Neurala stamceller

Experimentella bevis för möjligheten till regenerering av CNS-celler erhölls mycket tidigare upptäckt av embryonala stamceller, vilket visade närvaron i neocortex, hippocampus och luktloben av hjärnceller hos vuxna råttor, spännande 3H-tymidin, det vill säga förmågan att syntetisera protein och division. Tillbaka på 60-talet av förra seklet antogs det att dessa celler är föregångare till nervceller och är direkt inblandade i inlärning och minne. Något senare avslöjade närvaron av synapser bildas de novo i neuron och det första arbetet med användning av embryonala stamceller för att inducera neyronogeneza in vitro. I slutet av XX-talet experiment med den riktade differentiering av ESCs till neurala progenitorceller, dopaminerga och serotonerga neuroner ledde till en revidering av de klassiska begreppen förmågan hos nervceller i däggdjur för att regenerera. Ett flertal studier har visat på ett övertygande sätt hur verkligheten rekonstruktioner av neuronala nätverk och tillgången på neyronogeneza under hela perioden av postnatal däggdjursorganism.

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

Källor för neurala stamceller

Neurala stamceller som isolerats under operationer i den subventrikulära regionen av de laterala ventriklarna och dentate gyrus hos hippocampus, som är i kulturen av celler för att bilda neurosfärer (neurala sfärer), och efter dispergering och preformirovaniya tidigare - alla de stora cellulära CNS typer, eller i en speciell miljö, de nya mikrosfärerna. I suspensionsodlingar av dissocierade vävnad som isolerats från fetala hjärnsektioner periventrikulära också uppstå neurosfärer.

Markörer av omogna hjärnceller är nestin, beta-tubulin III (neuronal markör linje), vimentin, GFAP och NCAM, för immunocytokemisk identifiering av monoklonala antikroppar som används. Nestin (ett protein av mellanliggande typ IV neurofilament) uttrycker multipotenta neuroektodermala celler. Detta protein användes för identifiering och isolering av multi CNS neuroepitelial progenitorceller med monoklonala antikroppar Rat-401, vilken kan detektera upp till 95% av cellerna i de neurala röret råttembryon på den elfte dagen av dräktigheten. Nestin uttrycks inte på de differentierade efterkommarna av neurala stamceller, men är närvarande i tidiga neurala stamceller, postmitotiska neuroner och tidiga neuroblaster. Med hjälp av denna markör identifierades neuropiteliala stamceller och förekomsten av stamceller i centrala nervsystemet visades. Vimentin (ett protein av mellanliggande typ III neurofilament) uttrycks av neurala och gliala progenitorceller, såväl som av neuroner, fibroblaster och glattmuskelceller. Följaktligen har båda immunocytokemiska markörerna inte den specificitet som är nödvändig för den separata identifieringen av neurala stam- och stamceller. Användning av beta-III tubulin etablera neuronala härstamning stamceller, medan typ I astrocyter identifieras genom uttryck av GFAP och oligodendrocyter uttrycks specifikt galaktocerebrosid (Ga! C).

Mitogen för neurala progenitorceller är FGF2 och EGF, stödja proliferationen av stamfaderceller i kultur med bildningen av neurosfärer. Graden av uppdelning av neurala stamceller ökar signifikant under inverkan av FGF2, och även vid användning av kombinationen FGF2 + EGF. De proliferativa effekterna av FGF2 medieras av FGF2-R1-receptorer. Heparin ökar affiniteten för receptorbindningen av FGF2 och förbättrar dramatiskt dess mitogena effekt på neuroepiteliala celler. I de tidiga stadierna av embryogenes FGF2 receptorer som uttrycks i rått telencephalon, i senare skeden av sin lokalisering begränsad kammarzonen. Topputtryck av FGF2-R1 med postmitotiska celler observeras efter slutet av perioden med tidig neurogenes. Den initiala perioden för utveckling av telen-falon präglas av en låg nivå av uttryck av EGF-receptorer, huvudsakligen i cellerna i den ventrala regionen. I de senare stadierna av embryogenes stiger EGF-R-uttryck i dorsalriktningen. I gnagare hjärnan har hög affinitet EGF-receptortransformerande tillväxtfaktor beta (TGF-beta-R), och som företrädesvis binder. Indirekt, den funktionella rollen för EGF-R indikerar data på kortikala dysgenesi framhjärnan som uppstår i den sena period av embryogenes och postnatal ontogeni, funktion sänker framhjärna, hjärnbarken och ectopia död hippocampala celler från knockout-möss EGF-receptorgenen. Dessutom är närvaron av TGF-a i näringsmediet absolut nödvändigt för bildandet av neurosfären. Efter avlägsnande av tillväxtfaktorer från det konditionerade cellmediet stopp delnings- och undergår spontan differentiering för att bilda neuroner, astrocyter och oligodendroblastov.

Givet detta är stamcells reaggregering av dissocierade neurosfärer och odling utfördes i odlingsmedium innehållande EGF och basisk FGF eller FGF2, men utan tillsats av serum. Det visas att EGF inducerar proliferationen av stamceller subependimnoy zon av de laterala ventriklarna, och den basiska FGF befrämjar proliferation av stamceller av striatum, hippocampus, neocortex och synnerven av en mogen hjärna. Kombinationen av EGF och basisk FGF är absolut nödvändigt för aktiv proliferation av stamceller som isolerats från de ependymala tredje och fjärde ventriklarna hos framhjärnan såväl som av ryggradskanalen i länd- och bröstkorg ryggmärgen.

Efter dissociation odlas en suspension av neurala stamceller i plasträtter eller i plåtar med flera brunnar utan ett klistersubstrat för att öka storleken på de nya nya neurosfärerna som vanligtvis tar ungefär 3 veckor. Metoden för multipel dispersion och reproduktion av neurospheres möjliggör erhållande av ett tillräckligt antal linjära kloner av multipotenta stamceller för intracerebraltransplantation. Denna princip bygger också på skapandet av en stamcellscell isolerad från den mänskliga embryonala hjärnan. Deras långa (i flera år) kloning gör det möjligt att erhålla stabila linjer av neurala stamceller, från vilka katekolaminerga neuroner bildas under inducerad differentiering.

Om neurosfärer inte är dispergerade och odlas på adhesiva substrat i mediet som saknar tillväxtfaktorer, prolifererande stamceller börjar att spontant differentiera för att bilda neuronala prekursorceller och gliaceller med uttrycket av markörer för alla typer av nervceller: MAP2, Tau-1, NSE, NeuN, beta tubulin III (neuroner), GFAP (astrocyter) och CALC, 04 (oligodendrocyter). I kontrast, i kulturer av neurala stamceller i andelen av neuroner till mer än 40% av de differentierade cellerna (hos gnagare - från 1 till 5%) celler i möss och råttor, men det finns mycket mindre av oligodendrocyter, vilket är mycket viktigt i cellterapi synvinkel demyeliniserande sjukdomar. Problemet löses genom tillsats av ett B104-odlingsmedium, som stimulerar bildningen av myelinproducerande celler.

Vid odling av neurala progenitorceller i hjärnan av humana embryon i ett medium innehållande EGF, grundläggande FGF och LIF, ökas antalet stamceller från den neurala linjen med 10 miljoner veckor. Reproducerade in vitro-celler behåller förmågan att migrera och differentiera i nerv- och glialceller efter transplantation i hjärnan hos sexuellt mogna råttor. In vivo är emellertid antalet divisioner av multipotenta stamceller begränsade. Upprepade gånger noterade att Hayflick gränsen för "vuxen" neural stamcell (ca 50 mitos) Ännu ouppnåelig även i försöket - cellerna i form av neurosfärer bibehåller sina egenskaper endast i 7 månader och endast vid 8 passager. Det antas att detta beror på deras egenskaper vid passagen (trypsinisering eller mekanisk verkan), vilket drastiskt minskar cellens proliferativa aktivitet på grund av överträdelsen av intercellulära kontakter. Om i stället för att dispergera en metod för delning av neurosphererna i 4 delar används, ökar cellernas livskraft under passage betydligt. Denna teknik möjliggör odling av mänskliga neurala stamceller i 300 dagar. Efter denna period förlorar cellerna emellertid mitotisk aktivitet och degenereras eller går till scenen för spontan differentiering med bildandet av neuroner och astrocyter. På denna grund anser författaren att 30 mitoser är det begränsande antalet divisioner för odlade neurala stamceller.

När man odlar humana neurala stamceller in vitro bildas huvudsakligen GABA-energiska neuroner. Utan skapandet av särskilda villkor, neurala progenitorceller ger upphov till dopaminerga neuroner (som behövs för cellterapi av Parkinsons sjukdom) endast i de första passagerna, varefter alla neuroner i kultur endast består av GABA-erga celler. Hos gnagare orsakas induktionen av dopaminerga neuroner in vitro av IL-1 och IL-11, såväl som fragment av nervcellsmembran, LIF och GDNF. Emellertid misslyckades den här metoden för en man. Trots detta, med intracerebral GABA-ergisk neurontransplantation in vivo under inverkan av mikromiljöfaktorer, uppträder nervceller med olika mediatorfenotyper.

Söka neurotrofiska faktorer kombinationer visade att FGF2 och IL-1 inducerar dopaminerga neuroblaster, vilka emellertid inte kan producera dopaminerga neuroner. Differentiering av stamceller i hippocampus glutamaterg excitatoriska och inhibitoriska GABAerga neuroner påverkas neurotrofiner, en EGF och IGF1 inducera bildning av glutamaterga och GABAerga neuroner från neurala progenitorceller av mänskliga embryon. Sekventiell tillsats av retinsyra kultur och neurotrofin 3 (NT3) signifikant ökar differentieringen av stamceller hos hippocampus mogna hjärnan i neuroner i olika mediator naturen, medan användning av en kombination av brain-derived neurotrophic factor (BNDF), NT3 och GDNF i odlingar av hippocampus och neokortikal tillgängliga pyramidala neuroner.

Sålunda, resultaten av talrika studier indikerar att, för det första, de stamceller från olika hjärnstrukturer under inverkan av de specifika lokala vävnadsfaktorer har förmåga att differentiera in vivo i neuronala fenotyper inneboende i dessa strukturer. Andra syftar inducerad differentiering av neurala stamceller in vitro genom kloning av progenitorceller ger möjligheten att erhålla neuronala celler och gliaceller med önskade fenotypiska egenskaper för intracerebral transplantation i olika former av hjärn patologi.

Det är ingen tvekan om att de pluripotenta stamceller härledda från embryon eller vuxna centrala nervsystemet, kan betraktas som en källa till nya nervceller och används i kliniken för behandling av neurologiska störningar. Dock är det främsta hindret för utveckling av praktiska cell neuro det faktum att majoriteten av neurala stamceller inte differentiera till nervceller efter implantation i nonneural mogen CNS-området. Kringgå detta hinder, föreslås det en mycket originell innovativ teknik som tillåter in vitro för att erhålla en ren population av neuroner från fetala neurala stamceller efter transplantation i CNS hos vuxna råttor. Författarna visar att differentieringen av celler implanterade enligt denna metod resulterar i bildandet av neuroner av den kolinerga fenotypen, vilken orsakas av påverkan av miljömiljömiljöfaktorer. Den föreslagna tekniken är av intresse när det gäller utvecklingen av nya terapier baserade på stamceller och ersätta skadade på grund av trauma eller neurodegenerativa sjukdomar nervceller som kolinerga neuronerna spelar en ledande roll i utvecklingen av motorik, minnesfunktion och inlärning. I synnerhet kan kolinerga neuroner isolerade från humana stamceller användas för att ersätta motoneuroner förlorade vid amyotrofisk lateralskleros eller ryggmärgsskador. För närvarande finns det ingen information om metoderna för att producera ett signifikant antal kolinerga neuroner från en population av stamceller preformerade av mitogen. Författarna föreslår en ganska enkelt men effektivt sätt att stimulera mitogen förformade primära embryonala neurala stamceller i riktning mot utveckling i praktiskt taget rena neuroner efter implantation i nonneural och neurogen CNS hos vuxna råttor zon. Det viktigaste resultatet av deras arbete är omvandlingen av ett tillräckligt stort antal transplanterade celler till kolinerga neuroner när de implanteras i mittmembranet och ryggmärgen.

Dessutom, för förformning neural stamcell hjärn 8-veckors humant embryo holiyergicheskie neuroner in vitro kortikala det föreslagits att använda olika kombinationer av följande trofiska faktorer och kemikalier: rekombinant basisk FGF, EGF, LIF, aminoterminal ljudpeptid mus (Shh-N ), trans-retinsyra, NGF, BDNF, NT3, NT4, naturlig muslaminin och heparin. Den initiala linje av humana neurala stamceller (K048) upprätthölls in vitro i två år och motstod 85 passager oförändrade proliferativa och differentieringsegenskaper när bevara normal diploid karyotyp. Odispergerade neurosfärer 19-55 andra passager (38-52 week-e) planterade på poly-D-lysin och laminin, och sedan behandlats med ovanstående faktorer i olika koncentrationer, kombinationer och sekvenser. En kombination bestående av en basisk FGF, heparin och laminin (en akronym FHL), ges en unik effekt. Efter en dag embryo odling neurala stamceller i ett medium med eller utan FHL Shh-N (kombination Shh-N + FHL i förkortning SFHL) observerade snabba reproduktions huvudsakliga plana celler. Alla andra dag-protokoll (t ex såsom basiskt FGF + laminin), omvänt, har lett till en begränsad radiell spridning av spindelformade celler, och dessa celler lämnade inga kärnneurosfärer. Efter 6 dagar av aktivering och den efterföljande tio-differentieringsmedium innehållande B27, vid kanten av FHL-aktiverade sfärerna polipolyarnye stora neuron-liknande celler hittades. I andra protokollgrupper förblev de flesta neuronliknande celler små och bipolära eller unipolära. Immuncytokemisk analys visade att små (<20 mikron) bipolära eller monopolära celler var eller GABA-erga eller glutamaterga medan de flesta stora polipolyarnyh celler belägna vid kanten FHL-aktiverade neurosfärer visade kolinerga som uttryckta markörer karaktäristiska för kolinerga neuroner (Islet-1 och ChAT). Vissa av dessa neuroner samtidigt uttryckt synapsin 1. Som ett resultat, fem serier av oberoende experiment, författarna fann att den totala populationen av celler i enstaka områden med 45,5% differentieras till neuroner TuJl +, medan kolinerga (ChAT ^) neuroner var endast 27,8 % av celler i samma population. Efter 10 dagar av differentiering in vitro, förutom att kolinerga neuroner i de FHL-aktiverade neurosfärer var signifikanta mängder av små neuroner - glutamaterga (6,3%), GABA-erga (11,3%), och astrocyt (35,2% ) och nästinpositiva celler (18,9%). Vid användning av andra kombinationer av tillväxtfaktorer kolinerga neuroner är frånvarande, och gräns celler bildade neurosfärer eller astrocyter eller mindre glutamaterga och GABA-erga neuroner. Övervakning backup och aktiva potentialer med användning av hel-cell patch clamp-tekniken visade att efter sju dagar FHL-aktiverande polipolyarnyh stor majoritet av celler hade en vilopotential utgör -29,0 ± 2,0 mV, i frånvaro av en aktionspotential. Efter 2 veckor av vila potentiella ökar till -63,6 ± 3,0 mV, vilken aktionspotentialer observeras vid tidpunkten för induktion depolariserande strömmar och 1M tetrodotoxin blockerade, vilket indikerar att den funktionella aktiviteten av omogna kolinerga neuroner.

Vidare författarna fann att FHL- självt eller SFHL- aktivering in vitro inte resulterar i bildning av mogna neuron, och försökt att fastställa huruvida kapabel förformad via FHL SFHL eller stamceller att differentiera till kolinerga neuroner vid transplantation i mogen råtta CNS. För denna injektion av aktiverade celler i neurogen regionen utfördes (hippocampus) och nonneural i flera områden, inklusive avsnitt prefrontala cortex genomsnittliga membran och ryggmärg från vuxna råttor. Spårning av de implanterade cellerna utfördes med hjälp av CAO-^ p-vektorn. Det är känt att OCD etiketter samtidigt både ultrastruktur celler och cellulära processer (molekylär nivå) utan läckage och mottagliga för direkt visualisering. Dessutom, OPP-märkta neurala stamceller stödja neuronal profil och gliala differentierings identiska profil otransformerade embryonala stamceller i hjärnan.

En till två veckor efter implantation av 5 X 10 ⁴ aktiverade och märkta neurala stamceller hittades i ryggmärgen eller hjärnan hos råttor, ROC + -celler var huvudsakligen nära injektionsstället. Processerna för migration och integration observerades redan en månad efter transplantation. Migration Range varieras beroende på injektionsstället: införandet partiet i prefrontala cortex OCD + celler var lokaliserade i det 0,4-2 mm från injektionsstället, i fall av implantering in i mitten membran, hippocampus, eller ryggmärgsceller migrerade mycket större distans -. 1-2 cm ympade celler var lokaliserade i det centrala nervsystemet höggradigt strukturer, inklusive frontala cortex, den genomsnittliga membranet, hippocampus och ryggmärgen. OCD-märkta neuronella element sågs redan den första veckan efter transplantation, och deras antal ökade signifikant 1 månad efter operationen. Stereologisk analys visade en högre överlevnadsgrad av implanterade celler i olika strukturer i hjärnan jämfört med dorsalt.

Det är känt att lagras regional population av stamceller, är omvandlingen till mogna celler regleras av specifika vävnadsfaktorer i de flesta vuxna däggdjursvävnader. Proliferation av stamceller, differentiering av stamceller och bildningen specifik för strukturen hos hjärnans neuronala fenotyper in vivo till en mycket högre grad uttryckt i fetal hjärna, enligt bestämning av närvaron av höga koncentrationer av morfogenetiska faktorer lokala mikromiljön - neurotrofiner BDNF, NGF, NT3, NT4 / 5, och tillväxt faktorer FGF2, TGF-a, IGFl, GNDF, PDGF.

Var är neurala stamceller?

Man har funnit att de neurala stamceller uttrycker glialt fibrillärt surt protein som innefattar mogna celler av neurala linjen lagras endast på astrocyter. Därför kan stamreserven i det mogna centrala nervsystemet vara astrocytiska celler. Ja, i luktloben och dentate gyrus nervceller identifierades, med ursprung från GFAP-positiva föregångare, vilket strider mot traditionella syn på rollen som föregångare av radial glia, GFAP uttrycks inte i dentate gyrus i vuxen ålder. Det är möjligt att i centrala nervsystemet finns två populationer av stamceller.

Frågan om lokalisering av stamceller i subventrikulärzonen är också oklart. Enligt vissa författare, ependymala celler bildar sfärer i odlings kloner som inte är sanna neurosfärer (subependimy cell kloner), eftersom endast förmågan att differentiera till astrocyter. Å andra sidan, efter fluorescerande eller viral märkning av ependyma celler, finns en markör i cellerna i subendumlagret och de olfaktoriska lamporna. Sådana märkta celler in vitro bildar neurosfärer och differentierar till neuroner, astrocyter och oligodendrocyter. Vidare visas det att ca 5% ependyma celler uttryckte markörer för stammen - nestin, Notch-1 och Mussashi-1. Det antas att mekanismen för asymmetrisk mitos förknippad med ojämn fördelning av Notch-en membranreceptor, varigenom den senare blir kvar på membrandottercellerna lokaliserade i det ependymala zonen, medan modercellen migrerar i subependimny skiktet förlorar denna receptor. Ur denna synpunkt kan subependimnuyu zonen betraktas som kollektor progenitor neuronala prekursorer och gliaceller alstrade från skaft ependymala skiktet. Enligt andra författare, i det kaudala subventrikulära zonen bildas endast gliaceller, och cellerna är källan till neyronogeneza rostralt-lateral -avdelning. I den tredje utföringsformen, de främre och bakre divisioner subventrikulära zonen av de laterala ventriklarna bibringas neurogen ekvivalent potens.

Ser företrädesvis fjärde utförande organisation hjärnstammen reserv i CNS, varvid i den subventrikulära zonen finns tre större typer av neurala progenitorceller - A, B och C. I de tidigaste cellerna uttrycker neuronala markörer (PSA-NCAM, TuJl) och omgivna av B-celler, att uttryck av antigener identifieras som astrocyter. C-celler som inte har några antigena egenskaper hos neuroner eller glia, uppvisar hög proliferativ aktivitet. Författaren övertygande sätt visat att B-celler är de prekursorer av A-celler och bildade de novo neuroner i luktloben. Under migreringen är A-celler omgivna av strängar av neurala progenitorceller, som avsevärt skiljer sig från mekanismen av post-mitotiska neuroblaster migrering längs radiella gliaceller i den embryonala hjärnan. Migrering avslutas i luktloben mitotiska delning av både A- och B-celler, derivat, vilka är införlivade i skikt av granulosaceller i det glomerulära skiktet av de olfaktoriska områden av hjärnan.

I den växande hjärnan av embryon är inte differentierade ependymala celler, och i ventriklarna inkluderar multiplicera stamceller ventrikulär germenativnoy th subventrikulära zonen, vilket migrerar primärt neuro- och glioblastom. Baserat på detta, vissa författare tror att regionen subependimnaya mogna hjärnan innehåller en reducerad germenativnuyu embryonal nervvävnad som består av astrocyter, neuroblaster och oidentifierade celler. Sann neurala stamceller står för mindre än 1% av cellerna i den hermetiska zonen i den laterala ventrikulärväggen. Delvis av denna anledning och även i samband med data som subependimnoy zon astrocyter är neurala stamceller föregångare inte utesluter möjligheten att astrocytisk gliaceller transdifferentiering av celler till förvärvet av neuronala fenotypiska egenskaper.

Det främsta hindret för ett slutligt beslut om lokalisering av neurala stamceller in vivo - avsaknad av specifika markörer för dessa celler. Men mycket intressant ur en praktisk synvinkel, presenterade rapporter om att neurala stamceller isolerade från det centrala nervsystemet avdelningar som inte innehåller subependimnyh zoner - tredje och fjärde ventriklar framhjärnan, ryggmärgskanalen bröstkorg och ländryggen ryggmärgen. Särskilt viktigt är det faktum att för ryggmärgsskada förstärkt proliferation av ependymala stamceller av den centrala kanalen med bildning av progenitorceller migrerar och differentiera till astrocyter gliomezodermalnogo vommen. Dessutom progenitorceller och oligodendrocyter astrofysik finns i intakt ryggmärgen hos vuxna råttor.

Således litteraturdata indikerar starkt närvaron av det centrala nervsystemet hos vuxna däggdjur, inklusive människor, regional stam reserv, regenerativ och plast med en kapacitet, tyvärr kan ge endast de fysiologiska regenereringsprocesser för att bilda nya neurala nätverk, men inte tillgodose behoven hos reparativ regenerering. Detta väcker problemet med att hitta sätt att öka CNS-stamresurserna exogent, vilket är olösligt utan en klar uppfattning om mekanismerna för CNS-bildning under embryonperioden.

Idag vet vi att i processen för embryonal utveckling, stamceller av neuralröret cellerna är källan till tre typer - neuroner, astrocyter och oligodendrocyter, dvs är neuroner och neuroglia celler som härrör från en gemensam föregångare. Differentiering av ektoderm i kluster av neurala progenitorceller börjar under påverkan av proneural gener bHLH familj av produkter och blockeras genom uttryck av transmembranreceptorproteinderivat Notch familj av gener som begränsar bestämning och tidig differentiering av neurala progenitorceller. I sin tur, de Notch-receptorligander agera transmembranproteiner Delta intilliggande celler på grund av den extracellulära domänen som är direkta cell-cellkontakter med induktiv växelverkan mellan stamceller.

Ytterligare implementering av programmet för embryonal neurogenes är inte mindre komplex och verkar vara artspecifik. Men resultaten neyroksenotransplantatsionnyh studier tyder på att stamceller har distinkta evolutionära konservatism, så neurala stamceller kan migrera och utvecklas när de transplanteras in i råtthjärna.

Det är känt att CNS hos däggdjur har en mycket låg kapacitet för reparativa regenerering, som kännetecknas av brist på mogna hjärnan några tecken på nya celler för att ersätta de döda cellen som ett resultat av neuronal skada. I fallet med neuroblasttransplantation överlever de senare inte bara, proliferera och differentiera men kan även integreras i hjärnstrukturer och funktionellt ersätta förlorade neuroner. När de engagerade neuronala progenitorcellerna transplanterades var den terapeutiska effekten signifikant svagare. Sådana celler visade en låg kapacitet för migrering. Dessutom reproducerar neurala stamceller inte arkitekturen i neurala nätverk och integrerar inte funktionellt i mottagarens hjärna. I samband med detta studeras problemen med reparativ plastregeneration aktivt vid transplantationen av oformade multipotenta neurala stamceller.

Studien M. Alexandrova et al (2001) i den första utföringsformen, experiment var mottagare av mogna honråttor och givarna var 15-dagars embryoutveckling. Mottagarna avlägsnade delen av occipital kortex och håligheten transplanteras mekaniskt upphängda presumtiv embryonal kortikal vävnad som innehåller multipotenta stamceller ventrikulär och subventrikulära regionen. I det andra utförandet, experiment transplantation av neurala stamceller av 9-veckors humana fetala hjärn polovozrelh råttor. Från de periventrikulära embryon området författare isolerade hjärnvävnadsskivor placerades i deras odlingsmedium och F-12 erhölls genom upprepad pipettering av cellsuspensionen, och odlades sedan i ett specialmedium NPBM kompletterat med tillväxtfaktorer - FGF, EGF och NGF. Celler odlades i suspensionskultur före bildningen av neurosfärer, som är dispergerade och utfällda igen in i kulturen. Efter 4 passager under den allmänna odlingsperiod på 12-16 dagar, cellerna som används för transplantation. Mottagare var desyatisutochkye mogna råttor och två-månaders Wistar-råttor, som i området för den laterala ventrikeln injicerades med 4 ul suspension av humana neurala stamceller utan immunsuppression. Resultaten tyder på att cellerna sönderkammar och subventrikulära zon av embryonala hjärnbarken bokmärke råtta allogent transplantat i vuxna hjärnan fortsätter att utvecklas, det vill säga faktorer differentierad mottagare mikro av hjärnan inte blockera tillväxt och differentiering av neurala stamceller av embryot. I den tidiga perioden efter transplantation av multipotenta celler fortsatte mitotisk delning och aktivt migrerat från området för vävnadstransplantation i mottagarens hjärna. Transplanterade embryonala stamceller, som har en stor potential för migration, har hittats i så gott som alla skikt av hjärnbarken hos mottagaren benmärgstransplantation längs spåret och i den vita substansen. Längden av migrationsvägen för nervceller har alltid varit betydligt lägre (upp till 680 mikron) än gliaceller (upp till 3 mm). Strukturella vektorer för migrering astrocyter var blodkärl och fibrösa strukturer i hjärnan som också har observerats i andra studier.

Tidigare trodde man att ackumuleringen av märkta astrocyter i cortex hos mottagaren zonen av hjärnskada kan associeras med bildningen av gliaceller barriär mellan vävnadstransplantat och mottagaren. Emellertid studien av strukturen tätt packade celltransplantat visade att deras Cytoarchitectonics kännetecknas av kaotisk, utan att någon av den skiktade fördelningen av transplanterade celler. Graden av ordning av de transplanterade neuronerna närmar den för normala cortex hjärnceller enbart i frånvaro av gliaceller barriär mellan vävnads givare och mottagare. Annars var strukturen hos transplantationscellerna atypisk, och neuronerna själva genomgick hypertrofi. Med neyroimmunohimicheskogo typning av transplanterade celler i transplantat inhibitoriska GABA-erga neuroner till PARV avslöjade expression av proteiner detekterades, CALB och NPY. Följaktligen kvarstår mikromiljöfaktorer som kan stödja proliferation, migration och specifik differentiering av neurala multipotenta celler i den mogna hjärnan.

I kulturen av mänskliga stamceller isolerade från hjärnan periventrikulära 9 veckor gamla embryon, M. Alexandrova et al (2001) i den fjärde passagen nestinpozitivnyh funnit ett stort antal multipotenta celler, av vilka några har genomgått differentiering in vitro och utvecklats av neuronal typ, vilket motsvarade Resultat av forskningen av andra författare. Efter transplantation in i hjärnan hos vuxna råttor odlade mänskliga stamceller mitotiskt uppdelad och migrerade in i tyget av en heterolog mottagare hjärna. I celltransplantationer observerade författare två populationer av celler - små och stora. Nyligen migrerade i parenkymet och i fiberstrukturerna i hjärnan hos mottagaren litet avstånd - upp till 300 mikron. Den längsta vägen av migration (upp till 3 mm) var karakteristisk för små celler, av vilka några är differentierat till astrocyter som fastställdes med användning av monoklonala antikroppar mot GFAP. Båda typerna av celler hittades i väggen i den laterala ventrikeln, vilket indikerar att utsignalen från de transplanterade cellerna i den rostrala migrationsströmmen. Astrocytiska härledda neurala stamceller av både människa och råtta migrerade övervägande genom blodkapillärer och fiberstrukturer mottagaren hjärnan som sammanfaller med de data av andra författare.

Analys av in vivo-differentiering av humana stamceller med användning av monoklonala antikroppar mot GFAP, CALB och VIM avslöjade bildningen av både astrocyter och neuroner. Till skillnad från cellerna från råttransplantat var många humana stamceller vimentin-positiva. Följaktligen differentierades inte en del av de humana multipotenta cellerna. Senare samma författare visade att mänskliga neurala stamceller transplanterades utan tillämpning av immunsuppression efter att ha genomgått transplantation i råtthjärna i 20 dagar utan några tecken på immun aggression av gliaceller i den mogna hjärnan.

Det konstaterades att även neurala stamceller från Drosophila prizhivlyayutsya och genomgår differentiering i hjärnan är så långt från insekten taxa, som en råtta. Riktigheten av författarna av experimentet inte är i tvivel: de transgena Drosophila linjer som innehåller gener av humant neurotrofiska faktorer NGF, GDNF, BDNF, sattes in i vektorn enligt casper Drosophila: Du chock promotor, så att däggdjurskroppen temperaturen automatiskt ringer deras uttryck. Författarna identifierade Drosophila celler Produkt bakteriell galaktosidasgenen genom histokemisk X-Gal-färgning. Dessutom visade det sig att neurala stamceller är Drosophila reagerar specifikt på neurotrofiska faktorer, som kodas av humana gener: den xenotransplantation av celler av de transgena linjerna i Drosophila innehållande GDNF-genen i dess differentiera neurala stamceller dramatiskt ökad syntes av tyrosinhydroxylas, och en gen NGF-celler aktivt producerade acetylkolinesteras . Liknande genzavisimye reaktion induceras i xenograft transplanterade allograft med honom embryonal nervvävnad.

Betecknar detta att den specifika differentieringen av neurala stamceller induceras av vidonspecifika neurotrofiska faktorer? Enligt resultaten författarnas xenograft producerar neurotrofa faktorer har en viss effekt på öde allograft, som sedan utvecklades mer intensivt och är 2-3 gånger större än storleken på allografter, gick in i hjärnan utan tillsats av xenograft. Följaktligen xenograft celler innehållande neurotrofin generna, i synnerhet den gen som kodar för den glia-härledd neurotrofisk faktor (GDNF) humant utöva på utvecklingen av allograft vidonespetsifichesky effekt liknande verkan av den motsvarande neurotrofin. Det är känt att GDNF ökade överlevnaden av dopaminerga neuroner i embryonal råtthjärnan och ökar metabolismen av dopamin av dessa celler, och inducerar differentiering av tyrosinhydroxylas positiva celler, öka tillväxten av axoner och neuroner ökande kroppsstorlek. Liknande effekter observeras i odlingen av dopaminerga neuroner i råtta mellan hjärnan.

Efter xenotransplantation av humana neurala stamceller i hjärnan hos mogna råttor noteras deras aktiva migration. Det är känt att processen för migration och differentiering av neurala stamceller styrs av en uppsättning speciella gener. Initieringssignalen migrerande stamceller till toppen av differentiering ger en proteinprodukt av proto-onkogenen c-ret tillsammans GDNF. Nästa signal kommer från genmash-1, som styr valet av vägen för cellutveckling. Dessutom beror den specifika reaktionen hos differentierande celler också på a-receptorn hos den ciliära neurotrofiska faktorn. Således, med tanke på en helt annan genetisk konstitution xenogena mänskliga neurala stamceller och mottagaren råtthjärnceller, bör det erkännas inte bara vidonespetsifichnost neurotrofa faktorer, men också den högsta evolutionära bevarandet av gener som är ansvariga för specifik differentiering av neurala stamceller.

Kommer möjligt xenotransplantation embryonal neyromateriala i neurokirurgisk praxis behandling av neurodegenerativa patologiska processer på grund av försämrad syntes av myelin oligodendrocyt ses. Under tiden de mest intensivt neurotransplantation adress frågor relaterade till erhållande av embryonala eller mogna allogen cord neurala stamceller i kultur följt av deras riktade differentiering till neuroblaster eller specialiserade neuroner.

Transplantation av neurala stamceller

För att stimulera proliferation och differentiering av neurala stamceller av den vuxna organismen kan transplanteras embryonal neural vävnad. Det är inte uteslutet att införas genom allograft med stamceller i nervvävnaden av embryot i sig själv kan undergå proliferation och differentiering. Det är känt att efter ryggmärgsskada regenereringen av nerv ledare uppburna genom töjning av skadade axoner och axonala groning säkerheter groning av motomeuroner intakta. De största hindren för ryggmärgen regenerering, är bildningen av bindväv skada i ärret området, dystrofisk och degenerativa förändringar i centrala neuroner, NGF underskott, och närvaron i det drabbade området myelinnedbrytningsprodukter. Det visas att transplantation till den skadade ryggmärgen av olika celltyper - fragmenten av ischiasnerven hos vuxna djur, embryonal occipital cortex, hippocampus, ryggmärg, Schwann-celler, astrocyter, mikroglia, makrofager, fibroblaster - bidrar till regenereringen av skadade axoner genom groning och tillåter de nybildade axonerna växa genom område av ryggmärgsskada. Det är experimentellt bevisat att transplantation av fetal nervvävnad till ryggmärgsskada genom verkan av neurotrofiska faktorer accelererar tillväxten av de drabbade axoner, förhindrar bildandet av gliaceller ärr och utveckling dystrofisk och degenerativa processer i centrala neuroner, medan celler transplanterade embryonal neural vävnad genomgår ryggmärg, integrera med angränsande vävnader och befrämja axonal groning genom det drabbade området med bildning av synapser dEN av den typiska typen på ryggmärgsneuroner.

Detta område i regenerativ medicin och plast fick den största utvecklingen i Ukraina på grund av arbetet i den vetenskapliga laget leds av VI Tsymbalyuk. Först av allt, detta experimentella studie effektiviteten av transplantation av vävnad av ryggmärgsskada embryonala nervös. I autologa perifera nerv mest uttalade förändringar observerade destruktiva författare en distal tätning område där 30: e dagen efter operationen de kombinerades med den typ av reparativa processer. När allograft morphofunctional status av den implanterade nerven på den 30: e dagen präglades av allvarlig försämring av de fenomen av fettdegeneration och amyloidos i bakgrunden bränn inflammatorisk infiltration limfoidnokletochnoy med övervägande atrofi av Schwannceller. Transplantation av embryonal neural vävnad i stor utsträckning bidragit till att återupprätta ryggmärgen ledning, särskilt i djur, vilken operation utfördes i de första 24 timmarna efter skada: mot lindring av inflammatoriska-destruktiva processer märkta hypertrofi och hyperplasi av proteinsyntes och energoprodutsiruyuschih ultrastrukturella element spinal neuroner hypertrofi och oligodendrocyter hyperplasi, 50% reducerande amplituden av muskeln aktionspotentialen och 90% - hastighet impulsöverföring. Vid utvärdering av effektiviteten i transplantation av fetal neural vävnadstransplantation beroende på zonen har det visat sig att de bästa resultaten observeras då den administreras direkt in i transplantationsområdet ryggmärgsskada. Vid full passage av ryggmärgen hos foster nervvävnadstransplantation har visat sig vara ineffektiv. Dynamiska studier har visat att den optimala tiden för transplantation av vävnad embryonala nervsystemet är de första 24 timmarna efter en ryggmärgsskada, medan en operation under perioden med uttalade sekundära ischemiska och inflammatoriska förändringar som sker i den 2-9: e dagen efter skadan, bör det erkännas opraktiskt.

Det är känt att allvarlig kraniocerebralt skadan framkallar en stark och ihållande aktivering av lipidperoxidation i de inledande och mellanliggande faser av post-traumatisk period i den skadade hjärnvävnaden och i hela organismen, och ger även energimetabolismen i den skadade hjärnan. Under dessa förhållanden ympning av fosternervvävnad till traumatisk skada bidrar till stabiliseringen av lipidperoxideringsprodukter processer och ökar kapaciteten hos antioxidantsystemet i hjärnan och hela organismen, ökar dess antiradikal skydd i 35-60: e dagen posttraumatiskt period. I samma tidsperioden efter transplantation av embryonal neural vävnad till normala energimetabolism och oxidativ fosforylering processer i hjärnan. Vidare visas att den första dagen efter experimentell traumatisk hjärnskada skadade halvklotet vävnads impedans minskar med 30-37% av den kontralaterala - 20%, vilket indikerar utvecklingen av generhjärnödem. Hos djur, som genomgick transplantation av fosternervvävnadsödem involution sker mycket snabbare - redan den sjunde dagen medelvärdet av impedansen av vävnader traumatiserade hemisfären nådde 97,8% av kontrollnivån. Och fullständigt återupprättande av värdena för impedansen på den 30: e dagen noterades endast hos djur transplanterade med embryonal nervvävnad.

Döden av nervceller i hjärnan efter svår traumatisk hjärnskada är en viktig bidragande orsak till utvecklingen av posttraumatiska komplikationer. Särskilt känsliga för skada nervceller integrera dopaminerga och noradrenerga system, mitthjärnan och förlängda märgen. Minskning av halterna av dopamin i striopallidarnoy komplex och hjärnbarken ökar signifikant risken för rörelsestörningar och psykiatriska störningar, epileptiforma tillstånd, och en minskning av dopaminproduktionen i hypotalamus kan vara orsaken av ett stort antal autonoma och somatiska störningar som observeras i avlägsen posttraumatisk period. Resultaten av studier i experimentella traumatisk hjärnskada tyder på att transplantation av fetal neural vävnad bidrar till återställandet av dopamin i den skadade hjärnhalvan, dopamin och noradrenalin - i hypotalamus, samt att öka nivåerna av noradrenalin och dopamin i mellanhjärnan och förlängda märgen. Vidare, som ett resultat av transplantation av embryonal neural vävnad i djurmodeller för hjärn skadade hemisfären normaliserade procent av fosfolipider och ökad fettsyrainnehållet (C16: 0, C17: 0, C17: 1, C18: 0, C18: 1 + C18: 2, C20 3 + C20: 4, C20: 5).

Dessa data bekräftar stimuleringen av regenerativa-plastprocesser genom transplanterad embryonal neuralvävnad och indikerar en reparativ trofisk effekt av transplantatet på mottagarens hjärna som helhet.

Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt den kliniska erfarenheten av personalen vid Neurokirurgiska institutet. AP Romodanov Academy of Medical Sciences i Ukraina på transplantation av vävnad embryonal nervös cerebral pares - en mycket komplex sjukdom med grova kränkningar av motorisk funktion. Kliniska former av infantil cerebral parese beror på nivån på skador på de integrerade strukturerna som är ansvariga för reglering av muskelton och bildandet av motorstereotyper. För närvarande finns det gott om bevis som tyder på att brott mot motorisk funktion och muskeltonus är viktiga patologiska förändringar i systemet striopallido-thalamocortical motorstyrning. Den striospallidala länken i detta system utövar en kontrollfunktion genom nigrostriärproduktionen av dopamin. Direkt väg börjar genomföra kontroll av thalamocortical neuroner skal medierad gammaaminomaslyanoy aminosmörsyra (GABA) och substans P och projiceras direkt till motorområdet av den inre segmentet av globus pallidus och substantia nigra. Indirekta vägen vars effekt realiseras involverar GABA och enkefalin, härstammar från skal neuroner och påverkar kärnan i de basala ganglierna via anslutningssekvens innefattande externa segmentet av globus pallidus och nucleus subthalamicus. Ledningsrubbningar orsakar hypokinesi rak bana, medan en minskning av konduktivitet strukturer indirekt väg leder till hyperkinesi med relevanta förändringar i muskeltonus. Integriteten för GABAerga banor på olika nivåer i systemet för motorisk kontroll och integrering av dopaminerga kopplingar till skalet nivå är nödvändig för reglering av thalamocortical interaktioner. Den vanligaste manifestationen av motor patologi i olika former av cerebral pares är en kränkning av muskeltonus och har ett nära samband förändring i reflex muskelaktivitet.

Transplantation av embryonala nervvävnad i barns cerebral pares kräver en noggrann analys av arten av skador på hjärnstrukturerna. Baserat på bestämningen av dopamin och GABA i subarachnoid cerebrospinalvätskan författare har detaljerade graden av integration av funktionella störningar i hjärnan strukturer som gör det möjligt att objektivera resultaten av kirurgiska ingrepp och korrigera upprepas neuro. Vävnad fetal nerv (abortny materialet 9-veckors embryo) transplanterades in i parenkymet av hjärnbarken precentral gyrus av hjärnhalvorna, beroende på svårighetsgraden av atrofiska förändringar. I den postoperativa perioden observerades inga komplikationer eller försämringar av patienterna. Positiva dynamiken observerades hos 63% av patienterna med spastiska former, 82% av barnen med atoniska-estetisk form och endast i 24% av patienterna med ledsjukdom. En negativ effekt på resultaten av operationen av en hög nivå av neurosensitivitet med närvaron av autoantikroppar mot neurospecifika proteiner etablerades. Otillräcklig transplantation av embryonal neuralvävnad hittades hos patienter i åldrarna 8-10 år och äldre, såväl som i svårt hyperkinetiskt syndrom och episyndrom. Kliniska effekten av transplantation av embryonal neural vävnad hos patienter med spastiska former av cerebral pares manifest statomotornyh bildning av nya färdigheter och frivilliga rörelser med korrigeringen av patologiska rörelsemönster och en minskning i graden av spasticitet, onormala ställningar och attityder. Författarna menar att den positiva effekten av transplantation av embryonal nervvävnad är resultatet av normaliserande effekt på den funktionella aktiviteten av supraspinala strukturer som är involverade i regleringen av tonen i ställningar och frivilliga rörelser. I detta fall är de positiva kliniska effekterna av transplantation av embryonal neural vävnad åtföljs av en minskning av halten av signalsubstanser i det subaraknoidala cerebrospinalvätska, vilket indikerar att de integrerade interaktioner återställnings påverkade hjärnstrukturer.

Det finns en svårare former av neurologisk sjukdom - minimalt medvetet tillstånd, problemet med behandling av som tyvärr är långt ifrån löst. Representerar en minimalt medvetet tillstånd polyetiology subakut eller kroniskt tillstånd som resulterar från tunga organiska CNS-lesioner (huvudsakligen cortex), och kännetecknas av utveckling och panapraksii panagnozii vid relativt lagrade funktionen segmentsektioner stem formationer och limbiska hjärn retikulära komplex. Uppföljningsstudier (1 till 3 år) visade att den minimalt medvetet tillstånd är inte den slutliga diagnosen av bestående skador på nervsystemet hos barn, och omvandlas till en organisk eller demens, eller kronisk vegetativt tillstånd. Institutet för rehabilitering Neurokirurgi vid Institutet för neurokirurgi. AP Romodanov Sciences i Ukraina 21 patienter med konsekvenser apallic syndrom transplantation av embryonal nervvävnad utfördes. Under generell anestesi var kron cutter borrhål anbringas över en yta av de mest uttalade atrofiska förändringar identifierats i datorn eller magnetisk resonanstomografi, och i närvaro av diffus atrofi av grå eller vit substans införes i transplantatet och en central precentral gyrus av hjärnan. Efter att ha öppnat dura mater stycken 8-9 veckor gamla embryovävnads bokmärken sensomotorisk cortex intrakortikal implanteras med hjälp av en speciell anordning. Antalet sampel av den implanterade vävnaden är från 4 till 10, vilket bestäms av den mängd och storlek av borrhålet lokala ändringar medulla. Till skillnad från andra typer av patologi vid apallic syndrom, författarna försökt implantera så många fostervävnad i de mest prisvärda områden i hjärnan. Dura materen suturerades, plastskallen av skalledefekten gjordes. Under operationen, alla patienter uppvisade markanta förändringar både cortex (atrofi, brist veck, missfärgning och pulse märgen) och hjärnhinnorna (förtjockning av dura mater, en avsevärd förtjockning av araknoidalmembranet med att ha det egna blodkärl, fusion skal med det underliggande hjärnämnet). Dessa förändringar var mer uttalade hos patienter med en historia fanns indikationer på de överförda inflammatoriska hjärnskador. Hos patienter som genomgick CNS hypoxi, som domineras av diffusa atrofiska förändringar i hjärnan ämnet, speciellt kortikala avdelningar, med en ökning av subaraknoidalrummet, utan betydande förändringar i membranen i hjärnan. Hälften av patienterna visade ökad blödning av mjuka vävnader, ben, hjärnämne. Efter verksamheten under perioden från sex månader till tre år, har staten förbättrats hos 16 patienter förblev fem patienter oförändrade. Positiv dynamik observerades både från motorns och mentala sfärens sida. Muskeltonus minskas i tio patienter och patientens fysiska aktivitet ökade (minskad pares, förbättrad samordning av rörelser), varvid manipulativa förmågan hos övre extremiteterna signifikant förhöjd i fem barn. Fyra patienter minska frekvensen och svårighetsgraden av epileptiska anfall och ett barn under hela observationsperioden av kramper efter operationen inte existerade. Aggressivitet minskade under två barn i två patienter med svår bulbär nedskrivning förbättrad svälja, två barn kunde tugga på egen hand inom 2 veckor efter operationen. Det noterade en minskning av svårighetsgraden av psykiska störningar, nio barn efter operationen blev lugnare, sömn och uppmärksamhet förbättrades under sju patienter. Tre patienter med konsekvenser apallic syndrom började inse sina föräldrar, en - att följa instruktionerna, två - att säga orden, tre hade minskat graden av dysartri. Författarna noterar att en avsevärd förbättring hos patienter börjar efter 2 månader efter operationen, uppgår till högst 5-6 månader, då förbättringstakten mattas och slutet av året, 50% av patienterna processen att stabiliseras. Positiv effekt neuro legat till grund för reoperation på sex patienter med konsekvenser apallic syndrom, men å andra hjärnhalvan. Tekniker och andra transplantationsmetod var identiska med dem i den första operationen, men den kliniska effekten av det andra steget var lägre, även om det inte sker efter den första och efter den andra operationen allvarliga komplikationer. Enligt författarna, den terapeutiska verkningsmekanismen associerad med neuro neurotrofisk inflytande transplanterade embryonal neural vävnad som innehåller en stor mängd av tillväxt, hormonella och andra biologiskt aktiva substanser att främja reparation av skadade neuroner och plast omorganisation mottagaren hjärnvävnad. Det är inte uteslutet och aktiverande effekt på aktiviteten hos nervceller som har bevarats morfologiskt, men förlorade på grund av den funktionella aktiviteten av sjukdomen. Det är snabbt neurotrophic effekt kan förklaras av förbättring av bulbära funktioner i en del barn i slutet av den första eller andra veckan efter operationen. Det antas att i tillägg till de hos den tredje fjärde månad mellan transplantatet och värdens hjärna är etablerade morpho-funktionell kommunikation genom vilken neyrotransplantat ersätter funktionen av döda hjärnceller, som är substratet för förbättring i både motoriska och mentala funktioner hos patienter.

Vävnad för omorganisation intemeuronala kopplingar effekt transplantation fetal nervösa studerade experimentellt. Författare på vita råttor genom användning av en lipofil fluorescerande taggar DIL (1,1-dioktadecyl-3,3,3 \ 3'-tetrametilindokarbotsianina perklorat) och konfokala laseravsökningsmönster studerade återhämtning intermodulära axonala förbindelser i zonen för mekanisk skada av hjärnbarken på embryotransplantations bakgrund nervvävnad, och utan den. Det sig att införandet av fetal neural vävnad till en skadad område ger axontillväxt, vilket efter att ha passerat genom transplantatet är anslutna till angränsande hjärnvävnad, medan utan transplantation av fetal neural vävnadsskada zonen är för odling av axoner oöverstigligt hinder. I detta arbete, transplantation av embryonala (15-17: e dagen av dräktigheten) neocortex. Våra resultat - ytterligare bevis till fördel för en aktiv påverkan embryonal neural vävnad transplantatet vid post-traumatisk omorganisation intemeuronala relation angränsande strukturella och funktionella moduler i hjärnbarken. Transplantation av embryonal neural vävnad ger partiell återhämtning av förbindelserna mellan de uppdelade partierna av den skada av hjärnbarken genom att skapa gynnsamma betingelser för tillväxt av axoner i den zon av transplantat neyrotrofichoskih faktorer. Förekomsten av en sådan verkan är bevisat experimentellt och diskuterats i litteraturen som bevis av höga plast möjligheter den skadade hjärnan hos vuxna djur. I detta avseende är celltransplantation nu betraktas som den optimala terapeutiska strategi för att återställa funktionen av skadade humana CNS.

Våra data på effektiviteten i fostrets hjärna neural vävnad som exogena transplantationsmedium för axonala tillväxtutsikter intyga målmedveten skapandet av kommunikationslänkar mellan de angränsande intakta delar av hjärnan. Faktiska arbetet verkar för att studera effekten av transplantation av nervvävnad på dynamiken i de CNS-funktionella parametrar, vars uppgift var att undersöka effekterna av transplantation av fetala bokmärken locus coeruleus (LC) på morphofunctional indikatorer LC neuroner och rörelseaktivitet mottagare. Mottagare var kvinnliga Wistar-råttor, givare - 18-dagars embryon av råttor av samma rad. Transplantation av embryonal LC utfördes i hålan i hjärnans tredje ventrikel. Histologiskt detekterades transplantation engraftment i 75% av de mottagande djuren. I fall engraftment ligger mot väggen av ventrikeln för att fylla en / 5-2 / 5 av dess lumen, och var livsdugliga. Efter 1 och 6 månader efter operationen, är den transplanterade nervvävnad morfologisk karakteristik den struktur som skulle uppträda när den normala ontogenetiska utveckling, är att, LC strukturen. Våra data visar att i djur som hade transplanterats fetalt fliken LC varierar dynamisk aktivitet och ökad aktivitet av matris LC-cell kärnor kromatin. Följaktligen inträffar intensifieringen av aktiviteten hos neuronerna hos den egna LC, men implantatgraftet är också funktionellt aktivt. Det är känt att den så kallade lokomotoriska regionen i midbrainen nästan sammanfaller med lokaliseringen av LC. Författarna menar att grundval av förändringar i motorisk aktivitet av de mottagande råttor är aktiveringen av LC-celler, både egenutvecklade och transplantat, med allokering som ett resultat av stora mängder av norepinefrin, även i ryggmärgssegment. Således antas det att ökningen i rörelseaktivitet hos transplantations LC-betingelserna i ett intakt djur hjärnan på grund av närvaron av funktionellt aktiv transplantation integrerad med hjärnan hos mottagaren och som bidrar till aktiveringen av rörelseaktiviteten hos råttorna.

Vidare visas det att transplanterade embryonala neuroepitelceller bokmärken neocortex och ryggmärgen överleva och differentiera till neuroblaster, unga och mogna neuroner inom 1-2 månader efter transplantation in den skadade ischiasnerven hos vuxna råttor. I studien av dynamiken i NADRN positiva neuroner bokmärken embryonala ryggmärgen och neocortex från råtta heterotopa allotransplantat (15 råttembryo dagligen) för längdsnitt genom ischiasnerverna hos råttor-mottagare visade inympning från 70 till 80% neyrotransplantatov som berodde på tiden för observation. Neuroblaster uni och bipolär form med rundade ljusa kärnor och en eller två nukleolerna börjar att bildas i transplantaten på en vecka efter operationen, vilket åtföljdes av bildning av kluster. Bland neuroblaster författare misslyckades att detektera celler innehållande NADPH-diafopazy (NADPH-d). Efter 7 dagar av NADPH-positiva fanns endast cellulära element i blodkärl - endotelceller i kapillärerna i det inre av transplantatet och endotelceller och vaskulära glatta muskelceller av ischiasnerven hos mottagaren. Eftersom i vaskulära glatta muskelceller, induktion av NO-syntas (NOS) förekommer under inverkan av IL-1, författarna skriver uppkomsten av NADPH-positiva glatta muskelceller i blodkärl i ischiasnerven på närvaron av IL-1 som syntetiserats i de skadade nervstammar. Det är känt att vid tillstånd neyronogenez transplantation av fetala hjärn bokmärken är synkroniserad med utvecklingen av neuroner in situ. Resultaten av morfologiska studier tyder på att differentieringen av de neurala element transplantera sju dagar efter transplantationen motsvarar till celldifferentiering liknar hjärnan hos nyfödda råttor. Sålunda, i en heterotopisk transplantation in i en perifera nerv transplanterade embryo nervceller uppvisar förmågan att syntetisera NADPH-d. I spinal märgtransplantationer avslöjar fler neuroner innehållande NADPH-d, transplantat än i neocortex, men syntesen av kväveoxid i de transplanterade neuronerna börjar senare än utvecklingen in situ. I ryggradsdjur centrala nervsystemet NOS-positiva celler visas redan i prenatal period. Man tror att NO bidrar till bildandet av synaptiska anslutningar i den växande hjärnan, och närvaron av NOS-positiva nerv afferenter tillhandahåller neuroblaster NO-syntes i lillhjärnan, stimulerar migrering och differentiering av nervceller, och därigenom bilda Cytoarchitectonics normal hjärna. Den viktiga roll av NO i sinapsogeneze installerad i Tectum - NOS-positiva neuronerna var bara de som hade synaptiska kontakter med retinala celler.

Det är känt att kväveoxid är en av regulatorerna för hjärnaktivitet, där den bildas av arginin under påverkan av NO-syntas, som har diaphorös aktivitet. I CNS syntetiseras NO i endotelceller av blodkärl, mikroglia, astrocyter och i neuroner av olika delar av hjärnan. Efter traumatisk hjärnskada, liksom hypoxi och ischemi, finns det en ökning av antalet neuroner som innehåller NO, vilket är en av regulatorerna för cerebralt blodflöde. Ges möjlighet att framkalla N0 sinapsogenez, Pedagogik NO-innehållande celler under betingelser för neuro bakgrund traumatiska skador på nervvävnad hos mottagaren är av särskilt intresse.

Det är lika viktigt att studera inverkan på neuro betingad reflex stereotyp beteende. I experiment som studerar påverkan av avlägsen och intracerebral (mellan CII och CIII) transplantat av embryonala blåaktiga fläckar (17-19: e dagen av dräktigheten) och minnet innehållet av katekolaminer processer hos råttor med förstörelse frontotemporal neocortex visat att elektrolytisk skada frontotemporal cortex ger stereotyp villkorlig emotionell reflex undvikandesvar (minne), minskar den fysiologiska aktiviteten, minskar mängden noradrenalin i kortikala zon av den koagulerade men ökar så dess nivå i hypotalamus, där en minskning i koncentrationen av adrenalin, men i blodet och binjurar dess mängden ökar.

Som ett resultat av intracerebral transplantation av embryonal vävnad blåaktiga fläckar i 81,4% av djuren återhämtade stereotyp villkorlig emotionell reflex undvikandesvar, försämrad elektrolytisk skada på frontotemporal områden av hjärnbarken normaliserade adrenalin i mitthjärnan retikulära bildningen, hypotalamus och neocortex och hippocampus ens höjer dess nivå, kombinerat med en minskning av blodkoncentrationer av adrenalin.

Distant transplantation av embryonal vävnad blåaktiga fläckar främjar inte bara återställande av försämrad stereotyp villkorlig känslomässig reflex undvikande svar hos råttor med skador i den elektrolytiska frontotemporal cortex, men också ökar halten av noradrenalin och adrenalin, främst i hypotalamus, blod, hjärta och binjurar. Det antas att detta beror på ympa vaskularisering, penetration av neurotransmittorer i blodet, deras passage genom blod-hjärnbarriären och aktiveringsmekanismer adrenalin återupptag och noradrenalin upptag av typerna 1, 2, 3. Författarna tror att stabiliseringen av långa noradrenalinnivåer i en inympning och funktion transplantat kan betraktas som ett fenomen av dess progressiva frisättning av neuroner i minimala doser blåaktiga fläckar.

Positiva kliniska effekterna av transplantation av embryonal nervvävnad kan bero på förmågan och den senare inflytande processerna för bildning av nya kärl i regleringen av direkt deltagande av tillväxtfaktorer och cytokiner. Aktiverad vaskulogenes angiogena tillväxtfaktorer - vaskulär endotelial tillväxtfaktor (VEGF), FGF, PDGF och TGF, som syntetiseras under ischemi betjänar punkt ursprungs av angiogenes. Det är bevisat att utarmningen av vaskulär tillväxtpotential uppstår i åldrandeprocessen av kroppen som spelar en betydande roll i patogenesen av sjukdomar, såsom kranskärlssjukdom och ateroskleros i de nedre extremiteterna. Ischemi av vävnader utvecklas och med en mängd andra sjukdomar. Införandet av angiogena faktorer i ischemi zonen (terapeutisk angiogenes) stimulerar tillväxten av blodkärl i ischemiska vävnader och förbättrar mikrocirkulationen på grund av utvecklingen av kollateral cirkulation, vilket i sin tur ökar den funktionella aktiviteten av det påverkade organet.

De mest lovande för klinisk användning är VEGF och FGF. Resultaten av de första randomiserade försöken visade sig vara uppmuntrande, speciellt försett det korrekta valet av de optimala doserna och administreringssätten för angiogena faktorer. I detta sammanhang har en experimentell utvärdering av den angiogena aktiviteten av ett extrakt isolerat från human embryonal hjärnvävnad utförts. Vi använde abortny material som erhölls vid det tjugonde graviditetsveckan och behandlades genom metoden enligt I. Maciog et al (1979) i modifieringen ANRF IC. Detta läkemedel är en analog av "endotelcelltillväxttillskott" ("Sigma") och är en naturlig blandning av humana angiogena faktorer, som innefattar VEGF och FGF. Experimenten utfördes på råttor med modeller av ischemi hos vävnaden i bakbenen och myokardiet. Baserat på forskning av alkaliskt fosfatas-aktivitet i försöksdjur som behandlats med extraktet embryonal neural vävnad, visade en ökning i antalet kapillärer per ytenhet av myokardiet - vid både de längsgående och tvärgående till de segment av hjärtat. Angiogena aktiviteten av läkemedlet manifesterad genom direkt införande i ischemiska zonen och i fallet av systemiskt (intramuskulär) administrering, vilket ledde till en minskning av den genomsnittliga området av post-infarkt ärr.

I varje utföringsform, är transplantation av embryonal neural vävnad extremt viktigt att välja den korrekta graviditetsperioden transplanterade embryonala material. Jämförande analys av cellulära beredningar från embryonal ventral mesencefalon 8-, 14- och 16-17 dagar gamla embryonala råttor tre månader efter intrastriarnoy neurotransplantation sexuellt mogna råttor med parkinsonism i en automatiserad prov apomorfinindutsirovannoy motor asymmetri avslöjade signifikant högre effektivitetscellberedningar CNS 8-dagars embryon och den minsta - av 16-17 dagars embryonal nervvävnad. Erhållna data var korrelerade med resultaten histomorphological analys, i synnerhet, med dimensionerna hos transplantat, glial reaktion svårighetsgrad och antal av dopaminerga neuroner i dem.

Skillnader terapeutiska effekten av fetala nervvävnadsceller kan vara associerad med graden av engagemang och omognad hos cellerna själva, och deras svar på olika tillväxtfaktorer, som fördelas i området för den inducerade dopaminerga neuronskada. I synnerhet, sker effekten av EGF och FGF2 i utvecklingen av neurala stamceller in vivo telencephalon i olika stadier av embryogenes. Neuroepitelceller 8,5 dagar gamla musembryon när de odlas in vitro för att proliferera i serumfritt medium i närvaro av FGF2, men inte EGF, som endast reagerar stamcellspopulation isolerades från hjärnorna hos embryon i senare stadier av utveckling. På samma gång, neurala stamceller prolifererar som svar på var och en av dessa mitogener och tillväxt additivt öka vid tillsats av FGF2 och EGF i kulturer med låg celldensitet plantering. Det förmodas att EGF reaktiva neurala stamceller av de germinala zon 14,5 dagar gamla musembryon är linjära ättlingar till FGF reaktiva neurala stamceller, som först visas efter 8,5 dagars dräktighet. Potential fenotyp neurala stamceller och progenitorceller är beroende av den komplexa påverka sin mikromiljö. När immunfenotypning av neurala celler och hippocampus periventrikulära områden 8-12- och 17-20 veckor gamla mänskliga embryon genom flödescytofluorometri avslöjade betydande variabilitet i samband både med gestationsålder och enskilda konstitutionella funktioner donator biomaterial. Vid odling av neurala prekursorceller i serumfritt medium med en selektiv EGF, FGF2 och NGF-neurosfärer bildas med en hastighet i huvudsak oberoende av dräktigheten. Celler av olika hjärnområden 5-13 veckors humant embryo vid kortvarig odling med FGF2 i monoskiktskulturer på laminin substrat i närvaro av spårmängder av tillväxtfaktorer som stöder proliferationen under 6 veckor med en hög andel nestinpozitivnyh celler mot en bakgrund av spontan bildning av celler med markörer av alla tre linjerna neural differentiering. Celler isolerade från humant mesencefalon under embryo gestation överstigande 13 veckor att proliferera under inverkan av EGF och även bilda neurosfärer. Genom användning av en kombination av EGF och FGF2 uppnåddes synergistisk effekt. Den mest intensiva proliferation av neurala stamceller observeras med uppkomsten av neurosfärer när odlad vävnad hjärnbark av 6-8 veckor gamla humana embryon i närvaro EGF2, IGF1 och 5% hästserum på ett substrat med fibronektin.

Det bör noteras att frågor som rör gestationsålder och Institutionen för embryonal CNS vävnad är att föredra att använda i syfte att neuro förblir öppna. Svaren är att finna i den växande hjärnan neurogenes, vilket fortsätter under hela den prenatala perioden - inom tidsramen när epitelet i neuralröret bildar en flerskiktsstruktur. Det antas att källan för stamceller och nya nervceller radiell gliacell är sammansatt av långsträckta celler med långa processer, radiellt riktad i förhållande till väggen av hjärn vesiklar, och i kontakt med den inre ytan av ventriklarna och de yttre väggarna av cerebrala pia yta. Tidigare radiella glia utrustad endast en funktion av neuronal-tarmkanalen, genom vilken migreringen av neuroblaster från den ventrala ytan i sektioner, och ger den en ram roll i bildandet av den korrekta laminära organisationen av cortex. Idag är det uppenbart att utvecklingen av radiell glia transdifferentieras till astrocyter. En stor del av den reduceras i däggdjur efter födseln, men den typen av djur, i vilka den radiella glia fortsätter genom vuxenlivet neyronogenez aktiva flöden och den postnatala perioden.

I kulturen av celler från radiella gliaceller embryonala hjärnbarkens bildade gnagare neuroner och gliaceller, och vid dräktighet embryoutveckling från 14 till 16 dagar (perioden för maximal intensitet neyronogeneza i hjärnbarken av möss och råttor) bildade huvudsakligen neuroner. På den 18: e dagen embryonala differentiering förskjutits mot bildandet av astrocyter med en signifikant minskning av antalet nybildade neuroner. Märkning in situ radiella gliaceller med användning av GFP tillåts att detektera bubblor i kaviteten hjärn 15-16 dagar gamla råttembryon asymmetrisk delning av märkta celler med utseendet på dotterceller som har immunologiska och elektrofysiologiska egenskaper hos neuroblaster. Det är anmärkningsvärt att, enligt resultaten av dynamiska iakttagelser neuroblaster använder modercellen radiella gliaceller att migrera till ytan av pia.

Den endogena markören för radiell glia är proteinet av intermediära neustinfilament. Genom fluorescerande cellsortering genom flödescytometri märkt med ett retrovirus associerat med GFP och uttrycktes under kontroll av den nestin, demonstrerade det att stamcellema av dentate gyrus-regionen av hippocampus och chylus person (material erhölls vid kirurgi för epilepsi) uttrycker nestin. Därför hör de till den radiella glia, som hos människor som hos andra däggdjur, bevaras endast i dentate gyrus.

Emellertid effektiviteten för celltransplantation beror inte bara hög viabilitet av givarcellerna och deras potential och differentierande funktion ersätta defekta celler, men i första hand riktad migration. Det är från migrationsförmågan att den fullständiga funktionella integrationen av de transplanterade cellerna beror på - utan störningar i cytoarkitektoniken hos mottagarhjärnan. Eftersom radiella gliaceller cell i den postnatala perioden är nästan helt utsatt för minskning bör ta reda på hur de vuxna mottagare av givarceller kan flytta från området transplantation i mitten av hjärnskador. Det finns två versioner av migrering av celler i det centrala nervsystemet, oberoende av den radiella Glia: fenomenet med tangentiell migration eller förflyttning av neuroblaster i utvecklingen av hjärnbarken vinkelrätt mot den radiella gliaceller nätverket, samt migration av "sträng" eller "kedjan". I synnerhet, sker migrering av neurala progenitorceller i den rostrala subventrikulära zonen i luktloben som en sekvens av tätt sammanhängande celler omgivna av gliaceller. Det förmodas att dessa celler använder partnerceller som en migrations substrat, såsom den huvudsakliga regulatorn av cell-cell-interaktioner är PSA-NCAM (neurala adhesionsmolekyl polisialirovannaya celler). Följaktligen kräver migrering av neuroner inte nödvändigtvis deltagande av radiell glia eller existerande axonala bindningar. Vneradialnaya form av cellrörelse "sträng" av rostrala migrationsbanan upprätthålles under hela livet, vilket indikerar den faktiska möjligheten av målinriktad avgivning av transplanterade neurala stamceller till mogna nervsystemet.

Det finns en hypotes om närvaron av stamcellslinjer i ontogeni av hjärnan, enligt vilken i de tidiga stadierna av hjärnans utveckling Stamceller är celler av neuroepitelet, vilket i mognadsprocess i transdifferentiera radiell glia. I vuxen ålder, rollen av stamceller utför cell visar tecken på astrocyter. Trots ett antal kontroversiella frågor (kontroverser kring stamceller från hippocampus, liksom de djupa delarna av hjärnan som inte har en skiktad struktur av jordskorpan och utvecklandet av talamus högar, där den radiella glia är frånvarande), en tydlig och enkel begreppet följden av fenotypen av stamceller under ontogeny ser väldigt attraktivt.

Impaktfaktorer av mikromiljön i bestämn och den efterföljande differentiering av neurala celler differon tydligt av transplantation av mogna ryggmärgsstamceller i olika delar av råttans mogna nervsystemet. När stamceller transplanterades i dentatgyrus eller in i området för migrering av neuroner av olfaktoriska glödlampor observerades aktiv transplantation av cellerna till många neuroner. Transplantation av stamceller i ryggmärgen och området av hippocampus resulterade i bildning av astrocyter och oligodendrocyter, medan vid transplantation i gyrus dentatus bildades inte bara gliaceller, men också neuroner.

I en sexuellt mogen råtta kan antalet delande celler i dentate gyrus nå flera tusen per dag - mindre än 1% av det totala antalet kornceller. Neuroner står för 50-90% av cellerna, astrocyter och andra gliala element - cirka 15%. De återstående cellerna har inte antigena tecken på neuroner och glia, men de innehåller antigen av endotelceller, vilket indikerar ett nära samband mellan neuronogenes och angiogenes i dentatgyrus. Förespråkare av möjligheten att differentiera endotelceller i neuronala progenitorceller refererar till förmågan hos endoteliocyter in vitro för att syntetisera BDNF.

Imponerande hastighet självsammansättning av neurala nätverk: i processen för differentiering av stamceller migrerar granulceller i gyrus dentatus och bilda groddar som växer mot zonen SAZ hippocampala synapser och bildar med glutamaterg pyramidala neuroner och hämmande interkalendariska. Nyskapade korn-celler integreras i befintliga nervbanor i 2 veckor, och de första synapser visas redan 4-6 dagar efter uppkomsten av nya celler. Genom frekvent administrering mogna djur BrdU eller 3H-tymidin (ett sätt att identifiera vuxna stamceller) detekteras ett stort antal märkta neuroner och astrocyter i hippocampus, vilket antyder möjligheten av bildning av nya neuroner inte bara i gyrus dentatus, utan även i andra delar av hippocampus. Intresset för processerna för division, differentiering och död av celler i dentate gyrus av hippocampus i hjärnan mogna på grund av det faktum att de framväxande här nervceller är lokaliserade i en av de viktigaste platserna i hippocampus, som ansvarar för inlärning och minnesprocesser.

Således fann idag att från celler subependimnoy zon av den laterala ventrikeln mogna gnagare inträffar neural-föregångare de celler som migrerar längs den rostrala migrationsbanan, longitudinellt bildade orienterade astrogliaceller till luktloben, där de är inbäddade i skiktet av korn celler och differentierar till neuroner som struktur. Migreringen av stamfader neurala celler som finns i de rostrala migrationsbanan vuxna apor, vilket antyder möjligheten till bildning av nya nervceller i luktloben av primater. Neurala stamceller som isolerats från den vuxna luktloben och översatta i en linje, klonade celler som differentierar till neuroner, astrocyter och oligodendrocyter. Stamceller finns i de mogna hjärnan hippocampus hos råttor, möss, apor och människor. Neurala stamceller subgranular zon av dentate fascia är en källa till prekursorceller som migrerar i de mediala och laterala benen hos hippocampus, där de differentieras till mogna korn-celler och gliaceller element. Axoner bildade de novo dentate gyrus nervceller spåras tillbaka till fältet SAZ, vilket tyder på att de nybildade nervceller deltar i genomförandet av hippocampus funktioner. I de associativa områden av neocortex av vuxen apa hjärn funnit prekursorceller av neuroner som migrerar från den subventrikulära zonen. Det nya skiktet VI i hjärnbarken pyramidala nervceller nya möss visade genom 2-28 veckor efter inducerade skador och död av neuroner nativa denna skiktet beroende på migrering dormantnyh tidigare ursprungsceller i den subventrikulära zonen. Slutligen, verkligheten av postnatal neyronogeneza i den mänskliga hjärnan visar en tvåfaldig ökning i antalet kortikala neuroner, har fortsatt under de första 6 år efter födseln.

Ingen betydelse för praktisk celltransplantation är frågan om regleringen av reproduktionsprocesser och differentiering av neurala stam- och stamceller. Det högsta värdet bland de faktorer som hämmar proliferationen av neurala progenitorceller har glukokortikoid, vilket drastiskt minskar antalet delningar, medan avlägsnandet av binjuren, tvärtom, ökar signifikant antalet mitos (Gould, 1996). Det är anmärkningsvärt att morfogenes av dentate gyrus hos gnagare är mest intensiva under de första två veckorna av postnatal utveckling i avsaknad av reaktion på stress på bakgrunden av en kraftig nedgång i produktion och utsöndring av steroidhormoner i binjurebarken. Kortikosteroider inhiberar migrering av granulceller - nya nervceller är inte inbäddade i det granulära lagret av gyrus dentatus, och hilus kvar. Det antas att processerna för synaptisk bindningsbildning samtidigt bryts. Skydd av celler från sådana "steroid aggression" som genomförs av den minsta uttryck för mineral- och glukokortikoidreceptorer på celler som förökar bönor inte bara under utvecklingen av dentate gyrus, men även på mogna djur. Icke desto mindre, av alla de neuroner i hjärnan hippocampusneuroner kännetecknas av den höga halten av glukokortikoidreceptorn, som orsakar stress på hippocampus. Psykoterapeutisk stress och stressiga situationer hämmar neuronogenesen, och kronisk stress minskar dramatiskt djurs förmåga att lära sig nya färdigheter och lära sig. Den mer uttalade negativa effekten av kronisk stress på neuronogenes är ganska förståelig, med tanke på det övervägande dormanta tillståndet hos neurala stamceller. När immobilisering av gravida råttor (gnagare - supramaximal spänning faktor) är inställd som prenatal stressen orsakar också en minskning av antalet celler i gyrus dentatus och väsentligen inhiberar neyronogenez. Det är känt att glukokortikoider är involverade i patogenesen av depressiva tillstånd, vilket är den morfologiska ekvivalent broms neyronogeneza, patologisk neuronal omstrukturering och intemeuronala anslutningar, liksom död av nervceller. Å andra sidan, antidepressiva kemoterapimedel aktiverar bildandet av nervceller i de novo, vilket bekräftar sambandet mellan processerna för bildandet av nya nervceller i hippocampus och utveckling av depression. En betydande inverkan på neyronogenez har östrogen, vars effekter är motsatsen till effekten av glukokortikoider och är att stödja spridning och överlevnad av neurala stamceller. Det bör noteras att östrogener väsentligt ökar djurens förmåga att lära sig. Vissa författare som påverkar östrogener associerar cykliska förändringar i antalet cellkorn och överstiger deras antal hos kvinnor.

Det är känt att kontrollerad neyronogenez EGF, FGF och BDNF är emellertid mekanismerna för externa signaler till stamcellerna från mitogener och tillväxtfaktorer har otillräckligt studerats. Det visar sig att stöder PDGF in vitro neuronala härstamning progenitorceller, och ciliär neurotrofisk faktor (CNTF), såsom trijodtyronin stimulerar bildningen av övervägande gliaceller - astrocyter och oligodendrocyter. Hypofys adenylylcyklas-aktiverande protein (PACAP) och vasoaktiv intestinal peptid (VIP) aktivering proliferation av neurala progenitorceller men hämma differentieringsprocesser dotterceller. Opioider, särskilt vid långvarig exponering, hämmar signifikant neuronogenes. Emellertid, stamceller och neurala progenitorceller-prekursorer av dentate gyrus är inte uppenbarade opioidreceptorer (vilka är närvarande i att differentiera neuroner i embryonala perioden), som inte tillåter att bedöma de direkta effekterna av opioider.

Behovet av praktisk regenerativ och plastmedicin tvingade forskarna att ägna särskild uppmärksamhet åt studien av pluri- och multipotency av stamceller. Genomförandet av dessa egenskaper på nivån av den regionala stamcellen hos en vuxen organism på lång sikt kan säkerställa utvecklingen av det nödvändiga transplantationsmaterialet. Ovanför det visade sig att epigenetiska stimulering av neurala stamceller ger en prolifererande celler, som redan förformad av neurala fenotyper, vilket begränsar deras antal. I fallet med totipotent embryonal stamcell egenskaper proliferation till dess att ett tillräckligt antal celler inträffar tidigare neural differentiering ades cellerna förökas och lätt omvandlas till neural fenotyp. För neurala stamceller PGCs isolerad från den inre cellmassan av blastocyster odlade med och obligatoriska närvaron LIF, som bevarar deras totipotency och förmåga att dela sig i oändlighet. Därefter induceras retinsyra genom neuralt differentiering av ESC. Transplantation så erhållna neurala stamceller till det skadade kinolin och 6-hydroxidopamin striatum åtföljs av deras differentiering till dopaminerga och serotonerga neuroner. Efter införande i ventriklarna i hjärnan av embryo av rått neurala progenitorceller härledda från PGCs migrera till olika områden av mottagarens hjärna, inklusive cortex, striatum, septum, talamus, hypotalamus, och cerebellum. Celler kvar i kaviteten i ventriklerna bildar epitelstrukturer som liknar ett neuralt rör, såväl som enskilda öar av icke-neural vävnad. I parenchyma i hjärnan hos mottagarembryon producerar de transplanterade cellerna tre huvudtyper av celler i nervsystemet. Några av dem har långsträckta apikala dendriter, pyramidala cellkroppar och basala axoner som skjuter ut i en corpus callosum. Astrocyter givar ursprung sträcka ut sina processer till närliggande kapillärer och oligodendrocyter är nära kontakt med myelin ärmar, deltar i bildandet av myelin. Sålunda, neurala progenitorceller härledda från PGCs in vitro, förmåga att styra tillräckliga migration och differentieringssignaler regionala mikromiljö som ger många områden av den växande hjärnan neuroner och glia.

Vissa författare överväga möjligheten att de- och regional transdifferentiering av vuxna stamceller. En indirekt bekräftelse av dedifferentiering av celler i kultur med expansionen av deras potenser är data på inympning av neurala stamceller i möss benmärg med den efterföljande utvecklingen av dessa cellinjer, vilket ger ett funktionellt aktiva celler i perifert blod. Vidare, transplantation av genetiskt märkta (LacZ) neurosfärceller härledda från mogna eller embryonal hjärna, in i hjärnan av bestrålat möss med myelosuppression, ledde till bildandet av stamceller inte bara neurala derivat, men orsakar också genereringen av blodceller, vilket indikerar att pluripotenta neurala stamceller, som säljs utanför hjärnan. Sålunda kan neurala stamceller differentiera till blodceller under inverkan av signaler från benmärgen mikromiljö preliminär omvandling i den hematopoietiska stamcellen. Å andra sidan, för transplantation av benmärg hematopoetiska stamceller i hjärnan satt sin differentiering under inverkan av mikromiljön av hjärnvävnad i gliaceller och nervceller. Följaktligen är de potentiella differential rovochny neurala och hematopoietiska stamceller inte begränsad vävnadsspecificitet. Med andra ord, kan de lokala mikromiljön andra än den karakteristiska av hjärnan och benmärgsvävnader faktorer ändra orienteringen av differentieringen av dessa celler. Det visas att neurala stamceller injiceras i det venösa systemet hos bestrålade möss, som skapats i mjälte och benmärg en population av myeloid-, lymfoid- och omogna hematopoietiska celler. In vitro Effekten av benmärgs morfogenetiska proteiner (BMP) på överlevnaden och differentiering av neurala stamceller bestäms, som i de tidiga stadierna av embryogenes i utvecklingen av neurala eller gliala riktningar. De kulturer av neurala stamceller av 16 dagar gamla råttembryon BMP inducerar astroglia och neuroner, medan i kulturer av stamceller härledda från de perinatala hjärnastrocyter endast bildas. Dessutom, BMP trycka alstringen av oligodendrocyter in vitro som visas endast när tillsats noggin antagonist BMP.

Processer inneboende vidonespetsifichnost transdifferentiering: hematopoetiska stamceller är humana benmärg transplanteras in i striatum hos vuxna råttor, migrera in den vita substansen i den yttre kapseln, ipsi- och kontra neocortex där de bildar astrotsitopodobnye cellulära element (Azizi et al, 1998.). I allotransplantation av benmärgsstamceller in i den laterala ventrikeln av neonatala möss migration av hematopoetiska stamceller kan spåras till framhjärnan och cerebellära strukturer. Striatum och molekylskiktet av de hippocampala migrerade celler transformerade i astrocyter, och i luktloben, det inre skiktet av de cerebellära granulceller och hjärnstammen retikulära bildningen för att bilda neuron celler med positiv reaktion på neurofilament. Efter intravenös injektion av hematopoietiska celler av vuxna möss GFP-märkt mikro- och astrocyter detekteras i neocortex, talamus, hjärnstammen och lillhjärnan.

Dessutom mesenkymala stamceller i benmärgen som ger upphov till alla de typer av bindvävsceller, under vissa förhållanden, kan också genomgå neural transdifferentiering (minns att källan till embryonala mesenkym är neurallistceller). Det visades att stromala humana benmärgs och musceller odlade in vitro i närvaro av EGF eller BDNF, uttrycka en markör av neurala progenitorceller nestin, och tillsatsen av olika kombinationer av tillväxtfaktorer leder till bildning av celler med markörer glial (GFAP) och neuron (kärnprotein NeuN). De märkta syngena mesenkymala stamceller transplanterades in i den laterala ventrikeln av hjärnan hos nyfödda möss, migrera och är belägna i framhjärnan och cerebellum utan att bryta cyto-arkitektur hos mottagaren hjärnan. Benmärgs mesenkymala stamceller differentiera till mogna astrocyter i striatum och molekylskiktet i hippocampus, samt fylla luktloben, lillhjärnan och granulceller skikt retikulär bildnings, vilka omvandlas till neuroner. Mesenkymala stamceller från mänsklig benmärg kan differentiera in vitro till macroglia och efter transplantation integreras in i strukturen av hjärnan hos råttor. Direkt transplantation av benmärgs mesenkymala stamceller i vuxen råtta hippocampus åtföljs också av deras migration i hjärnparenkymet och neuroglial differentiering.

Det antas att transplantationen av benmärgsstamceller kan expandera möjligheterna till cellterapi för CNS-sjukdomar som kännetecknas av överdriven patologisk död hos neuroner. Det bör dock noteras, att inte alla forskare erkänner det faktum att ömsesidig omvandling av neurala och hematopoietiska stamceller, särskilt under de förhållanden in vivo, vilket återigen på grund av bristen på tillförlitliga markörer för att bedöma deras transdifferentiering och vidareutveckling.

Transplantation av stamceller öppnar nya horisonter för cellulär genterapi av ärvda neurologiska sjukdomar. Den genetiska modifieringen av neurala stamceller involverar införing av regulatoriska genetiska konstruktioner vars produkter interagerar med cellcykelproteiner i den automatiska styrmoden. Transduktion av dessa gener i embryonala stamceller som används för förökning av neurala stamceller. Majoriteten av genetiskt modifierade cellkloner uppför sig som stabila cellinjer, visar inga tecken på transformation in vivo eller in vitro, men besitter det uttryckta förmåga att kontakta hämning av proliferation. Multiplicerad transplantation av celler transfekterade förbi inbäddad i vävnaden hos mottagaren, utan att bryta cytoarchitectonics och utan att genomgå malign transformation. Donor neurala stamceller inte deformera integrationsområdet och lika konkurrerar om utrymmet med värd progenitorceller. Emellertid 2-3: e dagen av intensitets dividera transfektanter celler dramatiskt minskat, vilket motsvarar den kontaktinhibition av deras proliferation in vitro. I embryot mottagaren neurala stamceller transfektanterna finns inga avvikelser i det centrala nervsystemet, alla områden i hjärnan i kontakt med transplantatet, utvecklas normalt. Efter transplantation, de kloner av neurala stamceller snabbt migrera från området administrerings och ofta sträcker sig bortom de respektive germinala zoner rostralt kanalen adekvat integreras med andra områden av hjärnan. Inbäddning genetiskt modifierade kloner och transfekterade cellinjer av neurala stamceller in i hjärnan hos en värdorganism är typiskt inte bara för den embryonala perioden: dessa celler implanteras i multipla zoner CNS foster, nyfött, vuxen och även åldrande organismen mottagaren och uppvisar samtidigt kapaciteten för adekvat integration och differentiering. I synnerhet, efter transplantation in i håligheten av de cerebrala ventriklarna transfekterade cellerna migrerar utan att skada blod-hjärnbarriären, och är integrerade delar av funktionell cellhjärnvävnad. Givarneuroner bildar lämpliga synapser och uttrycker specifika jonkanaler. Under bibehållande av integriteten hos blodhjämbarriären astroglia derivat neurala stamcells transfektanter, sträcker processer på cerebrala blodkärl, och oligodendrocyter donatorursprung uttryck myelinbasiskt protein och myeliniserande neuronala processer.

Dessutom transfekteras neurala stamceller för användning som cellulära vektorer. Sådana vektor-genetiska konstruktioner tillhandahålla stabila in vivo expression av främmande gener som är involverade i utvecklingen av nervsystemet eller används för korrektion av den genetiska defekten, eftersom produkterna av dessa gener har möjlighet att kompensera för olika biokemiska CNS abnormaliteter. Långvandrande aktiviteten hos de transfekterade stamceller och tillräcklig implantation i germinala zoner med olika regioner i den växande hjärnan tillåter oss att hoppas på en fullständig återhämtning av ärftlig brist på cellulära enzymer. Vid modellering syndrom, ataxi-telangiektasi (linje mutanta möss pg och pcd) Purkinje-celler i cerebellum försvinna försöksdjur under de första veckorna av postnatal utveckling. Det visas att införandet av neurala stamceller i hjärnan hos sådana djur åtföljs av deras differentiering i Purkinje-celler och granulära neuroner. I PCD-mutanter korrigeras koordinering av rörelser delvis och tremorens intensitet minskar. Liknande resultat erhölls vid transplantationen av klonade humana neurala stamceller till primater, i vilka Purkinje-celldegenerering inducerades av onkanas. Efter transplantation hittades donor-neurala stamceller i de granulära och molekylära skikten, såväl som i Purkinje-cellskiktet i den cerebellära parenkymen. Därför är den genetiska modifieringen av neurala progenitorceller kapabel att tillhandahålla en stabil, engagerad modifikation av fenotypen som är resistent mot yttre påverkan. Detta är särskilt viktigt i patologiska processer som är förknippade med utvecklingen hos mottagaren av faktorer som hindrar överlevnad och differentiering av givarceller (till exempel med immunförsvar).

Mukopolysackaridos typ VII i människor kännetecknas av progressiv neurodegenerering, och försenad intellektuell utveckling, att i försök på möss modelleras deletionsmutation av genen beta-glukuronidas. Efter transplantation in i hjärn ventriklarna hos neonatala möss med brist mottagare transfekterades neurala stamceller utsöndrar beta-glukuronidas, var givarceller som finns i den första terminalområde och sedan spridas över den cerebrala parenkymet stabilt korrigiruya lysosomalt integritet i hjärnan hos muterade möss. I modellen för Tay-Sachs sjukdom transducerade med retrovirus neurala stamceller in utero administrering i mus foster och nyfödda möss transplantation ger en effektiv expression av beta-subenheten av beta-hexosaminidas hos mottagare med en mutation som leder till onormal ansamling av beta 2-gangliosid.

Ett annat område av regenerativ medicin är att stimulera ett proliferativt och differentiering potential patientens egna neurala stamceller. I synnerhet neurala stamceller utsöndrade NT-3 vid en hemisection av ryggmärgen och cerebral asfyxi råttorna uttrycka NGF och BDNF i septum och basala ganglierna, tyrosinhydroxylas - i striatum och reelin - cerebellum och myelingrundprotein - i hjärnan .

Men frågan om stimulering neyronogeneza betalas tillräcklig uppmärksamhet. De få arbeten antyder att den funktionella belastningen på nervcentra som ansvarar för särskiljande lukter, återspeglas i bildandet av nya nervceller. Transgena möss med brist neuronala adhesionsmolekyler neyronogeneza reduktions intensitet och minskning av antalet migrerande neuroner i luktloben ades som förknippas med försämrad förmåga att diskriminera lukter, även om lukttröskel och korttidsluktminnet inte kränks. I reglering spelar en viktig roll neyronogeneza funktionella statusen för cellerna i gyrus dentatus: försvagningen effekten vid exponering för glutamat-kornen efter förstörelsen av cellerna i entorhinal cortex bidrar till proliferation och differentiering av neuroner och fibrer perforanta bana stimulering (primär afferent insignal till hippocampus) orsakar inhibering neyronogeneza. Antagonister av NMDA-aktiverade receptorer bearbetar neoplasm neuroner, medan agonister, omvänt, minskar intensiteten neyronogeneza resonemang liknar verkan av glukokortikoider. I litteraturen finns det motstridiga resultat av forskning: information om experimentellt visat hämmande effekterna av excitatoriska neurotransmittorn glutamat till neyronogenez inte överensstämmer med uppgifterna om stimulering av avels progenitorceller och uppkomsten av nya nervceller genom att öka anfallsaktivitet i hippocampus hos djur med experimentella och kains pilocarpic modeller av epilepsi. Samtidigt, är den traditionella modellen av epilepsi inducerad av upprepad undertröskelstimulering av vissa områden i hjärnan (kindling) och kännetecknas av mindre allvarlig förlust av neuroner neyronogeneza intensitet ökar endast i den sena fasen av tändande när observerats i hippocampus skador och död av neuroner. Det visar sig att vid epilepsi beslag aktivitet stimulerar neyronogenez med onormal lokalisering av nya granulära neuroner, av vilka många förekommer inte bara i dentate gyrus, men också i Chyle. Dessa neuroner är viktiga vid utvecklingen av groning av mossfibrer, axonerna då de är frånvarande från normala säkerheter inverskvantiseringen bildar synapser med multipla intilliggande korn-celler.

Användningen av regionala neurala stamceller öppnar nya perspektiv för användning av celltransplantation vid behandling av metabola och genetiska neurodegenerativa sjukdomar, demyelinerande sjukdomar och post-traumatiska sjukdomar i CNS-funktioner. Innan en substitutionscellstransplantation utförs, väljer en av metoderna och expanderar den nödvändiga typen av neurala progenitorceller ex vivo med syftet att deras efterföljande introduktion direkt in i det skadade området i hjärnan. Den terapeutiska effekten i detta fall beror på ersättning av skadade celler eller lokal frisättning av tillväxtfaktorer och cytokiner. Denna metod för regenerativ-plastterapi kräver transplantation av ett tillräckligt stort antal celler med fördefinierade funktionella egenskaper.

Lämpligt bör erkännas och ytterligare studier om de molekylära egenskaper och regenererande och plastpotentialer av stamceller i den mogna hjärnan, en brunn som förmågan att transdifferentiering av regionala stamceller av olika vävnadsursprung. Idag screenade antigener hematopoetisk benmärgsstamceller med bestämning av markör kombination av celler som kan transdifferentiera till neurala skaft progenitorceller (CD 133+, 5E12 +, CD34, CD45-, CD24). Celler som bildar in vitro-neurosfärer och bildar neuroner erhålles under transplantation i hjärnan hos nyfödda immunbristande möss. Intresset för cell xenotransplantologi är resultatet av studier om möjligheten till tvärstamcellstransplantation hos individer av evolutionärt avlägsen taxa. Det återstår utan korrekt tolkning av resultaten av implantation av neurala stamceller i området av hjärntumörer: de transplanterade cellerna vandrar aktivt genom hela volymen av tumören, utan att gå utöver det, och införandet av celler i intakta delen av hjärnan observerade deras aktiva migration mot tumören. Frågan om den biologiska betydelsen av en sådan migration är fortfarande öppen.

Det bör noteras att den framgångsrika transplantation av neurala stamceller, såväl som andra neurala progenitorceller härledda från hESCs, är möjlig endast under betingelserna för användningen av mycket neurala progenitorceller som odifferentierad embryonal stamcelltransplantation vuxen immunokompetent mottagare oundvikligen omvandlas till teratom och teratokarcinom. Även en minimal mängd av dåligt differentierade celler i donatorcellsuspensions ökar dramatiskt och tumorigenicitet transplantat oacceptabelt öka risken för tumörbildning eller neneyralnoy vävnad. Framställningen av homogena populationer av neurala progenitorceller är möjlig när den används som en alternativ källa av donatorvävnadsceller som uppstår vid vissa stadier av normalt flödande embryogenes. Ett annat tillvägagångssätt är att grundligt eliminera oönskade cellpopulationer genom härstamning specifika val. Fara tillhandahåller även användning för ändamålet neuro hESCs efter exponering in vitro med tillväxtfaktorer. I detta fall inte kan uteslutas misslyckandet neural differentiering program för att bilda strukturer inneboende neuralröret.

Idag är det klart att neurala stamceller uppvisar tropism för CNS-patologiska förändringar och har en uttalad regenerativ-plast effekt. Mikromiljön i käll celldöd av nervvävnad simulerar orientering differentiering av ympade celler, utvinning av sålunda ett underskott av specifika neurala element inom CNS-området. I vissa neurodegenerativa processer sker neurogena signaler till rekapitulation neyronogeneza och mogna neurala stamceller i hjärnan kan svara på instruera information. En tydlig illustration av den neurala stamcellens terapeutiska potential är de många data från experimentella studier. Intracisternal administration kloner av neurala stamceller till djur med ligering av den mellersta hjärnartären (ischemisk stroke modell) bidrar till att minska området och volymen av destruktiva förändringar i hjärnan området, särskilt i fallet med transplantation av neurala stamceller med FGF2. Observerats av immunocytokemi med migration av givarceller i den ischemiska zonen med efterföljande integration med intakta celler i mottagarens hjärna. Transplantations omogna neuroepitelcellinjer MHP36 mus i råtthjärna i experimentell stroke förbättra sensomotorisk funktion och införandet av dessa celler in i hjärnan ventriklar förbättrar kognitiv funktion. Som ett resultat av transplantation, förformade råttor hematopoietiska neurala-humana benmärgsceller avlägsnas dysfunktion av hjärnbarken som orsakas av ischemisk skada. I detta fall migrerar de xenogena neurala progenitorcellerna från injektionsstället till zonen av destruktiva förändringar i hjärnvävnad. Intrakraniell transplantation av benmärgsceller genom homolog traumatisk skada av hjärnans cortex i råttor resulterar i partiell återhämtning av motorisk funktion. Prizhivlyayutsya donatorceller prolifererar genomgå neural differentiering till neuroner och astrocyter, och migrera mot lesionen. När den administreras till striatum hos vuxna råttor med experimentell stroke klonade humana neurala stamceller ersätta skadade CNS-celler och delvis återställa den störd hjärnfunktion.

Neurala stamceller isolerade från embryonal fördel telencefalon som utvecklar mycket senare än den mer kaudalt belägna partier nervstammen. Möjligheten till isolering av neurala stamceller från ryggmärgen 43-137 dagars mänskligt foster, som i närvaro av EGF och FGF2 dessa celler bildar neurosfärer och tidiga passager uppvisar multipotentialitet differentiera till neuroner och astrocyter. Men på lång sikt odling av neurala stamceller (över 1 år) berövar dem multipotens - sådana celler kan endast differentieras till astrocyter, det vill säga de är unipotent. Regionala neurala stamceller kan erhållas genom partiell bulbektomii och efter förökning i odling i närvaro av LIF transplanteras till samma patient med neurodegenerativa förändringar i andra delar av CNS. I kliniken utfördes ersättningscellsterapi med användning av neurala stamceller först för behandling av patienter med stroke åtföljd av skador på hjärnans basala ganglier. Som ett resultat av transplantation av donatorceller har det kliniska tillståndet för de flesta patienter förbättrats.

Vissa författare tror att möjligheten för neurala stamceller prizhivlyatsya celler migrera och integreras i olika delar av nervvävnad är skadad centrala nervsystemet öppnar obegränsade möjligheter för cellterapi är inte bara lokala, men också omfattande (stroke eller kvävning), multiochagovyh (multipel skleros), och även global ( mest ärftliga ämnesomsättningsrubbningar eller neurodegenerativ demens), patologiska processer. Indeed, när transplantera den klonade neurala stam mus- och humana cell mottagardjur (möss och primater, respektive) från degenerering av dopaminerga neuroner i mezostrialnoy systemet induceras genom introduktion av metyl-fenyl-tetrapiridina (modell av Parkinsons sjukdom) under 8 månader före transplantation, donator neurala stamceller integreras i det centrala nervsystemet hos mottagaren. En månad senare, är de transplanterade cellerna belägna bilateralt längs mitthjärnan. En del av den resulterande neuronal ursprung uttrycker tirozingidrolazu givare i avsaknad av ett immunsvar mot ett transplantat. I råttor som behandlats med 6-hydroxidopamin (en annan experimentell modell av Parkinsons sjukdom), en anpassning till mikromiljön av de transplanterade cellerna i värd hjärnan bestämdes genom odling av villkoren för neurala stamceller före transplantation. Neurala stamceller snabbt prolifererande in vitro under inverkan av EGF, består för underskottet av dopaminerga neuroner i striatum av den skadade mer effektivt än celler från 28 dagar gamla kulturer. Författarna menar att detta beror på förlust av förmåga att uppfatta signalerna från respektive differentiering under celldelning i stamfader vitro-neurala celler.

I vissa studier har försökt att förbättra effekten av de skadade striatala reinnervation processer genom att transplantera in i detta område av embryonala striatum celler som en källa av neurotrofa faktorer till den samtidiga transplantation av dopaminerga neuroner i det ventrala mesencefalon. Såsom visat sig, är effektiviteten av neurotransplantation i stor utsträckning beroende av metoden för embryonal nervvävnadinsättning. Som ett resultat av forskning om transplantationsberedningar fetal neural vävnad i den ventrikulära systemet i hjärnan (för att undvika skador striatal parenkym) erhållen information om deras positiva effekt på parkinsonism motor defekten.

Emellertid, i andra studier, har experimentella observationer visat att transplantation till hjärnan ventrikeln preparat embryonal ventral mesencefalon neural vävnad som innehåller dopaminerga neuroner som omplantering GABAergic neurala element i embryo råttstriatum gemiparkinsonizmom bidrar inte till återställande av nedsatt funktioner av det dopaminerga systemet. Tvärtom bekräftade immunocytokemi bevisen för låg överlevnad av dopaminerga neuroner i det ventrala mesencefalon, transplanterade in i striatum hos råttor. Terapeutisk effekt intraventrikulär transplantation av embryonal ventral mesencefalon neural vävnad realiseras endast när samtidig implantering i denerverat striatum formulering av striatala embryonala celler. Författarna föreslår att mekanismen för denna effekt är förknippad med en positiv trofisk effekt av GABA-erga celler i de embryonala striatum specifika dopaminerga aktivitet intraventrikulära transplantationer ventrala mesencefalon. Uttryckt glial reaktion i transplantationer åtföljdes av en svag regressionsindikatorer apomorfin test. Den senare i sin tur korreleras med innehåll serum GFAP, som pekar direkt till överträdelse av blod-hjärnbarriären permeabilitet. Baserat på dessa data, drog slutsatsen författarna att GFAP-serum kan användas som en adekvat mått på den funktionella tillståndet av transplantatet, och ökad permeabilitet hos blod-hjärnbarriären för neuro GFAP-typ-antigenet är en patogen länk i utvecklingen av transplantat fel på grund av autoimmun skada på vävnad hos mottagaren nervös .

Ur synvinkel andra forskare, inympning och integration av neurala stamceller efter transplantation stabil och liv, som givarceller finns i mottagaren under minst två år efter transplantationen, och utan en betydande minskning av deras antal. Försök att förklara detta genom att i en odifferentierad tillstånd neurala stamceller inte uttrycker MHC klass I och II på en nivå som är tillräcklig för att framkalla en immunavstötningsreaktion, kan betraktas som giltigt endast i förhållande till dåligt differentierade neurala stamceller. Emellertid kvarstår inte alla neurala stamceller i mottagarens hjärna i ett immaturodermant tillstånd. De flesta av dem genomgår differentiering, under vilken MHC-molekyler uttrycks i sin helhet.

I synnerhet, den bristande effektiviteten av användning för behandling av experimentella Parkinsonism droger intrastriarnoy transplantation av embryonal ventral mesencefalon, innehållande de dopaminerga neuroner, förknippad med dålig överlevnad av transplanterade dofaminer- cal neuroner (endast 5-20%), som orsakas av reaktiv glios åtföljande lokal trauma hjärnparenkymet vid transplantation. Det är känt att lokal skada hjärnparenkymet and Related glios leder till rubbning av blod-hjärnbarriären integritet med tillgång till perifert blod antigen av nervvävnad, i synnerhet neuron och okara antigen. Närvaron i blodet av dessa antigener kan framkalla specifika cytotoxiska antikroppar mot dem och utveckla autoimmun aggression.

Cymbalyuk V. Et al (2001) rapporterar att den fortfarande är i kraft förblir en traditionell synvinkel, enligt vilken CNS är en immunologiskt privilegierat område, isolerat från immunsystemet av blod-hjärnbarriären. I sin genomgång av litteraturen, författarna hänvisar till ett antal verk som visar att denna uppfattning inte är helt i linje med essensen av immun processer i däggdjurshjärnan. Man har funnit att den märkta substansen införes i hjärnparenkymet kan nå djupa cervikala lymfkörtlar, och efter intracerebral injektion av antigen i kroppen bilda specifika antikroppar. Celler lymfkörtlar som är ansvariga för spridningen av sådana antigener utgående från 5-e dagen efter injektionen. Avslöjade bildandet av specifika antikroppar och hudtransplantation i hjärnparenkymet. Författarna till översynen ger flera möjliga sätt att transportera antigenet från hjärnan till lymfsystemet. En av dem - övergångs antigener av perivaskulära utrymmen i subaraknoidalrummet. Det förutsätts att de perivaskulära utrymmen lokaliserade längs de stora kärlen i hjärnan, är motsvarigheten till det lymfatiska systemet i hjärnan. Den andra vägen ligger längs de vita fibrerna - genom ethmoid i lymfkärlen av nässlemhinnan. Dessutom finns ett omfattande nätverk av lymfatiska kärl i dura mater. Blodcellbarriären för lymfocyter är också mycket relativ. Det är bevisat att aktiverade lymfocyter har förmåga att producera enzymer som påverkar permeabiliteten för strukturen "av immun filter" av hjärnan. På nivån för postkapillära venoler aktiverade T-hjälparceller och tränga genom den intakta blod-hjämbarriären. Avhandlingen om frånvaron av celler som representerar antigenet i hjärnan står inte för kritik. För närvarande övertygande visat möjligheten att lägga fram antigener i CNS minst tre typer av celler. För det första är det de dendritiska cellerna i benmärgen ursprung, som är lokaliserade i hjärnan längs de stora blodkärlen i den vita substansen. För det andra antigener är i stånd att presentera endotelceller av blodkärlen i hjärnan, och i samband med MHC-antigener som stödjer klonal tillväxt specifika för dessa antigener T-celler. För det tredje verkar mikro- och astroglia-celler som antigen-presenterande medel. Genom att delta i immunsvaret i CNS, astrocyter förvärva fastigheter immunnoeffektornoy celler och uttrycker ett antal antigener, cytokiner och immunmodulerande medel. Vid inkubering med y-interferon (y-INF) in vitro astrogliala celler uttrycker klass I MHC-antigener och II, och stimulerade astrocyter har förmåga att antigen representation och hålla den klonala proliferationen av lymfocyter.

Hjärnvävnadstrauma, postoperativ inflammation, ödem, och fibrinavsättningar som åtföljer transplantation av fetal neural vävnad, skapa förutsättningar för att öka permeabiliteten hos blod-hjärnbarriären med störd självtolerans, sensibilisering och aktivering av SDZ + CD4 + lymfocyter. Auto- och presentation av alloantigener genom astrocyter och mikrogliaceller som svarar på y-INF som uttrycker MHC-molekyl, ICAM-1, LFA-I, LFA-3, samstimulerande molekyler B7-1 (CD80) och B7-2 (CD86), såväl som utsöndring av IL-la, IL-ip och y-INF.

Följaktligen, det faktum att en längre överlevnad embryonal neural vävnad vid intracerebral transplantation, snarare än vid dess perifer administrering knappast kan tillskrivas bristen på initiering av transplantationsimmunitet. Särskilt eftersom monocyter, aktiverade lymfocyter (cytotoxiska CD3 + CD8 + och hjälpar-T-celler) och cytokinema de producerar, liksom antikroppar till perifer transplantatvävnad antigener fetal nerv spela en viktig roll i dess avstötning. Viss betydelse för att skapa förutsättningar för en mer hållbar motstånd mot neyrotransplantatov T-cellsimmunprocesser har en låg nivå av uttryck av MHC-molekyler i embryonal neural vävnad. Det är därför i experimentet immun inflammation efter transplantation av vävnad embryonal nerv i hjärnan utvecklas långsammare än efter hudtransplantation. Men efter 6 månader, det finns fullständig destruktion av de individuella transplantat av nervvävnad. I området för transplantation lokaliserad övervägande T-lymfocytsvar-begränsade antigener på MHC klass II (Nicholas et al., 1988). Det fastställdes experimentellt att för neurotransplantation ksenologicheskoy utarmning av T-hjälpar (L3T4 +), men inte cytotoxisk T-lymfocyter (Lyt-2), förlänger överlevnaden av råttnervvävnad i hjärnan hos de mottagande mössen. Neyrotransplantata Avslag åtföljs av infiltration av makrofager och T-lymfocyter av värden. Ökar därför makrofager och aktiverade mikrogliaceller i situ värd fungerar som en immunstimulerande antigenpresenterande celler, och en ökning av donatorantigener genom MHC klass I-expression cytotoxiska mördaraktivitet mottagande T-lymfocyter.

Det är ingen mening att analysera många försök att förklara den spekulativa neyrotransplantata avstötningsreaktion hos mottagaren organismens immunsystem på endotelceller eller gliaceller donatorelement som rena linjer och neurala stamceller genomgår immun attack. Anmärkningsvärt meddelande att mekanismerna för en längre transplantatöverlevnad inom det centrala nervsystemet spelar en viktig roll expressionsmärgceller Fas-ligandbindande apoptos receptor (Fas-molekyl) på T-lymfocyter infiltrerande hjärnan och inducera apoptos som är typisk för skyddsmekanism av barriär autoimmunogena vävnader.

Som träffande noteras Cymbalyuk V. Et al (2001) Transplantation av embryonal neural vävnad kännetecknas av utvecklingen av inflammation involverar sensibiliserade till hjärnantigener och aktiverade celler, antikroppar, och även på grund av den lokala produktionen av cytokiner. En viktig roll spelas av den tidigare existerande sensibilisering organismen till hjärnantigener, som inträffar under utvecklingen av CNS-sjukdomar och kan riktas att transplantera antigener. Det är därför den faktiska förlängd överlevnad histocompatibility neyrotransplantatov uppnås endast genom att undertrycka immunsystemet genom administrering av cyklosporin A eller monoklonala antikroppar till CD4 + lymfocyter från mottagaren.

Sålunda förblir många problem med neurotransplantation oupplösta, inklusive de som är relaterade till immunologisk kompatibilitet hos vävnader, som kan lösas först efter målmedvetna grundläggande och kliniska studier.