logo

Пользовательского поиска

Saturday 15th of December 2018

Трансплантация астроцитов – новый метод борьбы с последствиями инсульта

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Стволовые клетки
Автор: Administrator   
13.08.2013 20:46

 

Астроцит

 

Астроцит.

(Фото: © UC Regents 2013)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исследование на стволовых клетках показало нейропротекторный потенциал астроцитов

 

Разработка новых методов лечения инсульта является одним из основных направлений регенеративной медицины. До сих пор исследования в области использования для лечения этого заболевания стволовых клеток были сосредоточены на получении терапевтических нейронов – главных передатчиков электрических импульсов – для восстановления мозговой ткани, поврежденной недостатком кислорода, вызванным тромбом или разрывом сосуда. Однако новое исследование ученых Калифорнийского университета в Дэвисе (University of California – Davis, UC Davis) показывает, что для выполнения этой задачи больше подходят клетки другого типа – астроциты.


Опубликованное в журнале Nature Communications большое исследование показало, что астроциты – нейральные клетки, транспортирующие ключевые питательные вещества и образующие гематоэнцефалический барьер – могут защитить мозговую ткань и снизить инвалидность в результате инсульта и других ишемических заболеваний мозга.

«Астроциты часто считаются лишь клетками «домашнего хозяйства» из-за их вспомогательных функций по отношению к нейронам, но на самом деле они гораздо более сложны», - говорит руководитель исследования адъюнкт-профессор кафедры биохимии и молекулярной медицины UC Davis Вэньбинь Дэн (Wenbin Deng), PhD. «Они играют важнейшую роль в выполнении нескольких функций мозга и, как считается, защищают от повреждения и гибели нейроны. Они не возбуждаются, как нейроны, и их легче использовать. Мы хотели исследовать их потенциал в лечении неврологических заболеваний и, прежде всего, инсульта».

Терапевтический потенциал астроцитов в области лечения последствий инсульта еще не исследован, причиной чему сложность их получения с уровнем чистоты, необходимым для терапии стволовыми клетками. Кроме того, недостаточно изучены и конкретные типы астроцитов, связанные с защитой и восстановлением ткани мозга.

Чтобы дифференцировать человеческие эмбриональны стволовые клетки в астроциты, ученые использовали транскрипционный фактор (белок, активирующий гены), известный как Olig2. Этот подход позволил получить ранее неизвестный тип астроцитов, названный Olig2PC-Астрос (Olig2PC-Astros). И что еще более важно, популяция этих астроцитов имела почти 100-процентную чистоту.

Затем они сравнили результаты, полученные на трех группах крыс с ишемическим повреждением мозга. Первой группе животных были трансплантированы астроциты Olig2PC-Астрос, второй группе – астроциты NPC-Астрос, третья группа крыс не получала никакого лечения. У крыс с трансплантированными Olig2PC-Астрос наблюдался значительно более высокий уровень защиты нейронов, а также более высокий уровень так называемого мозгового нейротрофического фактора (brain-derived neurotrophic factor, BDNF) – белка, связанного с ростом и выживанием нейронов. Крысы с пересаженными астроцитами NPC-Астрос, а также животные, не получавшие лечения, демонстрировали гораздо более высокий уровень гибели нервных клеток.

Чэнь Чэнь (Chen Chen), Виньбинь Дэн (Wenbin Deng) и Пэн Цзян (Peng Jiang) руководили изучением терапевтического потенциала полученных из стволовых клеток астроцитов.

 

Чэнь Чэнь (Chen Chen), Виньбинь Дэн (Wenbin Deng) и Пэн Цзян (Peng Jiang) руководили изучением терапевтического потенциала полученных из стволовых клеток астроцитов.

(Фото: ucdmc.ucdavis.edu)

 

 

 

Чтобы определить, влияют ли астроциты на поведение крыс, и оценить память экспериментальных животных и их способность к обучению, исследователи использовали водный лабиринт. Чтобы выбраться из такого лабиринта, крысам нужно полагаться, скорее, на свою память, а не на зрение. В экспериментах, проведенных через 14 дней после трансплантации, крысам, получившим Olig2PC-Астрос, требовалось значительно меньше времени, чтобы решить эту задачу, чем животным с трансплантированными астроцитами NPC-Астрос и не получившим лечения.

В экспериментах на клеточной культуре исследователи выяснили, могут ли астроциты защитить нейроны от играющего значительную роль в повреждении мозга после инсульта окислительного стресса. Чтобы воспроизвести окислительный стресс, они подвергли смешенные культуры нейронов и обоих типов астроцитов воздействию перекиси водорода. Оказалось, что, в то время как оба типа астроцитов обеспечивали защиту нервных клеток, Olig2PC-Астрос демонстрировали более выраженный антиоксидантный эффект. Дальнейшие исследования показали, что Olig2PC-Астрос экспрессируют более высокие уровни белка Nrf2, усиливающего антиоксидантную активность.

«Мы были удивлены и обрадованы тем, что, в дополнение к восстановлению нервных сетей, улучшающих память и повышающих способность к обучению, Olig2PC-Астрос защищают нейроны от оксидативного стресса», - говорит доктор Дэн.

Кроме того, ученые изучили генетические свойства вновь открытых астроцитов. Исследования показали, что они аналогичны свойствам стандартных NPC-Астрос. Однако Olig2PC-Астрос экспрессировали больше генов (таких как BDNF и вазоактивный эндотелиальный фактор роста, или VEGF), связанных с нейропротекцией. Многие из этих генов помогают регулировать образование и функционирование синапсов, передающих сигналы между нейронами.

Дополнительные эксперименты показали, что как Olig2PC-Астрос, так и NPC-Астрос ускоряют развитие синапсов нейронов мышей. Однако защитный эффект Olig2PC-Астрос значительно превосходил эффект NPC-Астрос.

Кроме того, Olig2PC-Астрос не образовывали опухолей, оставались в областях мозга, куда они были пересажены, и не дифференцировались в клетки других типов, в частности, в нейроны.

«Группа доктора Дэна показала превосходство нового метод получения астроцитов из эмбриональных стволовых клеток в производстве более чистой и функциональной клеточной популяции над стандартным методом получения астроцитов», - прокомментировала результаты исследования директор Института регенеративной терапии (Institute for Regenerative Cures) UC Davis Йен Нолта (Jan Nolta). «Функциональное улучшение, наблюдаемое в моделях повреждения мозга, впечатляет, так же как и более высокие уровни BDNF. Я буду рада, если эта работа продолжится на моделях других заболеваний мозга, таких как болезнь Хантингтона, для которых известен положительный эффект BDNF».

По мнению доктора Дэна, полученные им и его коллегами результаты могут привести к разработке методов лечения стволовыми клетками многих нейродегенеративных заболеваний.

«Создав чрезвычайно чистую популяции астроцитов и показав их терапевтический эффект и безопасность, мы открывают возможность использования этих клеток для восстановления функций мозга при таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера, эпилепсия, травматические повреждения головного мозга, церебральный паралич и травмы спинного мозга», - заключает ученый.

 

 

По материалам

A new weapon against stroke

 

Оригинальная статья:

Peng Jiang, Chen Chen, Ruimin Wang, Olga V. Chechneva, Seung-Hyuk Chung, Mahendra S. Rao, David E. Pleasure, Ying Liu, Quanguang Zhang, Wenbin Deng. hESC-derived Olig2 progenitors generate a subtype of astroglia with protective effects against ischaemic brain injury

 

Источник: NanoNewsNet

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday157
mod_vvisit_counterYesterday966
mod_vvisit_counterThis week6952
mod_vvisit_counterLast week14302
mod_vvisit_counterThis month23101
mod_vvisit_counterLast month31567
mod_vvisit_counterAll days4223698

We have: 19 guests, 3 bots online
Your IP: 52.91.185.49
 , 
Today: Дек 15, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.