrócitos. No entanto, o cultivo prolongado de células progenitoras neurais (mais de 1 ano) as priva de multipotência - essas células são capazes de se diferenciar apenas em astrócitos, ou seja, tornam-se unipotentes. As células estaminais neurais regionais podem ser obtidas como resultado de bulbectomia parcial e após a multiplicação em cultura na presença de LIF é transplantada para o mesmo paciente com alterações neurodegenerativas em outras partes do sistema nervoso central. Na clínica, a terapia celular de reposição com o uso de células-tronco neurais foi realizada pela primeira vez para o tratamento de pacientes com AVC, acompanhados de dano ao gânglio basal do cérebro. Como resultado do transplante de células doadoras, o estado clínico da maioria dos pacientes melhorou.

Alguns autores acreditam que a capacidade das células prizhivlyatsya tronco neurais migrar e integrar várias áreas do tecido nervoso é danificado do sistema nervoso central abre possibilidades ilimitadas para a terapia celular não é apenas local, mas também extensivo (acidente vascular cerebral ou asfixia), multiochagovyh (esclerose múltipla), e até mesmo global ( mais patologias metabólicas hereditárias ou demência neurodegenerativa) processos patológicos. Com efeito, ao transplantar o rato estaminal neuronal clonadas e os animais receptores de células humanas (ratos e primatas, respectivamente) a partir da degeneração dos neurónios dopaminérgicos no sistema mezostrialnoy induzida pela introdução de metil-fenil-tetrapiridina (modelo de doença de Parkinson) para 8 meses antes do transplante, doadores neural células estaminais estão integrados no CNS do destinatário. Um mês depois, as células transplantadas se localizam bilateralmente ao longo do mesencéfalo. Alguns dos neurônios gerados da origem do doador expressam a tirosina hidrolase na ausência de sinais de uma resposta imune ao enxerto. Em ratos tratados com 6-hidroxidopamina (outro modelo experimental da doença de Parkinson), uma adaptação para o microambiente das células transplantadas para o cérebro do hospedeiro foi determinada por cultura de condições de células estaminais neurais antes do transplante. As células estaminais neurais são rapidamente proliferar in vitro sob a influência de EGF, foi feita para o défice de neurónios dopaminérgicos do corpo estriado do danificada de forma mais eficiente do que as células a partir de culturas de 28 dias de idade. Os autores acreditam que isso se deve à perda da capacidade de perceber os sinais de diferenciação correspondentes durante a divisão celular de células progenitoras neurais in vitro.

Em alguns estudos tentaram melhorar o impacto dos processos reinervação estriatais danificadas por transplante para esta área de células embrionárias de estriado como uma fonte de factores neurotróficos para o transplante simultâneo de neurónios dopaminérgicos do mesencéfalo ventral. Como se verificou, a eficácia do neurotransplante depende em grande parte do método de inserção do tecido nervoso embrionário. Como resultado da pesquisa sobre o transplante de preparações de tecido nervoso embrionário para o sistema ventricular do cérebro (para evitar o trauma do parênquima estriado), foi obtida informação sobre seu efeito positivo sobre o defeito motor no Parkinsonismo.

No entanto, em estudos de outros, observações experimentais têm demonstrado que o transplante para o tecido neural mesencéfalo ventral preparações ventrículo cerebral embrionária contendo neurónios dopaminérgicos como transplante GABAérgica elementos neurais em embrionário gemiparkinsonizmom corpo estriado do rato não contribui para a restauração das funções de deficiência do sistema dopaminérgico. Em contraste, a análise imunocitoquímica confirmou a baixa capacidade de sobrevivência dos neurônios dopaminérgicos do mesencefalo ventral transplantado para o estriado de ratos. O efeito terapêutico do transplante de tecido neural intraventricular mesencéfalo ventral embrionário realizado apenas quando o implante simultânea para formulação estriado desnervado de células embrionárias do estriado. Os autores sugerem que o mecanismo deste efeito está associado com um efeito trófico positivo de células sensíveis a GABA no corpo estriado embrionário actividade dopaminérgica transplantes intraventricular específicos mesencéfalo ventral. A reação glial expressa nos enxertos foi acompanhada por uma ligeira regressão do teste de apomorfina. O último, por sua vez, correlacionou-se com o conteúdo de GFAP no soro sanguíneo, o que indicava diretamente uma violação da permeabilidade da barreira hematoencefálica. Com base nestes dados, os autores concluíram que o soro de PGFA pode ser usado como uma medida adequada do estado funcional do transplante, e um aumento da permeabilidade da barreira sangue-cérebro para o antigénio neuroespecífica-tipo GFAP é um link patogenético no desenvolvimento da falha do enxerto devido a danos auto-imune para o tecido nervoso do destinatário .

Do ponto de vista de outros pesquisadores, o enxerto ea integração de células-tronco neurais após o transplante são estáveis e ao longo da vida, uma vez que as células doadoras são encontradas em receptores durante pelo menos dois anos após o transplante e sem redução significativa em seu número. Tentativas de explicar isso pelo fato de que, em um estado indiferenciado, as células-tronco neurais não expressam moléculas de MHC das classes I e II a um nível suficiente para induzir uma reação de rejeição imune, ela pode ser reconhecida como válida somente em relação aos precursores neurais de baixo grau. No entanto, nem todas as células estaminais neurais no cérebro do receptor persistem no estado imaturodominante. A maioria sofre uma diferenciação, durante a qual as moléculas do MHC são expressas na íntegra.

Em particular, a falta de eficiência do uso para o tratamento de drogas Parkinsonismo experimentais intrastriarnoy transplante de mesencéfalo ventral embrionário, contendo os neurónios dopaminérgicos, associada com fraca sobrevivência dos transplantados dofaminer- neurónios cal (somente 5-20%), o qual é causado por gliose reactiva que acompanha parênquima trauma cerebral local a transplante. Sabe-se que parênquima lesão cerebral local e gliose chumbo Relacionadas a ruptura da integridade da barreira sangue-cérebro, com acesso para o antigénio no sangue periférico do tecido do sistema nervoso, em particular neurónios e antigénio okara. A presença desses antígenos no sangue pode causar a produção de anticorpos citotóxicos específicos para eles e o desenvolvimento de agressões auto-imunes.

V. Tsymbalyuk e co-autores (2001) relatam que a visão tradicional de que o SNC é uma zona imunologicamente privilegiada isolada do sistema imunológico pela barreira hematoencefálica permanece em vigor. Em sua revisão da literatura, os autores se referem a uma série de estudos que sugerem que essa visão não corresponde totalmente à essência dos processos imunes no cérebro dos mamíferos. Está estabelecido que as substâncias rotuladas introduzidas no parênquima do cérebro podem atingir os gânglios linfáticos cervicais profundos e, após a injeção intracerebral de antígenos, são formados anticorpos específicos no organismo. As células dos gânglios linfáticos cervicais correspondem à proliferação de tais antígenos, a partir do 5º dia após a injeção. A formação de anticorpos específicos também foi revelada no transplante da pele para o parênquima do cérebro. Os autores da revisão dão várias maneiras possíveis de transportar o antígeno do cérebro para o sistema linfático. Uma delas é a transição de antígenos dos espaços perivasculares para o espaço subaracnóideo. Supõe-se que os espaços perivasculares, localizados ao longo dos grandes vasos cerebrais, são equivalentes ao sistema linfático no cérebro. O segundo caminho situa-se ao longo das fibras brancas - através do osso em latas nos vasos linfáticos da mucosa nasal. Além disso, existe uma extensa rede de vasos linfáticos na dura-máter. A barreira de células sanguíneas para linfócitos também é muito relativa. Está provado que os linfócitos ativados são capazes de produzir enzimas que afetam a permeabilidade das estruturas do "filtro imune" do cérebro. Ao nível das vénulas pós-capilares, os ajudantes de T ativados penetram e através da barreira hematoencefálica intacta. A tese sobre a ausência de células que representam o antígeno no cérebro não resiste à crítica. Atualmente, a possibilidade de representar antígenos no sistema nervoso central por pelo menos três tipos de células foi provada de forma convincente. Primeiro, são células dendríticas de origem da medula óssea, que estão localizadas no cérebro ao longo dos grandes vasos sanguíneos e na substância branca. Em segundo lugar, os antígenos são capazes de apresentar células endoteliais dos vasos sanguíneos do cérebro e em associação com os antígenos do MHC, que suporta o crescimento clonal de antígenos específicos das células T. Em terceiro lugar, as células de micro e astroglia atuam como agentes apresentadores de antígenos. Participando na formação de uma resposta imune no sistema nervoso central, os astrocitos adquirem as propriedades de uma célula imune-efetora e expressam vários antígenos, citocinas e imunomoduladores. Quando incubados com y-INF, as células astrogliais in vitro expressam os antígenos MHC classe I e II, e astrócitos estimulados são capazes de representação antigênica e manutenção da proliferação clonal de linfócitos.

Trauma cerebral tecido, inflamação pós-operatória, edema, e depósitos de fibrina que acompanham o transplante de tecido neural fetal, criar condições para aumentar a permeabilidade da barreira sangue-cérebro com a auto-tolercia perturbada, sensibilização e activação de SDZ + linfócitos CD4 +. Auto e apresentação de aloantigénios realizada astrócitos e células microgliais responsivos a y-INF expressando molécula do MHC, ICAM-1, LFA-I, LFA-3, molulas co-estimuladoras B7-1 (CD80) e B7-2 (CD86), bem como secreção de IL-la, IL-ip e y-INF.

Consequentemente, o fato de uma sobrevivência mais longa do tecido do nervo embrionário no transplante intracerebral do que com sua administração periférica dificilmente pode ser atribuído à falta de iniciação da imunidade do transplante. Especialmente porque monócitos, linfócitos activados (células citotóxicas T CD3 + CD8 + e T auxiliares) e as citocinas que produzem, assim como anticorpos para antigénios de transplante de tecido nervoso periférico fetal desempenhar um papel importante na sua rejeição. O baixo nível de expressão de moléculas de MHC no tecido neural embrionário tem um valor definido na criação de condições para a maior estabilidade dos neurotransplantes aos processos imunes das células T. É por isso que, no experimento, a inflamação imune após o transplante de tecido neural embrionário no cérebro se desenvolve mais lentamente do que após o transplante de pele. No entanto, após 6 meses, observa-se uma destruição completa de enxertos individuais do tecido nervoso. Ao mesmo tempo, os linfócitos T restritos aos antígenos do MHC de classe II estão localizados na zona do transplante (Nicholas et al., 1988). Foi demonstrado experimentalmente que, com a depleção de neurotransplante xenológico de T-helper (L3T4 +), mas não o nível de linfócitos T citotóxicos (Lyt-2), prolonga a sobrevivência do tecido nervoso do rato no cérebro de camundongos receptores. A rejeição do neurotransplante é acompanhada por sua infiltração por macrófagos e linfócitos T hospedadores. Consequentemente, os macrófagos e as células microgliais hospedeiras activadas actuam in situ como células imunoestimuladoras que apresentam antigénio e o aumento da expressão dos antigénios doadores da classe I do MHC aumenta a actividade assassina dos linfócitos T citotóxicos do receptor.

Não faz sentido para analisar numerosas tentativas para explicar o especulativo neyrotransplantata reacção de rejeição do sistema imunitário do organismo receptor em células endoteliais ou gliais elementos doadores como linhas limpas e células progenitoras neurais sujeita a um ataque imunológico. Mensagem de notar que os mecanismos de uma sobrevivência de enxerto já dentro do sistema nervoso central, desempenha um importante papel células da medula expressão ligao Fas-ligando do receptor de apoptose (Fas molécula) sobre os linfócitos T infiltrantes cérebro e induzir a apoptose que é típico de mecanismo de proteção dos tecidos autoimunogênicos da barreira.

Como V. Tsymbalyuk e co-autores (2001) observaram com razão, o transplante de tecido neural embrionário é caracterizado pelo desenvolvimento de inflamação com a participação de cérebro e células ativadas sensibilizadas para antígenos, anticorpos e também devido à produção local de citocinas. Um papel importante nisso é desempenhado pela sensibilização pré-existente do organismo aos antígenos cerebrais que ocorre durante o desenvolvimento de doenças do SNC e podem ser direcionadas para antígenos de transplante. É por isso que a sobrevivência realmente duradoura de neurotransplantes compatíveis com histonas é conseguida apenas pela supressão do sistema de imunidade com a ciclosporina A ou pela administração de anticorpos monoclonais aos linfócitos CD4 + do receptor.

Assim, muitos problemas de neurotransplante permanecem não resolvidos, incluindo aqueles relacionados à compatibilidade imunológica dos tecidos, que só podem ser resolvidos após estudos fundamentais e clínicos fundamentais.