Cellules souches neurales

Des preuves expérimentales de la possibilité de régénération des cellules du SNC ont été obtenues bien avant la découverte des cellules souches embryonnaires. Des études ont montré la présence de cellules dans le néocortex, l'hippocampe et les bulbes olfactifs du cerveau de rats adultes, capables de capter la 3H-thymidine, c'est-à-dire capables de synthétiser et de diviser des protéines. Dans les années 60 du siècle dernier, on supposait que ces cellules étaient des précurseurs des neurones et étaient directement impliquées dans les processus d'apprentissage et de mémoire. Un peu plus tard, la présence de synapses sur les neurones formés de novo a été révélée et les premiers travaux sur l'utilisation de cellules souches embryonnaires pour induire la neurogenèse in vitro sont apparus. À la fin du XXe siècle, des expériences de différenciation dirigée des cellules souches embryonnaires en cellules progénitrices neurales, en neurones dopaminergiques et en neurones sérotoninergiques ont conduit à une révision des idées classiques sur la capacité des cellules nerveuses des mammifères à se régénérer. Les résultats de nombreuses études ont prouvé de manière convaincante à la fois la réalité de la restructuration des réseaux neuronaux et la présence de la neurogenèse tout au long de la période de la vie postnatale de l'organisme mammifère.

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Sources de cellules souches neurales

Les cellules souches neurales humaines sont isolées lors d'opérations sur la région sous-ventriculaire des ventricules latéraux et le gyrus denté de l'hippocampe. Ces cellules forment des neurosphères (sphères neurales) en culture, et après dispersion et préformation de ces dernières, tous les principaux types cellulaires du système nerveux central ou, dans un milieu spécifique, de nouvelles microsphères. Des neurosphères apparaissent également dans les cultures en suspension de tissu dissocié isolé des régions périventriculaires du cerveau embryonnaire.

Les marqueurs des cellules cérébrales immatures comprennent la nestine, la bêta-tubuline III (marqueur de la lignée neuronale), la vimentine, la GFAP et la NCAM, identifiées par immunocytochimie à l'aide d'anticorps monoclonaux. La nestine (protéine de neurofilament intermédiaire de type IV) est exprimée par les cellules neuroectodermiques multipotentes. Cette protéine est utilisée pour identifier et isoler les cellules progénitrices neuroépithéliales multipotentes du SNC grâce à l'anticorps monoclonal Rat-401, capable de détecter jusqu'à 95 % des cellules du tube neural chez les embryons de rat au onzième jour de gestation. La nestine n'est pas exprimée chez les descendants différenciés des cellules souches neurales, mais est présente dans les cellules progénitrices neurales précoces, les neurones postmitotiques et les neuroblastes précoces. Ce marqueur a été utilisé pour identifier les cellules progénitrices neuroépithéliales et prouver l'existence de cellules souches dans le SNC. La vimentine (protéine des neurofilaments intermédiaires de type III) est exprimée par les cellules progénitrices neurales et gliales, ainsi que par les neurones, les fibroblastes et les cellules musculaires lisses. Par conséquent, ces deux marqueurs immunohistochimiques manquent de la spécificité nécessaire pour identifier séparément les cellules souches et les cellules progénitrices neurales. La bêta-tubuline III détermine la direction neuronale de la différenciation des cellules souches, tandis que les astrocytes de type I sont identifiés par l'expression de la GFAP, et les oligodendrocytes expriment spécifiquement le galactocérébroside (Ga!C).

Le FGF2 et l'EGF agissent comme mitogènes pour les cellules progénitrices neurales, favorisant la prolifération des cellules progénitrices indifférenciées en culture avec formation de neurosphères. Le taux de division des cellules souches neurales augmente significativement sous l'influence du FGF2, ainsi qu'avec l'utilisation d'une combinaison FGF2 + EGF. Les effets prolifératifs du FGF2 sont médiés par les récepteurs FGF2-R1. L'héparine augmente l'affinité de liaison du récepteur FGF2 et renforce considérablement son effet mitogène sur les cellules neuroépithéliales. Aux premiers stades de l'embryogenèse, les récepteurs FGF2 sont exprimés dans le télencéphale du rat, tandis qu'aux stades ultérieurs, leur localisation est limitée à la zone ventriculaire. Le pic d'expression du FGF2-R1 par les cellules postmitotiques est observé à la fin de la période précoce de neurogenèse. La période initiale du développement du télencéphale est caractérisée par une faible expression du récepteur EGF, principalement dans les cellules de la région ventrale. Aux stades ultérieurs de l'embryogenèse, l'expression de l'EGF-R augmente dans la direction dorsale. Dans le cerveau des rongeurs, l'EGF présente une forte affinité pour le récepteur bêta du facteur de croissance transformant (TGF-bêta-R), auquel il se lie préférentiellement. Des preuves indirectes du rôle fonctionnel de l'EGF-R sont fournies par les données sur la dysgénésie corticale du prosencéphale survenant à la fin de l'embryogenèse et de l'ontogenèse postnatale, la diminution de la fonction du prosencéphale, la mort des cellules corticales et l'ectopie hippocampique chez les souris knock-out pour le gène du récepteur de l'EGF. De plus, la présence de TGF-a dans le milieu nutritif est absolument nécessaire à la formation des neurosphères. Après l'élimination des facteurs de croissance du milieu conditionné, les cellules cessent de se diviser et se différencient spontanément avec formation de neurones, d'astrocytes et d'oligodendroblastes.

Compte tenu de cela, la réagrégation des cellules souches dissociées et la culture des neurosphères sont réalisées dans des milieux nutritifs contenant de l'EGF et du FGF basique ou du FGF2, mais sans ajout de sérum. Il a été démontré que l'EGF induit la prolifération des cellules souches de la zone sous-épendymaire des ventricules latéraux, et que le FGF basique favorise la prolifération des cellules souches du striatum, de l'hippocampe, du néocortex et du nerf optique du cerveau mature. L'association d'EGF et de FGF basique est absolument nécessaire à la prolifération active des cellules souches isolées de l'épendyme des troisième et quatrième ventricules du prosencéphale, ainsi que du canal rachidien de la moelle épinière thoracique et lombaire.

Après dissociation, la suspension de cellules souches neurales est cultivée dans des boîtes en plastique ou des plaques multipuits sans substrat adhésif afin d'augmenter la taille des nouvelles neurosphères formées, ce qui prend généralement environ 3 semaines. La méthode de dispersion et de reproduction multiples des neurosphères permet d'obtenir un nombre suffisant de clones linéaires de cellules souches multipotentes pour la transplantation intracérébrale. Ce principe est également à la base de la création d'une banque de cellules souches isolées du cerveau embryonnaire humain. Leur clonage à long terme (sur plusieurs années) permet d'obtenir des lignées stables de cellules souches neurales, à partir desquelles se forment les neurones catécholaminergiques lors de la différenciation induite.

Si les neurosphères ne sont pas dispersées et cultivées sur des substrats adhésifs dans des milieux dépourvus de facteurs de croissance, les cellules souches proliférantes commencent à se différencier spontanément pour former des cellules précurseurs neuronales et gliales exprimant des marqueurs de tous les types de cellules nerveuses: MAP2, Tau-1, NSE, NeuN, bêta-tubuline III (neurones), GFAP (astrocytes) et CalC, 04 (oligodendrocytes). Contrairement aux cellules de souris et de rat, les neurones représentent plus de 40 % de toutes les cellules différenciées dans les cultures de cellules souches neurales humaines (de 1 à 5 % chez les rongeurs), mais la formation d’oligodendrocytes est significativement moins importante, ce qui est très important du point de vue de la thérapie cellulaire des maladies démyélinisantes. Le problème est résolu par l’ajout de milieu de culture B104, qui stimule la formation de cellules productrices de myéline.

Lors de la culture de cellules progénitrices neurales issues du cerveau d'embryons humains dans un milieu contenant de l'EGF, du FGF basique et du LIF, le nombre de cellules précurseurs de la lignée neurale est multiplié par 10 millions. Les cellules développées in vitro conservent la capacité de migrer et de se différencier en éléments neuronaux et gliaux après transplantation dans le cerveau de rats matures. Cependant, in vivo, le nombre de divisions des cellules précurseurs multipotentes est limité. Il a été constaté à plusieurs reprises que la limite de Hayflick pour une cellule souche neurale « adulte » (environ 50 mitoses) est encore inaccessible, même expérimentalement: les cellules sous forme de neurosphères ne conservent leurs propriétés que pendant 7 mois et seulement après 8 passages. On pense que cela est dû aux particularités de leurs méthodes de dispersion lors du passage (trypsinisation ou action mécanique), qui réduisent fortement l'activité proliférative des cellules en perturbant les contacts intercellulaires. En effet, si l'on utilise, au lieu de la dispersion, la méthode de division des neurosphères en 4 parties, la viabilité des cellules lors du passage augmente significativement. Cette méthode permet de cultiver des cellules souches neurales humaines pendant 300 jours. Cependant, après cette période, les cellules perdent leur activité mitotique et subissent une dégénérescence ou entrent en phase de différenciation spontanée avec formation de neurones et d'astrocytes. Sur cette base, l'auteur estime que 30 mitoses constituent le nombre maximal de divisions pour les cellules souches neurales cultivées.

La culture in vitro de cellules souches neurales humaines produit principalement des neurones GABAergiques. Sans conditions particulières, les cellules progénitrices ne donnent naissance à des neurones dopaminergiques (nécessaires à la thérapie cellulaire de la maladie de Parkinson) uniquement lors des premiers passages, après quoi tous les neurones de la culture sont exclusivement constitués de cellules GABAergiques. Chez les rongeurs, l'IL-1 et l'IL-11, ainsi que des fragments de membranes de cellules nerveuses, le LIF et le GDNF, induisent l'induction de neurones dopaminergiques in vitro. Cependant, cette approche méthodologique s'est avérée inefficace chez l'homme. Néanmoins, lorsque des neurones GABAergiques sont transplantés intracérébraux in vivo, sous l'influence de facteurs microenvironnementaux, des cellules nerveuses présentant différents phénotypes de médiateurs apparaissent.

Français La recherche de combinaisons de facteurs neurotrophiques a montré que FGF2 et IL-1 induisent la formation de neuroblastes dopaminergiques, qui, cependant, ne sont pas capables de produire des neurones dopaminergiques. La différenciation des cellules souches hippocampiques en neurones glutamatergiques excitateurs et GABA-ergiques inhibiteurs se produit sous l'influence des neurotrophines, et EGF et IGF1 induisent la formation de neurones glutamatergiques et GABA-ergiques à partir de cellules progénitrices neurales d'embryons humains. L'ajout séquentiel d'acide rétinoïque et de neurotrophine 3 (NT3) à la culture augmente significativement la différenciation des cellules souches hippocampiques cérébrales matures en neurones de diverses natures de médiateurs, tandis qu'une combinaison de facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BNDF), NT3 et GDNF peut produire des neurones pyramidaux dans les cultures hippocampiques et néocorticales.

Ainsi, les résultats de nombreuses études indiquent que, premièrement, les cellules souches issues de différentes structures cérébrales, sous l'influence de facteurs tissulaires spécifiques locaux, sont capables de se différencier in vivo en phénotypes neuronaux inhérents à ces structures. Deuxièmement, la différenciation induite ciblée de cellules souches neurales in vitro par clonage de cellules progénitrices permet d'obtenir des cellules nerveuses et gliales présentant des caractéristiques phénotypiques spécifiques pour la transplantation intracérébrale dans diverses formes de pathologie cérébrale.

Il ne fait aucun doute que les cellules souches pluripotentes isolées d'embryons ou du SNC adulte peuvent être considérées comme une source de nouveaux neurones et utilisées en clinique pour le traitement des pathologies neurologiques. Cependant, le principal obstacle au développement de la neurotransplantation cellulaire pratique réside dans le fait que la plupart des cellules souches neurales ne se différencient pas en neurones après implantation dans des zones non neurogènes du SNC mature. Pour contourner cet obstacle, une méthode innovante et originale est proposée. Elle permet d'obtenir in vitro une population pure de neurones à partir de cellules souches neurales fœtales humaines après transplantation dans le SNC d'un rat mature. Les auteurs démontrent que la différenciation des cellules implantées par cette méthode aboutit à la formation de neurones de phénotype cholinergique, sous l'influence de facteurs du microenvironnement. La technologie proposée présente un intérêt pour le développement de nouvelles thérapies à base de cellules souches et le remplacement des neurones endommagés par une lésion ou une maladie neurodégénérative, car les neurones cholinergiques jouent un rôle majeur dans le développement des fonctions motrices, mnésiques et d'apprentissage. En particulier, les neurones cholinergiques isolés de cellules souches humaines peuvent être utilisés pour remplacer les motoneurones perdus lors de la sclérose latérale amyotrophique ou de lésions de la moelle épinière. Actuellement, il n'existe aucune information sur les méthodes permettant de produire un nombre significatif de neurones cholinergiques à partir d'une population de cellules souches préformées par des mitogènes. Les auteurs proposent une méthode relativement simple mais efficace pour stimuler le développement de cellules souches neurales embryonnaires humaines primaires préformées par des mitogènes en neurones pratiquement purs après implantation dans les zones non neurogènes et neurogènes du SNC d'un rat adulte. Le résultat le plus important de leurs travaux est la conversion d'un nombre suffisamment important de cellules transplantées en neurones cholinergiques lors de leur implantation dans la membrane moyenne et la moelle épinière.

Français De plus, pour la préformation de cellules souches neurales du cortex cérébral embryonnaire humain de 8 semaines en neurones cholinergiques in vitro, il est proposé d'utiliser diverses combinaisons des facteurs trophiques et des éléments chimiques suivants: FGF basique recombinant, EGF, LIF, peptide sonore amino-terminal de souris (Shh-N), acide trans-rétinoïque, NGF, BDNF, NT3, NT4, laminine naturelle et héparine de souris. La lignée originale de cellules souches neurales humaines (K048) a été maintenue in vitro pendant deux ans et a résisté à 85 passages sans modification des propriétés prolifératives et différenciatrices tout en conservant un caryotype diploïde normal. Les neurosphères non dispersées des passages 19 à 55 (semaines 38 à 52) ont été étalées sur poly-d-lysine et laminine, puis traitées avec les facteurs mentionnés ci-dessus à différentes concentrations, combinaisons et séquences. Français La combinaison de FGF basique, d'héparine et de laminine (abrégée en FHL) a produit un effet unique. Après une journée de culture de cellules souches neurales embryonnaires dans un milieu FHL avec ou sans Shh-N (la combinaison de Shh-N + FHL dans l'abréviation SFHL), une prolifération rapide de grandes cellules planes a été observée. Tous les autres protocoles d'une journée (tels que FGF basique + laminine), au contraire, ont conduit à une propagation radiale limitée de cellules fusiformes, et ces cellules n'ont pas quitté le cœur des neurosphères. Après 6 jours d'activation et 10 jours de différenciation ultérieurs dans un milieu contenant du B27, de grandes cellules neuronales multipolaires ont été détectées au bord des sphères activées par FHL. Dans d'autres groupes de protocoles, la plupart des cellules neuronales sont restées petites et bipolaires ou unipolaires. Français L'analyse immunocytochimique a montré que les petites cellules bipolaires ou unipolaires (< 20 μm) étaient soit GABAergiques, soit glutamatergiques, tandis que la plupart des grandes cellules multipolaires localisées au bord des neurosphères activées par FHL étaient cholinergiques, exprimant des marqueurs caractéristiques des neurones cholinergiques (Islet-1 et ChAT). Certains de ces neurones exprimaient simultanément la synapsine 1. À la suite de cinq séries d'expériences indépendantes, les auteurs ont constaté que la population totale de cellules dans les zones à couche unique se différenciait en neurones TuJ1+ à 45,5 %, tandis que les neurones cholinergiques (ChAT^) ne constituaient que 27,8 % des cellules de la même population. Après 10 jours de différenciation supplémentaire in vitro, en plus des neurones cholinergiques, un nombre significatif de petits neurones ont été trouvés dans les neurosphères activées par FHL – glutamatergiques (6,3 %), GABA-ergiques (11,3 %), ainsi que des astrocytes (35,2 %) et des cellules positives à la nestine (18,9 %). Lors de l'utilisation d'autres combinaisons de facteurs de croissance, les neurones cholinergiques étaient absents et les cellules marginales des neurosphères formaient soit des astrocytes, soit de petits neurones glutamatergiques et GABA-ergiques. La surveillance des potentiels de réserve et actifs à l'aide de la technique du patch clamp sur cellules entières a montré qu'après sept jours d'activation de FHL, la plupart des grandes cellules polypolaires avaient un potentiel de repos de -29,0 ± 2,0 mV en l'absence de potentiel d'action. Après 2 semaines, le potentiel de repos est passé à -63.6±3,0 mV, et des potentiels d'action ont été observés au moment de l'induction des courants dépolarisants et ont été bloqués par 1 M de tétrodotoxine, indiquant l'activité fonctionnelle des neurones cholinergiques immatures.

Les auteurs ont en outre établi que l'activation de FHL ou de SFHL in vitro n'entraîne pas en soi la formation de neurones matures et ont tenté de déterminer si les cellules souches préformées par FHL ou SFHL sont capables de se différencier en neurones cholinergiques lorsqu'elles sont transplantées dans le SNC de rats matures. À cette fin, des cellules activées ont été injectées dans la zone neurogène (hippocampe) et dans plusieurs zones non neurogènes, notamment le cortex préfrontal, la membrane moyenne et la moelle épinière de rats adultes. Les cellules implantées ont été suivies à l'aide du vecteur CAO-^^p. L'OCP est connu pour marquer à la fois l'ultrastructure cellulaire et les processus cellulaires (au niveau moléculaire) sans fuite et peut être directement visualisé. De plus, les cellules souches neurales marquées par l'OCP conservent un profil de différenciation neuronale et gliale identique à celui des cellules souches non transformées du cerveau embryonnaire.

Une à deux semaines après l'implantation de 5 x 10 ⁴ cellules souches neurales activées et marquées, celles-ci ont été retrouvées dans la moelle épinière ou le cerveau de rats, les cellules OCD+ étant principalement localisées à proximité du site d'injection. Les processus de migration et d'intégration ont été observés dès un mois après la transplantation. Les limites de migration variaient selon le site d'injection: lors de l'injection dans le cortex préfrontal, les cellules OCD+ étaient situées à 0,4-2 mm du site d'injection, tandis qu'en cas d'implantation dans la membrane moyenne, l'hippocampe ou la moelle épinière, les cellules ont migré sur des distances beaucoup plus longues, jusqu'à 1-2 cm. Les cellules transplantées étaient localisées dans des structures hautement organisées du SNC, notamment le cortex frontal, la membrane moyenne, l'hippocampe et la moelle épinière. Les éléments neuronaux marqués par l'OCD étaient visibles dès la première semaine suivant la transplantation, leur nombre augmentant significativement un mois après l'opération. L'analyse stéréologique a montré un taux de survie plus élevé des cellules implantées dans diverses structures du cerveau, par rapport à la moelle épinière.

Il est connu que dans la plupart des tissus de l'organisme mammifère adulte, une population de cellules souches régionales est préservée, dont la transformation en cellules matures est régulée par des facteurs tissulaires spécifiques. La prolifération des cellules souches, la différenciation des cellules progénitrices et la formation de phénotypes neuronaux spécifiques à une structure cérébrale donnée in vivo sont exprimées de manière beaucoup plus importante dans le cerveau embryonnaire, ce qui est déterminé par la présence de concentrations élevées de facteurs morphogénétiques du microenvironnement local – neurotrophines BDNF, NGF, NT3, NT4/5 et facteurs de croissance FGF2, TGF-a, IGF1, GNDF, PDGF.

Où se trouvent les cellules souches neurales?

Il a été établi que les cellules souches neurales expriment la protéine fibrillaire acide gliale, qui, parmi les cellules matures de la lignée neurale, n'est conservée que sur les astrocytes. Par conséquent, les cellules astrocytaires pourraient constituer la réserve souche du SNC mature. En effet, des neurones issus de précurseurs GFAP-positifs ont été identifiés dans les bulbes olfactifs et le gyrus denté, ce qui contredit les idées traditionnelles sur le rôle progéniteur de la glie radiale, qui n'exprime pas la GFAP dans le gyrus denté à l'âge adulte. Il est possible qu'il existe deux populations de cellules souches dans le SNC.

La localisation des cellules souches dans la zone sous-ventriculaire reste également floue. Selon certains auteurs, les cellules épendymaires forment des clones sphériques en culture qui ne sont pas de véritables neurosphères (comme les clones de cellules sous-épendymaires), car elles ne peuvent se différencier qu'en astrocytes. En revanche, après marquage fluorescent ou viral des cellules épendymaires, le marqueur est détecté dans les cellules de la couche sous-épendymaire et des bulbes olfactifs. Ces cellules marquées in vitro forment des neurosphères et se différencient en neurones, astrocytes et oligodendrocytes. De plus, il a été démontré qu'environ 5 % des cellules de l'épendyme expriment des marqueurs souches: nestine, Notch-1 et Mussashi-1. On suppose que le mécanisme de mitose asymétrique est associé à la distribution inégale du récepteur membranaire Notch-1, ce qui fait que ce dernier reste sur la membrane de la cellule fille localisée dans la zone épendymaire, tandis que la cellule mère migrant vers la couche sous-épendymaire est privée de ce récepteur. De ce point de vue, la zone sous-épendymaire peut être considérée comme un collecteur de précurseurs progéniteurs de neurones et de cellules gliales formés à partir de cellules souches de la couche épendymaire. Selon d'autres auteurs, seules les cellules gliales se forment dans les parties caudales de la zone sous-ventriculaire, et la source de la neurogenèse sont les cellules de la partie rostrale-latérale. Dans la troisième variante, les parties antérieure et postérieure de la zone sous-ventriculaire des ventricules latéraux sont dotées d'un potentiel neurogène équivalent.

Français La quatrième variante de l'organisation de la réserve souche dans le système nerveux central semble préférable, selon laquelle trois principaux types de cellules progénitrices neurales sont distingués dans la zone sous-ventriculaire - A, B et C. Les cellules A expriment des marqueurs neuronaux précoces (PSA-NCAM, TuJl) et sont entourées de cellules B, qui sont identifiées comme des astrocytes par l'expression d'antigènes. Les cellules C, n'ayant pas de caractéristiques antigéniques des neurones ou de la glie, ont une activité proliférative élevée. L'auteur a prouvé de manière convaincante que les cellules B sont des précurseurs des cellules A et des neurones de novo des bulbes olfactifs. Lors de la migration, les cellules A sont entourées de brins de cellules progénitrices neurales, ce qui diffère significativement du mécanisme de migration des neuroblastes postmitotiques le long de la glie radiale dans le cerveau embryonnaire. La migration se termine dans les bulbes olfactifs par la division mitotique des cellules A et B, dont les dérivés sont incorporés dans les couches cellulaires granulaires et dans la couche glomérulaire de la zone olfactive du cerveau.

Le cerveau embryonnaire en développement est dépourvu de cellules épendymaires différenciées, et les parois ventriculaires contiennent des cellules souches prolifératives des zones germinales et sous-ventriculaires ventriculaires, où migrent les neuro- et glioblastes primaires. Sur cette base, certains auteurs pensent que la région sous-épendymaire du cerveau mature contient du tissu nerveux germinatif embryonnaire réduit, composé d'astrocytes, de neuroblastes et de cellules non identifiées. Les véritables cellules souches neurales représentent moins de 1 % des cellules de la zone germinale de la paroi ventriculaire latérale. C'est en partie pour cette raison, et compte tenu des données indiquant que les astrocytes de la zone sous-épendymaire sont des précurseurs des cellules souches neurales, que la possibilité d'une transdifférenciation des éléments gliaux astrocytaires avec acquisition de caractéristiques phénotypiques neuronales n'est pas exclue.

Le principal obstacle à une solution définitive au problème de la localisation des cellules souches neurales in vivo est l'absence de marqueurs spécifiques pour ces cellules. Néanmoins, d'un point de vue pratique, les rapports selon lesquels des cellules souches neurales ont été isolées dans des régions du SNC dépourvues de zones sous-épendymaires – les troisième et quatrième ventricules du prosencéphale, le canal rachidien des régions thoracique et lombaire de la moelle épinière – sont très intéressants. Il est particulièrement important de noter qu'une lésion de la moelle épinière augmente la prolifération des cellules souches épendymaires du canal central, avec formation de cellules progénitrices migrant et se différenciant en astrocytes de la cicatrice gliomésodermique. De plus, des cellules précurseurs d'astro- et d'oligodendrocytes ont également été trouvées dans la moelle épinière non lésée de rats adultes.

Ainsi, les données de la littérature démontrent de manière convaincante la présence dans le SNC des mammifères adultes, y compris l'homme, d'une réserve souche régionale, dont la capacité régénérative-plastique ne permet malheureusement que les processus de régénération physiologique avec formation de nouveaux réseaux neuronaux, mais ne répond pas aux besoins de la régénération réparatrice. Ceci pose la question de la recherche de possibilités d'accroître les ressources souches du SNC par des moyens exogènes, une tâche impossible sans une compréhension claire des mécanismes de formation du SNC pendant la période embryonnaire.

Nous savons aujourd'hui qu'au cours du développement embryonnaire, les cellules souches du tube neural sont à l'origine de trois types cellulaires: les neurones, les astrocytes et les oligodendrocytes. Autrement dit, les neurones et la névroglie proviennent d'une seule cellule précurseur. La différenciation de l'ectoderme en groupes de cellules progénitrices neurales débute sous l'influence des produits des gènes proneuraux de la famille bHLH et est bloquée par l'expression de protéines transmembranaires dérivées des gènes de la famille Notch, qui limitent la détermination et la différenciation précoce des cellules précurseurs neurales. De leur côté, les ligands des récepteurs Notch sont les protéines transmembranaires Delta des cellules voisines, grâce au domaine extracellulaire duquel s'effectuent les contacts intercellulaires directs avec interaction inductive entre les cellules souches.

La mise en œuvre ultérieure du programme de neurogenèse embryonnaire n'est pas moins complexe et devrait, semble-t-il, être spécifique à chaque espèce. Cependant, les résultats des études de neuroxénotransplantation indiquent que les cellules souches présentent un conservatisme évolutif prononcé, ce qui permet aux cellules souches neurales humaines de migrer et de se développer après transplantation dans le cerveau du rat.

On sait que le système nerveux central (SNC) des mammifères présente une capacité de régénération réparatrice extrêmement faible, caractérisée par l'absence de tout signe d'émergence de nouveaux éléments cellulaires dans le cerveau mature pour remplacer les neurones morts suite à une lésion. Cependant, dans le cas de la transplantation de neuroblastes, ces derniers non seulement se greffent, prolifèrent et se différencient, mais sont également capables de s'intégrer aux structures cérébrales et de remplacer fonctionnellement les neurones perdus. Lors de la transplantation de cellules progénitrices neuronales engagées, l'effet thérapeutique était significativement plus faible. Il a été démontré que ces cellules ont une faible capacité de migration. De plus, les cellules progénitrices neuronales ne reproduisent pas l'architecture des réseaux neuronaux et ne sont pas fonctionnellement intégrées au cerveau du receveur. À cet égard, les questions de régénération réparatrice-plastique lors de la transplantation de cellules souches neurales multipotentes non préformées font l'objet d'études approfondies.

Dans l'étude de M. Aleksandrova et al. (2001), dans la première version des expériences, les receveurs étaient des rates sexuellement matures et les donneurs étaient des embryons âgés de 15 jours. Une section du cortex occipital du cerveau a été prélevée sur les receveurs et du tissu suspendu mécaniquement du cortex embryonnaire présumé contenant des cellules souches multipotentes des régions ventriculaires et sous-ventriculaires a été transplanté dans la cavité. Dans la deuxième version des expériences, des cellules souches neurales d'un embryon humain de 9 semaines ont été transplantées dans le cerveau de rats sexuellement matures. Les auteurs ont isolé des fragments de tissu de la région périventriculaire du cerveau embryonnaire, les ont placés dans un milieu nutritif F-12 et ont obtenu une suspension cellulaire par pipetages répétés, puis les ont cultivés dans un milieu NPBM spécial additionné de facteurs de croissance – FGF, EGF et NGF. Les cellules ont été cultivées en suspension jusqu'à la formation de neurosphères, qui ont été dispersées puis réimplantées dans la culture. Après 4 passages, pour une durée totale de culture de 12 à 16 jours, les cellules ont été utilisées pour la transplantation. Les receveurs étaient des ratons de dix jours et des rats Wistar de deux mois, sexuellement matures, auxquels 4 μl de suspension de cellules souches neurales humaines ont été injectés dans le ventricule latéral du cerveau sans immunosuppression. Les résultats de ces travaux ont montré que les cellules dissociées des zones ventriculaire et sous-ventriculaire de l'ébauche embryonnaire du cortex cérébral du rat ont poursuivi leur développement lors de l'allotransplantation dans le cerveau mature. Autrement dit, les facteurs du microenvironnement du cerveau receveur différencié n'ont pas bloqué la croissance et la différenciation des cellules souches neurales de l'embryon. Dans les premiers stades suivant la transplantation, les cellules multipotentes ont poursuivi leur division mitotique et ont migré activement de la zone de transplantation vers le tissu cérébral du receveur. Des cellules embryonnaires transplantées dotées d'un potentiel de migration important ont été retrouvées dans presque toutes les couches du cortex cérébral du receveur, le long du trajet de transplantation et dans la substance blanche. La longueur du trajet de migration des cellules nerveuses était toujours significativement plus courte (jusqu'à 680 μm) que celle des éléments gliaux (jusqu'à 3 mm). Les vaisseaux sanguins et les structures fibreuses du cerveau ont servi de vecteurs structurels à la migration des astrocytes, ce qui a également été observé dans d'autres études.

On pensait auparavant que l'accumulation d'astrocytes marqués dans la zone endommagée du cortex cérébral du receveur pouvait être associée à la formation d'une barrière gliale entre les tissus du greffon et du receveur. Cependant, une étude de la structure de greffes cellulaires compactes a montré que leur cytoarchitecture est caractérisée par le chaos, sans distribution stratifiée des cellules transplantées. Le degré d'ordre des neurones transplantés s'approchait de celui des cellules normales du cortex cérébral uniquement en l'absence de barrière gliale entre les tissus du donneur et du receveur. Dans le cas contraire, la structure des cellules transplantées était atypique et les neurones eux-mêmes étaient sujets à l'hypertrophie. Le typage neuroimmunochimique des cellules transplantées a permis d'identifier des neurones GABA-ergiques inhibiteurs dans les greffes et de détecter l'expression des protéines PARV, CALB et NPY. Par conséquent, le cerveau mature conserve des facteurs microenvironnementaux capables de favoriser la prolifération, la migration et la différenciation spécifique des cellules neuronales multipotentes.

Français Dans la culture de cellules souches humaines isolées de la région périventriculaire du cerveau d'embryons de 9 semaines, M. Aleksandrova et al. (2001) ont trouvé un grand nombre de cellules multipotentes nestine-positives au quatrième passage, dont certaines avaient déjà subi une différenciation in vitro et se développaient selon le type neuronal, ce qui correspond aux résultats d'études menées par d'autres auteurs. Après transplantation dans le cerveau de rats adultes, les cellules souches humaines cultivées se sont divisées par mitose et ont migré dans le tissu du cerveau receveur xénogénique. Lors des transplantations cellulaires, les auteurs ont observé deux populations de cellules – petite et grande. Ces dernières ont migré à la fois dans le parenchyme et le long des structures fibreuses du cerveau receveur sur des distances insignifiantes – dans les 300 μm. L'étendue maximale du chemin de migration (jusqu'à 3 mm) était caractéristique des petites cellules, dont certaines se sont différenciées en astrocytes, ce qui a été établi à l'aide d'anticorps monoclonaux anti-GFAP. Les deux types de cellules ont été détectés dans la paroi du ventricule latéral, ce qui indique que les cellules transplantées ont pénétré dans le tractus migratoire rostral. Les dérivés astrocytaires des cellules souches neurales, tant humaines que de rats, ont migré principalement par les capillaires sanguins et les structures fibreuses du cerveau receveur, ce qui concorde avec les données d'autres auteurs.

L'analyse de la différenciation des cellules souches humaines in vivo à l'aide d'anticorps monoclonaux anti-GFAP, CALB et VIM a révélé la formation d'astrocytes et de neurones. Contrairement aux cellules transplantées chez le rat, de nombreuses cellules souches humaines étaient positives à la vimentine. Par conséquent, certaines cellules multipotentes humaines n'ont pas subi de différenciation. Les mêmes auteurs ont ensuite montré que des cellules souches neurales humaines transplantées sans immunosuppression survivent dans le cerveau du rat pendant 20 jours après la transplantation, sans aucun signe d'agression immunitaire de la part des cellules gliales du cerveau mature.

Il a été établi que même les cellules souches neurales de drosophile se greffent et se différencient dans le cerveau d'un taxon aussi éloigné des insectes que le rat. L'exactitude de l'expérience des auteurs ne fait aucun doute: des lignées transgéniques de drosophiles contenaient des gènes des facteurs neurotrophiques humains NGF, GDNF et BDNF, insérés dans le vecteur CaSper sous le promoteur du choc thermique de drosophile, de sorte que la température corporelle des mammifères induisait automatiquement leur expression. Les auteurs ont identifié les cellules de drosophile grâce au produit du gène de la galactosidase bactérienne par coloration histochimique X-Gal. De plus, il s'est avéré que les cellules souches neurales de drosophile répondent spécifiquement aux facteurs neurotrophiques codés par des gènes humains: lors de la xénotransplantation de cellules d'une lignée transgénique de drosophile contenant le gène gdnf, la synthèse de tyrosine hydroxylase dans ses cellules souches neurales en différenciation a fortement augmenté, et les cellules porteuses du gène ngf ont produit activement de l'acétylcholinestérase. La xénotransplantation a induit des réactions génétiques dépendantes similaires dans l'allotransplantation de tissu neural embryonnaire transplanté en même temps.

Cela signifie-t-il que la différenciation spécifique des cellules souches neurales est induite par des facteurs neurotrophiques non spécifiques à l'espèce? Selon les résultats des auteurs, les facteurs neurotrophiques producteurs de xénogreffes ont eu un effet spécifique sur le devenir des allogreffes, qui, dans ce cas, se sont développées plus intensément et étaient de taille 2 à 3 fois plus grande que les allogreffes introduites dans le cerveau sans ajout de xénogreffes. Par conséquent, les cellules xénogreffes contenant des gènes de neurotrophine, en particulier le gène codant pour le facteur neurotrophique dérivé des cellules gliales humaines (GDNF), ont un effet non spécifique à l'espèce sur le développement des allogreffes similaire à l'action de la neurotrophine correspondante. Le GDNF est connu pour augmenter la survie des neurones dopaminergiques dans le mésencéphale embryonnaire du rat et améliorer le métabolisme de la dopamine par ces cellules, et pour induire la différenciation des cellules positives à la tyrosine hydroxylase, stimulant la croissance des axones et augmentant la taille du corps cellulaire neuronal. Des effets similaires sont également observés dans des neurones dopaminergiques du mésencéphale du rat en culture.

Une migration active de cellules souches neurales humaines est observée après xénotransplantation dans le cerveau de rats matures. Il est connu que le processus de migration et de différenciation des cellules souches neurales est contrôlé par un ensemble de gènes spécifiques. Le signal d'initiation de la migration vers la cellule précurseur pour débuter la différenciation est donné par le produit protéique du proto-oncogène c-ret associé au GDNF. Le signal suivant provient du gène mash-1, qui contrôle le choix de la voie de développement cellulaire. De plus, la réaction spécifique des cellules en différenciation dépend également du récepteur α du facteur neurotrophique ciliaire. Ainsi, compte tenu de la constitution génétique radicalement différente des cellules souches neurales humaines xénogéniques et des cellules cérébrales du rat receveur, il est nécessaire de reconnaître non seulement la non-spécificité d'espèce des facteurs neurotrophiques, mais aussi le conservatisme évolutif le plus élevé des gènes responsables de la différenciation spécifique des éléments des cellules souches neurales.

L'avenir nous dira si la xénotransplantation de neuromatériau embryonnaire sera possible en neurochirurgie pour le traitement des processus pathologiques neurodégénératifs causés par la perturbation de la synthèse de myéline par les oligodendrocytes. En attendant, les questions les plus étudiées en neurotransplantation concernent l'obtention de cellules souches neurales allogéniques issues de cerveaux embryonnaires ou matures en culture, suivies de leur différenciation dirigée en neuroblastes ou neurones spécialisés.

Greffe de cellules souches neurales

Pour stimuler la prolifération et la différenciation des cellules souches neurales d'un organisme adulte, on peut transplanter du tissu nerveux embryonnaire. Il est possible que les cellules souches du tissu nerveux embryonnaire apportées par l'allogreffe puissent elles-mêmes proliférer et se différencier. On sait qu'après une lésion médullaire, la régénération des conducteurs nerveux se produit par l'allongement des axones endommagés et la formation collatérale d'axones de prolongements intacts des motoneurones. Les principaux facteurs empêchant la régénération de la moelle épinière sont la formation d'une cicatrice conjonctive dans la zone lésée, des modifications dystrophiques et dégénératives des neurones centraux, un déficit en NGF et la présence de produits de dégradation de la myéline dans la zone lésée. Il a été démontré que la transplantation de différents types cellulaires dans la moelle épinière lésée – fragments de nerf sciatique d'animaux adultes, cortex occipital embryonnaire, hippocampe, moelle épinière, cellules de Schwann, astrocytes, microglie, macrophages, fibroblastes – favorise la régénération des axones lésés par bourgeonnement et permet aux axones nouvellement formés de croître à travers la zone lésée. Il a été prouvé expérimentalement que la transplantation de tissu nerveux embryonnaire dans la zone lésée, grâce à l'action de facteurs neurotrophiques, accélère la croissance des axones lésés, prévient la formation de cicatrices gliales et le développement de processus dystrophiques et dégénératifs dans les neurones centraux. Les cellules du tissu nerveux embryonnaire transplanté survivent dans la moelle épinière, s'intègrent aux tissus adjacents et favorisent la croissance axonale à travers la zone lésée avec formation de synapses dendritiques sur les neurones spinaux.

Ce domaine de la médecine régénérative et plastique a connu un développement majeur en Ukraine grâce aux travaux de l'équipe scientifique dirigée par V.I. Tsymbalyuk. Il s'agit principalement d'études expérimentales sur l'efficacité de la transplantation de tissu nerveux embryonnaire dans les lésions de la moelle épinière. Lors de l'autotransplantation du nerf périphérique, les auteurs ont observé les modifications destructrices les plus prononcées au niveau de la suture distale, où, au 30e jour après l'opération, elles étaient associées à des processus réparateurs. Lors de l'allotransplantation, l'état morphofonctionnel du nerf implanté au 30e jour était caractérisé par une destruction prononcée avec dégénérescence graisseuse et amylose sur fond d'infiltration lymphoïde inflammatoire focale avec atrophie prédominante des cellules de Schwann. La transplantation de tissu nerveux embryonnaire a contribué à restaurer la conductivité de la moelle épinière dans une plus large mesure, en particulier chez les animaux opérés dans les 24 heures suivant la lésion: dans le contexte d'une diminution de l'intensité des processus inflammatoires et destructeurs, une hypertrophie et une hyperplasie des éléments ultrastructuraux des neurones spinaux synthétisant les protéines et produisant de l'énergie, ainsi qu'une hypertrophie et une hyperplasie des oligodendrocytes ont été observées, l'amplitude du potentiel d'action musculaire a été restaurée de 50 % et la vitesse de conduction de l'influx de 90 %. L'évaluation de l'efficacité de la transplantation de tissu nerveux embryonnaire en fonction de la zone de transplantation a montré que les meilleurs résultats étaient obtenus lorsque le greffon était introduit directement dans la zone de lésion de la moelle épinière. En cas de section complète de la moelle épinière, la transplantation de tissu nerveux embryonnaire s'est avérée inefficace. Des études dynamiques ont montré que le moment optimal pour réaliser une transplantation de tissu nerveux embryonnaire est les 24 premières heures après une lésion de la moelle épinière, tandis que la réalisation d'une intervention chirurgicale pendant la période de changements ischémiques-inflammatoires secondaires prononcés qui surviennent du 2e au 9e jour après la lésion doit être considérée comme inappropriée.

Il est connu qu'un traumatisme crânien grave provoque une activation puissante et prolongée de la peroxydation lipidique aux stades initial et intermédiaire de la période post-traumatique, tant dans le tissu cérébral lésé que dans l'organisme, et perturbe également le métabolisme énergétique du cerveau lésé. Dans ces conditions, la transplantation de tissu nerveux embryonnaire dans la zone traumatique favorise la stabilisation des processus de peroxydation lipidique et augmente le potentiel du système antioxydant du cerveau et de l'organisme, renforçant ainsi sa protection antiradicalaire entre le 35e et le 60e jour de la période post-traumatique. Au cours de la même période, le métabolisme énergétique et les processus de phosphorylation oxydative cérébrale se normalisent. De plus, il a été démontré qu'au premier jour suivant un traumatisme crânien expérimental, l'impédance du tissu de l'hémisphère lésé diminue de 30 à 37 %, et celle de l'hémisphère controlatéral de 20 %, ce qui indique le développement d'un œdème cérébral généralisé. Chez les animaux ayant subi une transplantation de tissu nerveux embryonnaire, l'involution de l'œdème s'est produite significativement plus rapidement: dès le septième jour, l'impédance moyenne des tissus de l'hémisphère lésé atteignait 97,8 % du niveau témoin. De plus, un rétablissement complet de l'impédance au trentième jour n'a été observé que chez les animaux ayant reçu une transplantation de tissu nerveux embryonnaire.

La mort de certains neurones cérébraux après un traumatisme cranio-cérébral grave est l'une des principales causes de complications post-traumatiques. Les neurones des systèmes dopaminergiques et noradrénergiques intégrateurs du mésencéphale et du bulbe rachidien sont particulièrement sensibles aux lésions. Une diminution du taux de dopamine dans le complexe striopallidal et le cortex cérébral augmente significativement le risque de développer des troubles moteurs et mentaux, des états épileptiformes, et une diminution de la production de dopamine dans l'hypothalamus peut être à l'origine de nombreux troubles végétatifs et somatiques observés à la fin de la période post-traumatique. Les résultats d'études menées sur des traumatismes cranio-cérébraux expérimentaux indiquent que la transplantation de tissu nerveux embryonnaire contribue à restaurer les taux de dopamine dans l'hémisphère cérébral lésé, de dopamine et de noradrénaline dans l'hypothalamus, et à augmenter les taux de noradrénaline et de dopamine dans le mésencéphale et le bulbe rachidien. De plus, à la suite de la transplantation de tissu nerveux embryonnaire dans l'hémisphère lésé du cerveau des animaux de laboratoire, le pourcentage de phospholipides est normalisé et la teneur en acides gras augmente (C16:0, C17:0, C17:1, C18:0, C18:1 + C18:2, C20:3 + C20:4, C20:5).

Ces données confirment la stimulation des processus régénératifs-plastiques par le tissu nerveux embryonnaire transplanté et indiquent l'effet réparateur-trophique de la greffe sur le cerveau du receveur dans son ensemble.

L'expérience clinique de l'équipe de l'Institut de neurochirurgie AP Romodanov de l'Académie des sciences médicales d'Ukraine en matière de transplantation de tissu nerveux embryonnaire dans la paralysie cérébrale, une pathologie extrêmement complexe associée à un dysfonctionnement moteur sévère, mérite une attention particulière. Les formes cliniques de paralysie cérébrale dépendent du degré d'atteinte des structures intégrales responsables de la régulation du tonus musculaire et de la formation de stéréotypes moteurs. Actuellement, il existe suffisamment de preuves pour étayer le rôle important des modifications pathologiques du système de contrôle moteur striopallidal-thalamocortical dans les troubles de la fonction motrice et du tonus musculaire. Le lien striopallidal de ce système assure la fonction de contrôle via la production de dopamine nigrostriatale. La voie directe de mise en œuvre du contrôle thalamocortical part des neurones du putamen, est médiée par l'acide gamma-aminobutyrique (GABA) et la substance P et est projetée directement dans la zone motrice du segment interne du globus pallidus et de la substance noire. La voie indirecte, dont l'action s'exerce grâce au GABA et à l'enképhaline, provient des neurones du putamen et affecte les noyaux des noyaux gris centraux via une séquence de connexions incluant le segment externe du globus pallidus et le noyau sous-thalamique. Les perturbations de la conductivité de la voie directe provoquent une hypokinésie, tandis qu'une diminution de la conductivité des structures de la voie indirecte entraîne une hyperkinésie, avec des modifications correspondantes du tonus musculaire. L'intégrité des voies de conduction GABAergiques à différents niveaux du système de contrôle moteur et l'intégration des connexions dopaminergiques au niveau du putamen sont essentielles à la régulation des interactions thalamocorticales. La manifestation la plus fréquente de pathologie motrice dans diverses formes de paralysie cérébrale est une altération du tonus musculaire et une modification étroitement liée de l'activité musculaire réflexe.

La transplantation de tissu nerveux embryonnaire chez les patients atteints de paralysie cérébrale nécessite une analyse approfondie de la nature des lésions cérébrales. En se basant sur la détermination des taux de dopamine et de GABA dans le liquide céphalorachidien sous-arachnoïdien, les auteurs ont détaillé le niveau de perturbation de l'intégration des structures cérébrales fonctionnelles, ce qui a permis d'objectiver les résultats de l'intervention chirurgicale et de corriger les neurotransplantations répétées. Du tissu nerveux embryonnaire (matériel abortif d'un embryon de 9 semaines) a été transplanté dans le parenchyme du cortex des circonvolutions précentrales des hémisphères cérébraux en fonction de la gravité des modifications atrophiques. Aucune complication ni détérioration de l'état des patients n'a été observée en postopératoire. Une évolution positive a été observée chez 63 % des patients atteints de formes spastiques, chez 82 % des enfants atteints de forme atonique-esthétique et seulement chez 24 % des patients atteints de forme mixte de la maladie. Un effet négatif d'un niveau élevé de neurosensibilisation associé à la présence d'auto-anticorps dirigés contre des protéines neurospécifiques sur les résultats de l'opération a été établi. La transplantation de tissu nerveux embryonnaire s'est avérée inefficace chez les patients âgés de 8 à 10 ans et plus, ainsi que dans les cas de syndrome hyperkinétique sévère et d'épilepsie. Cliniquement, l'efficacité de la transplantation de tissu nerveux embryonnaire chez les patients atteints de paralysie cérébrale spastique s'est manifestée par la formation de nouvelles habiletés statomotrices et de mouvements volontaires, avec correction du stéréotype moteur pathologique et diminution du degré de spasticité, des postures et attitudes pathologiques. Les auteurs estiment que l'effet positif de la transplantation de tissu nerveux embryonnaire résulte de l'effet normalisant sur l'activité fonctionnelle des structures supraspinales impliquées dans la régulation du tonus postural et des mouvements volontaires. Dans le même temps, les effets cliniques positifs de la transplantation de tissu nerveux embryonnaire s'accompagnent d'une diminution de la teneur en neurotransmetteurs dans le liquide céphalo-rachidien sous-arachnoïdien, ce qui indique la restauration des interactions intégrales des structures cérébrales affectées.

Il existe une autre forme grave de pathologie neurologique: le syndrome apallique, dont le traitement est malheureusement loin d'être résolu. Le syndrome apallique est une affection polyétiologique, subaiguë ou chronique, résultant de lésions organiques graves du système nerveux central (principalement du cortex cérébral). Il se caractérise par le développement d'une panapraxie et d'une panagnosie, avec une fonction relativement préservée des segments et des formations du complexe limbique-réticulaire du cerveau. Des études de suivi (de 1 à 3 ans) ont montré que le syndrome apallique ne constitue pas un diagnostic définitif de lésion persistante du système nerveux chez l'enfant, mais se transforme soit en démence organique, soit en état végétatif chronique. Au département de neurochirurgie réparatrice de l'Institut de neurochirurgie A.P. Romodanov de l'Académie des sciences médicales d'Ukraine, 21 patients présentant les conséquences du syndrome apallique ont bénéficié d'une transplantation de tissu nerveux embryonnaire. Sous anesthésie générale, une fraise à couronne a été utilisée pour réaliser un trou de trépan sur la zone présentant les modifications atrophiques les plus prononcées, révélées par tomodensitométrie ou imagerie par résonance magnétique. En présence d'une atrophie diffuse de la substance grise ou blanche, le greffon a été introduit dans les circonvolutions précentrales et centrales du cerveau. Après ouverture de la dure-mère, des fragments de tissu du cortex sensorimoteur d'embryons de 8 à 9 semaines ont été implantés intracorticalement à l'aide d'un dispositif spécial. Le nombre d'échantillons de tissu implantés variait de 4 à 10, déterminé par la taille du trou de trépan et l'ampleur des modifications locales de la substance cérébrale. Contrairement à d'autres types de pathologie, dans le syndrome apallique, les auteurs ont cherché à implanter autant de tissu embryonnaire que possible dans les zones cérébrales les plus accessibles. La dure-mère a été suturée et une chirurgie plastique du défaut crânien a été réalisée. Durant l'opération, tous les patients ont présenté des modifications significatives du cortex (atrophie, absence de circonvolutions, modification de la couleur et de la pulsation de la substance cérébrale) et des méninges (épaississement de la dure-mère, épaississement significatif de la membrane arachnoïdienne avec présence de ses propres vaisseaux sanguins, fusion des membranes avec la substance cérébrale sous-jacente). Ces modifications étaient plus prononcées chez les patients ayant des antécédents de lésions cérébrales inflammatoires. Chez les patients ayant subi une hypoxie du SNC, des modifications atrophiques diffuses de la substance cérébrale, en particulier du cortex, avec une augmentation de l'espace sous-arachnoïdien, prédominaient, sans modifications significatives des méninges. La moitié des patients présentaient une augmentation des saignements des tissus mous, des os et de la substance cérébrale. Après l'opération, dans un délai de six mois à trois ans, l'état s'est amélioré chez 16 patients et est resté inchangé chez cinq patients. Une dynamique positive a été observée dans les sphères motrice et mentale. Le tonus musculaire a diminué chez dix patients. Chez onze patients, l'activité motrice a augmenté (diminution de la parésie).(coordination des mouvements améliorée), chez cinq enfants, la capacité de manipulation des membres supérieurs a significativement augmenté. Chez quatre patients, la fréquence et la gravité des crises d'épilepsie ont diminué, et chez un enfant, aucune crise n'a été observée pendant toute la période d'observation postopératoire. L'agressivité a diminué chez deux enfants; chez deux patients présentant des troubles bulbaires sévères, la déglutition s'est améliorée; deux enfants étaient capables de mâcher seuls deux semaines après l'opération. Une diminution de la gravité des troubles mentaux a été constatée: neuf enfants sont devenus plus calmes après l'opération, et le sommeil et l'attention se sont améliorés chez sept patients. Trois patients présentant les conséquences d'un syndrome apallique ont commencé à reconnaître leurs parents, un à suivre des instructions, deux à prononcer des mots; chez trois, le degré de dysarthrie a diminué. Les auteurs notent qu'une amélioration notable de l'état des patients débute deux mois après l'opération, atteint un pic vers cinq à six mois, puis ralentit et se stabilise chez 50 % des patients à la fin de l'année. L'effet positif de la neurotransplantation a servi de base à une nouvelle intervention chez six patients présentant les conséquences d'un syndrome apallique, mais sur l'autre hémisphère cérébral. La technique et les méthodes de la seconde transplantation étaient identiques à celles de la première intervention, mais l'effet clinique était moindre, bien qu'aucune complication grave ne soit survenue après la première ou la seconde intervention chirurgicale. Selon les auteurs, le mécanisme de l'effet thérapeutique de la neurotransplantation est associé à l'effet neurotrophique du tissu nerveux embryonnaire transplanté, qui contient une grande quantité de substances de croissance, hormonales et autres substances biologiquement actives stimulant la réparation des neurones endommagés et la réorganisation plastique du tissu cérébral du receveur. Un effet activateur sur l'activité des cellules nerveuses auparavant morphologiquement préservées, mais ayant perdu leur activité fonctionnelle en raison de la maladie, est également possible. C'est cet effet neurotrophique rapide qui peut expliquer l'amélioration des fonctions bulbaires chez certains enfants dès la fin de la première ou de la deuxième semaine suivant l'opération. On suppose que, par ailleurs, dès le troisième ou le quatrième mois, des connexions morphofonctionnelles s'établissent entre le greffon et le cerveau hôte. Grâce à elles, le neurotransplant remplace les fonctions des cellules cérébrales mortes, ce qui constitue le substrat pour l'amélioration des fonctions motrices et mentales des patients. Deux enfants étaient capables de mâcher seuls deux semaines après l'opération. Une diminution de la gravité des troubles mentaux a été constatée: neuf enfants sont devenus plus calmes après l'opération, et le sommeil et l'attention se sont améliorés chez sept patients. Trois patients présentant les conséquences d'un syndrome apallique ont commencé à reconnaître leurs parents, un à suivre des instructions, deux à prononcer des mots.Chez trois patients, le degré de dysarthrie a diminué. Les auteurs constatent une amélioration notable de l'état des patients deux mois après l'opération, atteignant un pic cinq à six mois plus tard, puis ralentissant et se stabilisant à la fin de l'année chez 50 % des patients. L'effet positif de la neurotransplantation a motivé une nouvelle intervention chez six patients présentant les conséquences d'un syndrome apallique, mais sur l'autre hémisphère cérébral. La technique et la méthode de la seconde transplantation étaient identiques à celles de la première intervention, mais l'effet clinique était moindre, bien qu'aucune complication grave ne soit survenue après la première ou la seconde intervention chirurgicale. Selon les auteurs, le mécanisme de l'effet thérapeutique de la neurotransplantation est lié à l'effet neurotrophique du tissu nerveux embryonnaire transplanté, qui contient une grande quantité de substances de croissance, hormonales et autres substances biologiquement actives stimulant la réparation des neurones endommagés et la réorganisation plastique du tissu cérébral du receveur. Un effet activateur sur l'activité des cellules nerveuses auparavant morphologiquement préservées, mais ayant perdu leur activité fonctionnelle en raison de la maladie, est également possible. C'est précisément cet effet neurotrophique rapide qui peut expliquer l'amélioration des fonctions bulbaires chez certains enfants dès la fin de la première ou de la deuxième semaine suivant l'opération. On suppose que, parallèlement, vers le troisième ou le quatrième mois, des connexions morphofonctionnelles s'établissent entre le greffon et le cerveau hôte, grâce auxquelles le neurotransplant remplace les fonctions des cellules cérébrales mortes, ce qui constitue le substrat pour l'amélioration des fonctions motrices et mentales des patients. Deux enfants étaient capables de mâcher seuls deux semaines après l'opération. Une diminution de la gravité des troubles mentaux a été constatée: neuf enfants sont devenus plus calmes après l'opération, et le sommeil et l'attention se sont améliorés chez sept patients. Trois patients présentant les conséquences d'un syndrome apallique ont commencé à reconnaître leurs parents, un à suivre des instructions, deux à prononcer des mots; chez trois, le degré de dysarthrie a diminué. Les auteurs constatent une amélioration notable de l'état des patients deux mois après l'opération, atteignant un pic cinq à six mois plus tard, puis ralentissant et se stabilisant à la fin de l'année chez 50 % des patients. L'effet positif de la neurotransplantation a motivé une nouvelle intervention chez six patients présentant les conséquences d'un syndrome apallique, mais sur l'autre hémisphère cérébral. La technique et la méthode de la seconde transplantation étaient identiques à celles de la première intervention, mais l'effet clinique était moindre, bien qu'aucune complication grave ne soit survenue après la première ou la seconde intervention chirurgicale. Selon les auteurs,Le mécanisme de l'effet thérapeutique de la neurotransplantation est associé à l'effet neurotrophique du tissu nerveux embryonnaire transplanté, qui contient une grande quantité de substances de croissance, hormonales et autres substances biologiquement actives stimulant la réparation des neurones endommagés et la réorganisation plastique du tissu cérébral du receveur. Un effet activateur sur l'activité des cellules nerveuses auparavant morphologiquement préservées, mais ayant perdu leur activité fonctionnelle en raison de la maladie, est également possible. C'est précisément cet effet neurotrophique rapide qui peut expliquer l'amélioration des fonctions bulbaires chez certains enfants dès la fin de la première ou de la deuxième semaine suivant l'opération. On suppose que, parallèlement, vers le troisième ou le quatrième mois, des connexions morphofonctionnelles s'établissent entre le greffon et le cerveau du receveur, grâce auxquelles le neurotransplant remplace les fonctions des cellules cérébrales mortes, ce qui constitue le substrat pour l'amélioration des fonctions motrices et mentales des patients. Cependant, aucune complication grave n'est survenue après la première ou la deuxième intervention chirurgicale. Selon les auteurs, le mécanisme de l'effet thérapeutique de la neurotransplantation est associé à l'effet neurotrophique du tissu nerveux embryonnaire transplanté, qui contient une grande quantité de substances de croissance, hormonales et autres substances biologiquement actives stimulant la réparation des neurones endommagés et la réorganisation plastique du tissu cérébral du receveur. Un effet activateur sur l'activité des cellules nerveuses auparavant morphologiquement préservées, mais ayant perdu leur activité fonctionnelle en raison de la maladie, est également possible. C'est précisément cet effet neurotrophique rapide qui peut expliquer l'amélioration des fonctions bulbaires chez certains enfants dès la fin de la première ou de la deuxième semaine suivant l'opération. On suppose que, parallèlement, vers le troisième ou le quatrième mois, des connexions morphofonctionnelles s'établissent entre le greffon et le cerveau du receveur, grâce auxquelles le neurotransplant remplace les fonctions des cellules cérébrales mortes, ce qui constitue le substrat pour l'amélioration des fonctions motrices et mentales des patients. Cependant, aucune complication grave n'est survenue après la première ou la deuxième intervention chirurgicale. Selon les auteurs, le mécanisme de l'effet thérapeutique de la neurotransplantation est lié à l'effet neurotrophique du tissu nerveux embryonnaire transplanté, qui contient une grande quantité de substances de croissance, hormonales et autres substances biologiquement actives stimulant la réparation des neurones endommagés et la réorganisation plastique du tissu cérébral du receveur. Un effet activateur sur l'activité des cellules nerveuses auparavant morphologiquement préservées, mais ayant perdu leur activité fonctionnelle en raison de la maladie, est également possible.C'est précisément l'effet neurotrophique rapide qui peut expliquer l'amélioration des fonctions bulbaires chez certains enfants dès la fin de la première ou de la deuxième semaine postopératoire. On suppose que, parallèlement, dès le troisième ou le quatrième mois, des connexions morphofonctionnelles s'établissent entre le greffon et le cerveau hôte, permettant ainsi au neurotransplant de remplacer les fonctions des cellules cérébrales mortes, ce qui constitue le substrat pour l'amélioration des fonctions motrices et mentales des patients.

L'effet de la greffe de tissu nerveux embryonnaire sur la réorganisation des interconnexions interneuronales a été étudié expérimentalement. Les auteurs ont étudié les schémas de restauration des connexions axonales intermodulaires dans la zone de lésion mécanique du cortex cérébral chez des rats blancs avec et sans greffe de tissu nerveux embryonnaire, à l'aide du marqueur lipophile fluorescent DIL (1,1-dioctadécyl-3,3,33'-tétraméthylindocarbocyanine perchlorate) et du balayage laser confocal. Il a été constaté que l'introduction de tissu nerveux embryonnaire dans la zone lésée assure la croissance des axones, qui, après passage à travers le transplant, se connectent au tissu cérébral adjacent, alors que sans greffe de tissu nerveux embryonnaire, la zone lésée constitue un obstacle insurmontable à la croissance des axones. Dans ce travail, une greffe de néocortex embryonnaire (15-17e jour de gestation) a été réalisée. Les résultats obtenus par les auteurs constituent une preuve supplémentaire de l'influence active de la greffe de tissu nerveux embryonnaire sur la réorganisation post-traumatique des relations interneuronales des modules structurels et fonctionnels voisins du cortex cérébral. La greffe de tissu nerveux embryonnaire permet de restaurer partiellement les connexions entre les zones endommagées du cortex cérébral en créant des conditions favorables à la croissance axonale dans la zone d'action des facteurs neurotrophiques de la greffe. L'existence d'un tel effet a été prouvée expérimentalement et est discutée dans la littérature comme preuve des grandes capacités plastiques du cerveau endommagé d'animaux sexuellement matures. À cet égard, la greffe cellulaire est actuellement considérée comme une stratégie thérapeutique optimale pour restaurer la fonction du SNC humain endommagé.

Les données obtenues par les auteurs sur l'efficacité de l'utilisation de tissu nerveux embryonnaire cérébral comme milieu de transplantation exogène pour la croissance axonale confirment les perspectives de création ciblée de liens de communication entre des zones adjacentes intactes du cerveau. L'étude de l'effet de la transplantation de tissu nerveux sur la dynamique des paramètres fonctionnels du système nerveux central semble pertinente. L'objectif de ce travail était d'étudier l'effet de la transplantation du locus coeruleus embryonnaire (LC) sur les indices morphofonctionnels des neurones du LC et l'activité locomotrice des receveurs. Les receveurs étaient des rates Wistar et les donneurs étaient des embryons de rats de la même lignée, âgés de 18 jours. La transplantation du LC embryonnaire a été réalisée dans la cavité du troisième ventricule cérébral. Histologiquement, une greffe du greffon a été détectée chez 75 % des animaux receveurs. Dans les cas de greffe, le greffon était adjacent à la paroi ventriculaire, remplissant 1/5 à 2/5 de sa lumière, et était viable. À 1 et 6 mois après l'opération, le tissu nerveux transplanté, selon ses caractéristiques morphologiques, représentait des structures qui auraient pu apparaître au cours de leur développement ontogénétique normal, c'est-à-dire des structures LC. Les données obtenues par les auteurs indiquent que chez les animaux transplantés avec l'ébauche embryonnaire de LC, l'activité dynamique change et l'activité matricielle de la chromatine des noyaux des cellules LC augmente. Par conséquent, l'activité des neurones de leur propre LC s'intensifie, mais le greffon est également fonctionnellement actif. Il est connu que la région dite locomotrice du mésencéphale coïncide pratiquement avec la localisation de LC. Les auteurs pensent que la modification de l'activité motrice des rats receveurs est due à l'activation des cellules LC, tant les leurs que celles du greffon, avec libération d'une grande quantité de noradrénaline, y compris dans les segments de la moelle épinière. Ainsi, on suppose que l'augmentation de l'activité motrice dans des conditions de transplantation de LC dans le cerveau intact des animaux est due à la présence d'une greffe fonctionnellement active intégrée au cerveau du receveur et contribuant à l'activation de l'activité locomotrice chez les rats.

Français De plus, il a été démontré que les cellules neuroépithéliales transplantées des rudiments embryonnaires du néocortex et de la moelle épinière survivent et se différencient en neuroblastes, neurones jeunes et matures, dans un délai de 1 à 2 mois après leur transplantation dans le nerf sciatique endommagé de rats matures. Lors de l'étude de la dynamique du développement des neurones NADPH-positifs des rudiments embryonnaires du néocortex et de la moelle épinière de rats dans des allogreffes hétérotopiques (embryon de rat de 15 jours), la prise de greffe de 70 à 80 % des neurogreffes a été révélée sur des coupes longitudinales à travers les nerfs sciatiques des rats receveurs, ce qui dépendait de la période d'observation. Des neuroblastes unipolaires et bipolaires avec des noyaux légers arrondis et un ou deux nucléoles ont commencé à se former dans les greffons une semaine après la chirurgie, ce qui s'est accompagné de la formation d'amas. Les auteurs n'ont pas réussi à détecter de cellules contenant de la NADPH diaphorase (NADPH-d) parmi les neuroblastes. Après 7 jours, seuls les éléments cellulaires des vaisseaux sanguins étaient NADPH-positifs: les cellules endothéliales capillaires dans l’épaisseur du greffon, ainsi que les cellules endothéliales et musculaires lisses des vaisseaux du nerf sciatique du receveur. Étant donné que dans les cellules musculaires lisses vasculaires, l’induction de la NO synthase (NOS) se produit sous l’influence de l’IL-1, les auteurs associent l’apparition de cellules musculaires lisses NADPH-positives dans les vaisseaux sanguins du nerf sciatique à la présence d’IL-1 synthétisée dans les troncs nerveux endommagés. Il est connu que la neurogenèse dans les conditions de transplantation de rudiments de cerveau embryonnaire se produit de manière synchrone avec le développement des neurones in situ. Les résultats des études morphologiques indiquent que la différenciation de certains éléments neuronaux des greffons sept jours après la transplantation correspond à la différenciation cellulaire dans des zones similaires du cerveau de rats nouveau-nés. Ainsi, dans des conditions de transplantation hétérotopique dans le nerf périphérique, les cellules nerveuses embryonnaires transplantées présentent la capacité de synthétiser du NADPH-d. Dans ce cas, on trouve davantage de neurones contenant du NADPH-d dans les greffes de moelle épinière que dans les greffes de néocortex, mais la synthèse d'oxyde nitrique débute dans les neurones transplantés plus tard que pendant le développement in situ. Dans le SNC des vertébrés, les cellules NOS-positives apparaissent dès la période prénatale. On pense que le NO favorise la formation de connexions synaptiques dans le cerveau en développement, et que la présence de fibres nerveuses afférentes NOS-positives qui assurent la synthèse du NO dans les neuroblastes cérébelleux stimule la migration et la différenciation des neurones, ce qui favorise la formation d'une cytoarchitecture cérébrale normale. Un rôle important du NO dans la synapsogenèse a été établi dans le tectum; seuls les neurones qui avaient des connexions synaptiques avec les cellules rétiniennes se sont révélés NOS-positifs.

Il est connu que l'oxyde nitrique est l'un des régulateurs de l'activité cérébrale. Il est formé à partir de l'arginine sous l'influence de la NO synthase, qui possède une activité diaphorase. Dans le système nerveux central, le NO est synthétisé dans les cellules endothéliales des vaisseaux sanguins, la microglie, les astrocytes et les neurones de diverses parties du cerveau. Après un traumatisme crânien, ainsi qu'en cas d'hypoxie et d'ischémie, on observe une augmentation du nombre de neurones contenant du NO, l'un des régulateurs du flux sanguin cérébral. Compte tenu de la capacité du NO à induire la synapsogenèse, l'étude de la formation de cellules contenant du NO en neurotransplantation, dans le contexte de lésions traumatiques du tissu nerveux du receveur, présente un intérêt particulier.

L'étude de l'effet de la neurotransplantation sur le stéréotype comportemental réflexe conditionné est tout aussi importante. Des expériences portant sur l'étude de l'effet de la transplantation intracérébrale et à distance (entre CII et CIII) de tissu du locus cœruleus embryonnaire (17-19 jours de gestation) sur les processus mnésiques et la teneur en catécholamines chez le rat avec destruction du néocortex frontotemporal ont montré que les lésions électrolytiques du cortex frontotemporal perturbent le stéréotype de la réaction émotionnelle réflexe conditionnée d'évitement (mémoire), affaiblissent l'activité physiologique, réduisent la teneur en noradrénaline dans la zone du néocortex coagulé, mais augmentent son taux dans l'hypothalamus, où l'on observe une diminution de la concentration d'adrénaline, bien que sa quantité dans le sang et les glandes surrénales augmente.

À la suite d'une transplantation intracérébrale de tissu de locus coeruleus embryonnaire, le stéréotype de la réaction réflexe conditionnée d'évitement émotionnel, perturbé par des lésions électrolytiques des régions frontotemporales du cortex cérébral, est restauré chez 81,4 % des animaux, la teneur en adrénaline dans la formation réticulaire du mésencéphale, de l'hypothalamus et du néocortex est normalisée et son niveau dans l'hippocampe augmente même, ce qui est combiné à une diminution de la concentration d'adrénaline dans le sang.

La transplantation à distance de tissu embryonnaire du locus cœruleus non seulement restaure le stéréotype perturbé du réflexe conditionné d'évitement émotionnel chez les rats présentant des lésions électrolytiques du cortex frontotemporal, mais augmente également la teneur en noradrénaline et en adrénaline, principalement dans l'hypothalamus, le sang, les glandes surrénales et le cœur. On suppose que cela est dû à la vascularisation du transplant, à la pénétration des neurotransmetteurs dans la circulation sanguine, à leur franchissement de la barrière hémato-encéphalique et à l'activation des mécanismes de recapture de l'adrénaline et de la noradrénaline par les types de captation 1, 2 et 3. Les auteurs pensent que la stabilisation à long terme du taux de noradrénaline dans les conditions de prise de greffe et de fonctionnement du transplant peut être considérée comme un phénomène de libération progressive à doses minimales par les neurones du locus cœruleus.

Les effets cliniques positifs de la transplantation de tissu nerveux embryonnaire pourraient également être dus à sa capacité à influencer les processus de néoplasie vasculaire, à la régulation desquels participent directement les facteurs de croissance et les cytokines. La vasculogenèse est activée par des facteurs de croissance angiogéniques: le facteur de croissance de l'endothélium vasculaire (VEGF), le FGF, le PDGF et le TGF, synthétisés lors de l'ischémie, laquelle agit comme point d'initiation de l'angiogenèse. Il a été démontré que la diminution du potentiel de croissance vasculaire survient au cours du vieillissement de l'organisme, ce qui joue un rôle important dans la pathogenèse de maladies telles que les maladies coronariennes et l'athérosclérose oblitérante des membres inférieurs. L'ischémie tissulaire se développe également dans de nombreuses autres maladies. L'introduction de facteurs angiogéniques dans les zones ischémiques (angiogenèse thérapeutique) stimule la croissance des vaisseaux sanguins dans les tissus ischémiques et améliore la microcirculation grâce au développement de la circulation collatérale, ce qui, à son tour, augmente l'activité fonctionnelle de l'organe affecté.

Le VEGF et le FGF sont considérés comme les plus prometteurs pour une utilisation clinique. Les résultats des premières études randomisées se sont révélés encourageants, notamment si les dosages et les modes d'administration optimaux des facteurs angiogéniques étaient correctement choisis. À cet égard, une évaluation expérimentale de l'activité angiogénique d'un extrait isolé de tissu cérébral embryonnaire humain a été réalisée. Ce travail a utilisé du matériel avorté obtenu à la vingtième semaine de grossesse et traité selon la méthode de I. Maciog et al. (1979), modifiée par l'IC ANRF. Ce médicament est un analogue du « Supplément pour la croissance des cellules endothéliales » (« Sigma ») et est un mélange naturel de facteurs angiogéniques humains, comprenant le VEGF et le FGF. Les expériences ont été réalisées sur des rats avec des modèles d'ischémie des membres postérieurs et du tissu myocardique. L'étude de l'activité de la phosphatase alcaline chez des animaux de laboratoire ayant reçu l'extrait de tissu nerveux embryonnaire a révélé une augmentation du nombre de capillaires par unité de surface du myocarde, tant sur les coupes longitudinales que transversales du cœur. L'activité angiogénique de la préparation s'est manifestée par une administration directe dans la zone ischémique, ainsi que dans le cas d'une administration systémique (intramusculaire), ce qui a conduit à une diminution de la surface moyenne de la cicatrice post-infarctus.

Dans toute variante de transplantation de tissu nerveux embryonnaire, il est extrêmement important de sélectionner correctement l'âge gestationnel du matériel embryonnaire transplanté. Une analyse comparative de l'efficacité des préparations cellulaires issues du mésencéphale ventral embryonnaire d'embryons de rat de 8, 14 et 16-17 jours, trois mois après une neurotransplantation intrastriatale, chez des rats matures atteints de maladie de Parkinson, dans le cadre du test automatisé d'asymétrie motrice induite par l'apomorphine, a révélé une efficacité significativement supérieure des préparations cellulaires du SNC issues d'embryons de 8 jours et une efficacité plus faible pour le tissu nerveux embryonnaire de 16-17 jours. Les données obtenues étaient corrélées aux résultats de l'analyse histomorphologique, notamment à la taille des transplants, à la sévérité de la réaction gliale et au nombre de neurones dopaminergiques qu'ils contiennent.

Les différences dans l'effet thérapeutique des cellules nerveuses embryonnaires peuvent être associées à la fois au degré d'immaturité et d'engagement des cellules elles-mêmes, ainsi qu'à leurs différentes réponses aux facteurs de croissance libérés dans la zone de lésion induite des neurones dopaminergiques. En particulier, l'effet de l'EGF et du FGF2 sur le développement des cellules souches neurales télencéphaliques in vivo se produit à différents stades de l'embryogenèse. Les cellules neuroépithéliales d'embryons de souris âgés de 8,5 jours, cultivées in vitro en milieu sans sérum, prolifèrent en présence de FGF2, mais pas d'EGF, auquel seules les populations de cellules souches isolées du cerveau d'embryons à des stades de développement plus avancés répondent. Parallèlement, les cellules souches neurales prolifèrent en réponse à chacun de ces mitogènes et améliorent la croissance de manière additive en cas d'ajout d'EGF et de FGF2 à une culture à faible densité d'ensemencement cellulaire. Les cellules souches neurales réactives à l'EGF, issues des zones germinales d'embryons de souris âgés de 14,5 jours, sont considérées comme des descendantes linéaires des cellules souches neurales réactives au FGF, apparues après 8,5 jours de gestation. Le phénotype potentiel des cellules souches et progénitrices neurales dépend de l'effet complexe de leur microenvironnement. L'immunophénotypage des cellules neurales issues des zones périventriculaire et hippocampique d'embryons humains âgés de 8 à 12 et de 17 à 20 semaines par cytofluorométrie de flux a révélé une variabilité significative liée à l'âge gestationnel et aux caractéristiques constitutionnelles individuelles du biomatériau du donneur. Lorsque ces cellules progénitrices neurales sont cultivées dans un milieu sélectif sans sérum contenant de l'EGF, du FGF2 et du NGF, les neurosphères se forment à un rythme qui dépend significativement de l'âge gestationnel. Des cellules provenant de différentes parties du cerveau d'embryons humains âgés de 5 à 13 semaines, brièvement cultivées avec du FGF2 en monocouche sur un substrat de laminine en présence de traces de facteurs de croissance, maintiennent leur prolifération pendant 6 semaines avec un pourcentage élevé de cellules nestin-positives, dans un contexte de formation spontanée de cellules portant des marqueurs des trois lignées de différenciation neurale. Les cellules isolées du mésencéphale d'un embryon humain à une période de gestation supérieure à 13 semaines prolifèrent sous l'influence de l'EGF et forment également des neurosphères. Un effet synergétique a été obtenu en utilisant une combinaison d'EGF et de FGF2. La prolifération la plus intense de cellules souches neurales avec formation de neurosphères est observée lors de la culture de tissu cortical cérébral d'embryons humains âgés de 6 à 8 semaines en présence d'EGF2, d'IGF1 et de 5 % de sérum de cheval sur un substrat contenant de la fibronectine.

Il convient de noter que les questions concernant l'âge gestationnel et la section du système nerveux central embryonnaire dont le tissu est préférablement utilisé pour la neurotransplantation restent ouvertes. Les réponses doivent être recherchées dans la neurogenèse du cerveau en développement, qui se poursuit tout au long de la période prénatale, période pendant laquelle l'épithélium du tube neural forme une structure multicouche. On pense que la source des cellules souches et des nouveaux neurones est la glie radiale, constituée de cellules allongées dotées de longs prolongements radialement orientés par rapport à la paroi des vésicules cérébrales et en contact avec la surface interne des ventricules et la surface piale externe de la paroi cérébrale. Auparavant, la glie radiale n'avait qu'une fonction de voie neuronale le long de laquelle les neuroblastes migrent de la région ventrale vers les sections superficielles; on lui attribuait également un rôle squelettique dans le processus de formation de l'organisation laminaire correcte du cortex. Aujourd'hui, il est établi qu'au cours du développement, la glie radiale se transdifférencie en astrocytes. Chez les mammifères, une partie importante de cette neurogenèse est réduite immédiatement après la naissance. Cependant, chez les espèces animales où la glie radiale est préservée jusqu'à l'âge adulte, la neurogenèse se produit activement dans la période postnatale.

En culture, les cellules gliales radiales du néocortex embryonnaire de rongeurs ont formé des neurones et des cellules gliales, les neurones étant principalement formés entre 14 et 16 jours de gestation (période d'intensité maximale de la neurogenèse dans le cortex cérébral des souris et des rats). Au 18e jour d'embryogenèse, la différenciation s'est déplacée vers la formation d'astrocytes avec une diminution significative du nombre de neurones nouvellement formés. Le marquage in situ des cellules gliales radiales par la GFP a permis de détecter une division asymétrique des cellules marquées dans la cavité des vésicules cérébrales d'embryons de rat âgés de 15 à 16 jours, avec l'apparition de cellules filles présentant les caractéristiques immunologiques et électrophysiologiques des neuroblastes. Il est à noter que, selon les résultats des observations dynamiques, les neuroblastes émergents utilisent la cellule mère des cellules gliales radiales pour migrer vers la surface piale.

Le marqueur endogène de la glie radiale est la nestine, une protéine du filament intermédiaire. Grâce à la méthode de tri par flux fluorescent de cellules marquées par un rétrovirus associé à la GFP et exprimées sous le contrôle de la nestine, il a été démontré que les cellules souches du gyrus denté et du hile de l'hippocampe humain (le matériel a été obtenu lors d'opérations pour épilepsie) expriment la nestine. Elles appartiennent donc à la glie radiale, qui, chez l'homme, comme chez d'autres mammifères, n'est préservée que dans le gyrus denté.

Parallèlement, l'efficacité de la transplantation cellulaire dépend non seulement de la viabilité élevée des cellules du donneur, de leur potentiel de différenciation et de leur capacité à remplacer les cellules défectueuses, mais aussi, avant tout, de leur migration dirigée. L'intégration fonctionnelle complète des cellules transplantées dépend de leur capacité à migrer, sans perturber la cytoarchitecture cérébrale du receveur. La glie radiale subissant une réduction quasi complète après la naissance, il était nécessaire de comprendre comment les cellules du donneur peuvent migrer de la zone de transplantation vers le site de lésion cérébrale chez les receveurs adultes. Il existe deux variantes de migration cellulaire vers le SNC indépendantes de la glie radiale: la migration tangentielle, ou mouvement des neuroblastes pendant le développement du cortex cérébral perpendiculairement au réseau de glie radiale, ainsi que la migration « en ligne » ou « le long d'une chaîne ». En particulier, la migration des cellules progénitrices neurales de la zone sous-ventriculaire rostrale vers le bulbe olfactif se produit sous la forme d'une séquence de cellules étroitement adjacentes entourées de cellules gliales. On pense que ces cellules utilisent des cellules partenaires comme substrat de migration, et le principal régulateur de ces interactions intercellulaires est la PSA-NCAM (molécule d'adhésion des cellules neurales polysialylée). Par conséquent, la migration neuronale ne nécessite pas nécessairement la participation de la glie radiale ou de connexions axonales préexistantes. La forme extraradiale du mouvement cellulaire en « fil » le long du tractus de migration rostral se maintient tout au long de la vie, ce qui suggère une réelle possibilité d'apport ciblé de cellules progénitrices neurales transplantées au système nerveux mature.

Il existe une hypothèse concernant la présence d'une lignée de cellules souches dans l'ontogenèse cérébrale. Selon cette hypothèse, aux premiers stades du développement cérébral, la cellule souche est une cellule neuroépithéliale qui, à maturité, se transdifférencie en glie radiale. À l'âge adulte, le rôle de cellules souches est assuré par des cellules présentant les caractéristiques des astrocytes. Malgré plusieurs points controversés (contradictions concernant les cellules souches de l'hippocampe et des régions profondes du cerveau dépourvues de cortex stratifié et se développant à partir des tubercules thalamiques, où la glie radiale est absente), un concept clair et simple d'une modification constante du phénotype des cellules souches tout au long de l'ontogenèse semble très attrayant.

L'influence des facteurs microenvironnementaux sur la détermination et la différenciation ultérieure des cellules neurales différenciées a été clairement démontrée par la transplantation de cellules souches de moelle épinière matures de rat dans différentes régions du système nerveux mature. Lorsque les cellules souches ont été transplantées dans le gyrus denté ou dans la région de migration neuronale des bulbes olfactifs, une migration active des cellules transplantées a été observée, avec formation de nombreux neurones. La transplantation de cellules souches dans la moelle épinière et la région de la corne d'Ammon a entraîné la formation d'astrocytes et d'oligodendrocytes, tandis que la transplantation dans le gyrus denté a entraîné la formation non seulement de cellules gliales, mais aussi de neurones.

Chez un rat adulte, le nombre de cellules en division dans le gyrus denté peut atteindre plusieurs milliers par jour, soit moins de 1 % du nombre total de cellules granuleuses. Les neurones représentent 50 à 90 % des cellules, les astocytes et autres éléments gliaux environ 15 %. Les cellules restantes ne présentent pas les caractéristiques antigéniques des neurones et de la glie, mais contiennent des antigènes des cellules endothéliales, ce qui indique une relation étroite entre neurogenèse et angiogenèse dans le gyrus denté. Les partisans de la possibilité d'une différenciation des cellules endothéliales en cellules précurseurs neuronales invoquent la capacité des cellules endothéliales à synthétiser in vitro du BDNF.

La vitesse d'auto-assemblage des circuits neuronaux est impressionnante: lors de la différenciation, les cellules précurseurs des cellules granuleuses migrent vers le gyrus denté et forment des prolongements se développant vers la zone SAZ de la corne d'Ammon et formant des synapses avec les neurones glutamatergiques pyramidaux et les neurones inhibiteurs intercalaires. Les cellules granuleuses nouvellement créées s'intègrent aux circuits neuronaux existants en deux semaines, et les premières synapses apparaissent dès 4 à 6 jours après l'émergence des nouvelles cellules. L'administration fréquente de BrdU ou de 3H-thymidine (l'une des méthodes d'identification des cellules souches adultes) à des animaux matures a permis de détecter un grand nombre de neurones et d'astrocytes marqués dans la corne d'Ammon, ce qui suggère la possibilité de formation de nouveaux neurones non seulement dans le gyrus denté, mais aussi dans d'autres parties de l'hippocampe. L'intérêt pour les processus de division, de différenciation et de mort cellulaire dans le gyrus denté de l'hippocampe du cerveau mature est également dû au fait que les neurones formés ici sont localisés dans l'une des zones clés de l'hippocampe, responsable des processus d'apprentissage et de mémoire.

Ainsi, il est aujourd'hui établi que les cellules progénitrices neurales proviennent des cellules de la zone sous-épendymaire du ventricule latéral des rongeurs matures. Elles migrent le long du tractus migratoire rostral formé par les cellules astrogliales orientées longitudinalement jusqu'au bulbe olfactif, où elles s'intègrent à la couche de cellules granuleuses et se différencient en neurones de cette structure. La migration de cellules neurales progénitrices a été détectée dans le tractus migratoire rostral de singes adultes, ce qui indique la possibilité de formation de nouveaux neurones dans le bulbe olfactif des primates. Des cellules souches neurales ont été isolées du bulbe olfactif d'un humain adulte et transférées dans des lignées, dont les cellules clonées se différencient en neurones, astrocytes et oligodendrocytes. Des cellules souches ont été trouvées dans l'hippocampe du cerveau mature de rats, de souris, de singes et d'humains. Les cellules souches neurales de la zone sous-granulaire du fascia denté sont une source de cellules progénitrices migrant vers les branches médiale et latérale de l'hippocampe, où elles se différencient en cellules granuleuses matures et en éléments gliaux. Les axones des neurones formés de novo du fascia denté sont reliés au champ CA3, ce qui indique la participation des neurones nouvellement formés à la mise en œuvre des fonctions hippocampiques. Dans les zones d'association du néocortex des singes adultes, des cellules progénitrices neuronales migrant depuis la zone sous-ventriculaire ont été trouvées. Dans la couche VI du néocortex du cerveau de souris, de nouveaux neurones pyramidaux sont détectés 2 à 28 semaines après la lésion induite et la mort des neurones natifs de cette couche, due à la migration de cellules progénitrices auparavant dormantes de la zone sous-ventriculaire. Enfin, la réalité de la neurogenèse postnatale dans le cerveau humain est mise en évidence par une multiplication par deux du nombre de neurones corticaux, qui se poursuit pendant les 6 premières années après la naissance.

La régulation des processus de reproduction et de différenciation des cellules souches et progénitrices neurales revêt une importance non négligeable pour la transplantation cellulaire. Les principaux facteurs inhibant la prolifération des cellules progénitrices neurales sont les glucocorticoïdes, qui réduisent considérablement le nombre de divisions, tandis que l'ablation des glandes surrénales, au contraire, augmente significativement le nombre de mitoses (Gould, 1996). Il est à noter que la morphogenèse du gyrus denté chez les rongeurs est maximale au cours des deux premières semaines du développement postnatal, en l'absence de réaction au stress, dans un contexte de forte diminution de la production et de la sécrétion d'hormones stéroïdes par le cortex surrénalien. Les corticostéroïdes inhibent la migration des cellules granuleuses: les nouveaux neurones ne sont pas intégrés dans la couche granuleuse du gyrus denté, mais restent dans le hile. On suppose que les processus de formation des connexions synaptiques sont simultanément perturbés. La protection des cellules contre une telle « agression stéroïdienne » est assurée par une expression minimale des récepteurs aux minéralocorticoïdes et aux glucocorticoïdes sur les cellules granuleuses en prolifération, non seulement pendant le développement du gyrus denté, mais aussi chez les animaux adultes. Cependant, de tous les neurones du cerveau, ce sont les neurones de l'hippocampe qui présentent la teneur la plus élevée en récepteurs aux glucocorticoïdes, ce qui provoque l'effet du stress sur l'hippocampe. Le stress psycho-émotionnel et les situations stressantes inhibent la neurogenèse, et le stress chronique réduit considérablement la capacité des animaux à acquérir de nouvelles compétences et à apprendre. L'effet négatif plus prononcé du stress chronique sur la neurogenèse est compréhensible compte tenu de l'état de dormance prédominant des cellules souches neurales. Lors de l'immobilisation de rates gravides (un facteur de stress extrêmement important pour les rongeurs), il a été constaté que le stress prénatal entraîne également une diminution du nombre de cellules du gyrus denté et inhibe significativement la neurogenèse. Il est connu que les glucocorticoïdes participent à la pathogenèse des états dépressifs, dont l'équivalent morphologique est l'inhibition de la neurogenèse, la réorganisation pathologique des neurones et des connexions interneuronales, et la mort des cellules nerveuses. En revanche, les agents de chimiothérapie antidépresseurs activent la formation de neurones de novo, ce qui confirme le lien entre les processus de formation de nouveaux neurones dans l'hippocampe et le développement de la dépression. Les œstrogènes ont un effet significatif sur la neurogenèse, dont les effets sont opposés à ceux des glucocorticoïdes et consistent à soutenir la prolifération et la viabilité des cellules progénitrices neurales. Il convient de noter que les œstrogènes augmentent significativement la capacité d'apprentissage des animaux. Certains auteurs associent les variations cycliques du nombre de cellules granuleuses et leur excès chez les femelles à l'influence des œstrogènes.

On sait que la neurogenèse est contrôlée par l'EGF, le FGF et le BDNF. Cependant, les mécanismes d'influence des signaux externes sur les cellules souches provenant des mitogènes et des facteurs de croissance n'ont pas été suffisamment étudiés. Il a été établi que le PDGF in vitro maintient la direction neuronale de différenciation des cellules progénitrices, et que le facteur neurotrophique ciliaire (CNTF), comme la triiodothyronine, stimule la formation d'éléments à prédominance gliale – astrocytes et oligodendrocytes. La protéine activatrice de l'adénylate cyclase hypophysaire (PACAP) et le peptide intestinal vasoactif (VIP) activent la prolifération des cellules progénitrices neurales, mais inhibent simultanément les processus de différenciation des cellules filles. Les opioïdes, notamment en cas d'exposition prolongée, inhibent significativement la neurogenèse. Cependant, les récepteurs aux opioïdes n'ont pas été identifiés dans les cellules souches et les cellules progénitrices neurales du gyrus denté (ils sont présents dans les neurones en différenciation de la période embryonnaire), ce qui ne permet pas d'évaluer les effets directs des opioïdes.

Les besoins de la médecine régénérative-plastique pratique ont contraint les chercheurs à accorder une attention particulière à l'étude de la pluripotence et de la multipotence des cellules souches. L'application de ces propriétés aux cellules souches régionales d'un organisme adulte pourrait, à l'avenir, garantir la production du matériel de transplantation nécessaire. Il a été démontré précédemment que la stimulation épigénétique des cellules souches neurales permet d'obtenir des cellules proliférantes déjà préformées selon des phénotypes neurales, ce qui limite leur nombre. En utilisant les propriétés totipotentes d'une cellule souche embryonnaire, la prolifération jusqu'à l'obtention d'un nombre suffisant de cellules survient avant la différenciation neurale, et les cellules multipliées se convertissent facilement en un phénotype neural. Pour obtenir des cellules souches neurales, les cellules souches embryonnaires sont isolées de la masse cellulaire interne du blastocyste et cultivées en présence obligatoire de LIF, ce qui préserve leur totipotence et leur capacité à se diviser sans limite. Ensuite, la différenciation neurale des cellules souches embryonnaires est induite par l'acide rétinoïque. La transplantation des cellules souches neurales obtenues dans le striatum endommagé par la quinoléine et la 6-hydroxydopamine s'accompagne de leur différenciation en neurones dopaminergiques et sérotoninergiques. Après injection dans les ventricules du cerveau embryonnaire de rat, les cellules progénitrices neurales dérivées des cellules souches neurales migrent vers diverses régions du cerveau receveur, notamment le cortex, le striatum, le septum, le thalamus, l'hypothalamus et le cervelet. Les cellules restant dans la cavité ventriculaire forment des structures épithéliales ressemblant à un tube neural, ainsi que des îlots individuels de tissu non neural. Dans le parenchyme cérébral de l'embryon receveur, les cellules transplantées produisent les trois principaux types cellulaires du système nerveux. Certaines d'entre elles présentent des dendrites apicales allongées, des corps cellulaires pyramidaux et des axones basaux se projetant dans le corps calleux. Les astrocytes d'origine donneuse étendent les prolongements aux capillaires voisins, et les oligodendrocytes sont en contact étroit avec les manchons de myéline, participant à la formation de la myéline. Ainsi, les cellules progénitrices neurales obtenues à partir de cellules souches embryonnaires (ESC) in vitro sont capables d'une migration dirigée et d'une différenciation régionale adaptée aux signaux microenvironnementaux, dotant de neurones et de cellules gliales de nombreuses zones du cerveau en développement.

Certains auteurs envisagent la possibilité d'une dédifférenciation et d'une transdifférenciation des cellules souches régionales d'un organisme adulte. Une confirmation indirecte de la dédifférenciation cellulaire en culture, avec expansion de leur potentiel, est fournie par les données de greffe de cellules souches neurales de souris dans la moelle osseuse rouge, suivies du développement de lignées cellulaires produisant des cellules fonctionnellement actives du sang périphérique. De plus, la transplantation de cellules neurosphériques génétiquement marquées (LacZ) obtenues à partir de cerveau mature ou embryonnaire dans le cerveau de souris irradiées présentant une hématopoïèse supprimée a conduit non seulement à la formation de dérivés neuronaux à partir de cellules souches, mais également à la génération de cellules sanguines, ce qui témoigne de la pluripotence des cellules souches neurales, réalisée hors du cerveau. Ainsi, une cellule souche neurale est capable de se différencier en cellules sanguines sous l'influence de signaux provenant du microenvironnement médullaire, avec transformation préliminaire en cellule souche hématopoïétique. D'autre part, lors de la transplantation de cellules souches hématopoïétiques de moelle osseuse dans le cerveau, leur différenciation en cellules gliales et neurales a été établie sous l'influence du microenvironnement cérébral. Par conséquent, le potentiel de différenciation des cellules souches neurales et hématopoïétiques n'est pas limité par la spécificité tissulaire. En d'autres termes, des facteurs du microenvironnement local, différents de ceux caractéristiques des tissus cérébraux et de la moelle osseuse, sont capables de modifier la direction de différenciation de ces cellules. Il a été démontré que les cellules souches neurales introduites dans le système veineux de souris irradiées créent des populations de cellules hématopoïétiques myéloïdes, lymphoïdes et immatures dans la rate et la moelle osseuse. In vitro, l'effet des protéines morphogénétiques de la moelle osseuse (BMP) sur la survie et la différenciation des cellules souches neurales a été établi, déterminant, comme aux premiers stades de l'embryogenèse, leur développement dans les directions neurale ou gliale. Dans les cultures de cellules souches neurales issues d'embryons de rat âgés de 16 jours, les BMP induisent la formation de neurones et d'astroglies, tandis que dans les cultures de cellules souches issues de cerveau périnatal, seuls des astrocytes sont formés. De plus, les BMP inhibent la production d'oligodendrocytes, qui n'apparaissent in vitro qu'avec l'ajout de noggin, un antagoniste des BMP.

Français Les processus de transdifférenciation ne sont pas spécifiques à l'espèce: les cellules souches hématopoïétiques de moelle osseuse humaine transplantées dans le striatum de rats matures migrent vers la substance blanche de la capsule externe, le néocortex ipsi- et controlatéral, où elles forment des éléments cellulaires de type astrocyte (Azizi et al., 1998). Lorsque des cellules souches de moelle osseuse sont allotransplantées dans le ventricule latéral de souris nouveau-nées, la migration des cellules souches hématopoïétiques peut être retracée jusqu'aux structures du cerveau antérieur et du cervelet. Dans le striatum et la couche moléculaire de l'hippocampe, les cellules migrées sont transformées en astrocytes, et dans le bulbe olfactif, la couche de cellules granuleuses internes du cervelet et la formation réticulaire du tronc cérébral, elles forment des cellules de type neuronal avec une réaction positive aux neurofilaments. Après administration intraveineuse de cellules hématopoïétiques à des souris adultes, des micro- et astrocytes marqués au GFP ont été détectés dans le néocortex, le thalamus, le tronc cérébral et le cervelet.

De plus, les cellules souches mésenchymateuses de la moelle osseuse, qui donnent naissance à tous les types de cellules du tissu conjonctif, peuvent également subir une transdifférenciation neurale dans certaines conditions (rappelons que la source embryonnaire du mésenchyme est constituée de cellules de la crête neurale). Il a été démontré que les cellules stromales de moelle osseuse humaines et murines cultivées in vitro en présence d'EGF ou de BDNF expriment le marqueur des cellules progénitrices neurales, la nestine, et que l'ajout de diverses combinaisons de facteurs de croissance conduit à la formation de cellules portant des marqueurs de la glie (GFAP) et des neurones (protéine nucléaire, NeuN). Les cellules souches mésenchymateuses syngéniques marquées transplantées dans le ventricule latéral du cerveau de souris nouveau-nées migrent et se localisent dans le cerveau antérieur et le cervelet sans perturber la cytoarchitecture du cerveau receveur. Les cellules souches mésenchymateuses de la moelle osseuse se différencient en astrocytes matures dans le striatum et la couche moléculaire de l'hippocampe, puis peuplent le bulbe olfactif, les couches granuleuses du cervelet et la formation réticulaire, où elles se transforment en neurones. Les cellules souches mésenchymateuses de la moelle osseuse humaine sont capables de se différencier en macroglie in vitro et de s'intégrer aux structures cérébrales du rat après transplantation. La transplantation directe de cellules souches mésenchymateuses de la moelle osseuse dans l'hippocampe de rats adultes s'accompagne également de leur migration dans le parenchyme cérébral et de leur différenciation neurogliale.

On suppose que la transplantation de cellules souches de moelle osseuse pourrait élargir les possibilités de thérapie cellulaire des maladies du SNC caractérisées par une mort neuronale pathologique excessive. Il convient toutefois de noter que tous les chercheurs ne reconnaissent pas la transformation mutuelle des cellules souches neurales et hématopoïétiques, notamment in vivo, ce qui s'explique là encore par l'absence de marqueur fiable permettant d'évaluer leur transdifférenciation et leur développement ultérieur.

La transplantation de cellules souches ouvre de nouveaux horizons pour la thérapie génique cellulaire des pathologies neurologiques héréditaires. La modification génétique des cellules souches neurales implique l'insertion de constructions génétiques régulatrices, dont les produits interagissent avec les protéines du cycle cellulaire en mode de régulation automatique. La transduction de ces gènes dans des cellules progénitrices embryonnaires permet de multiplier les cellules souches neurales. La plupart des clones cellulaires génétiquement modifiés se comportent comme des lignées cellulaires stables, ne montrant aucun signe de transformation in vivo ou in vitro, mais présentent une capacité marquée d'inhibition de contact de la prolifération. Une fois transplantées, les cellules transfectées multipliées s'intègrent au tissu receveur sans perturber la cytoarchitecture et sans subir de transformation tumorale. Les cellules souches neurales du donneur ne déforment pas la zone d'intégration et rivalisent à parts égales avec les cellules progénitrices de l'hôte pour l'espace. Cependant, au deuxième ou troisième jour, l'intensité de division des cellules transfectées diminue fortement, ce qui correspond à l'inhibition de contact de leur prolifération in vitro. Les embryons receveurs de cellules souches neurales transfectées ne présentent aucune anomalie du développement du système nerveux central; toutes les zones cérébrales en contact avec le greffon se développent normalement. Après la transplantation, les clones de cellules souches neurales migrent rapidement depuis la zone d'injection et dépassent souvent les zones embryonnaires correspondantes le long du tractus rostral, s'intégrant ainsi harmonieusement aux autres zones cérébrales. L'intégration de clones génétiquement modifiés et de lignées cellulaires de cellules souches neurales transfectées dans le cerveau de l'organisme hôte n'est pas seulement caractéristique de la période embryonnaire: ces cellules sont implantées dans de nombreuses zones du système nerveux central du fœtus, du nouveau-né, de l'adulte et même du receveur vieillissant, démontrant ainsi leur capacité d'intégration et de différenciation. En particulier, après transplantation dans la cavité ventriculaire du cerveau, les cellules transfectées migrent sans endommager la barrière hémato-encéphalique et deviennent des composants cellulaires fonctionnels à part entière du tissu cérébral. Les neurones donneurs forment des synapses appropriées et expriment des canaux ioniques spécifiques. L'intégrité de la barrière hémato-encéphalique étant préservée, l'astroglie, un dérivé des cellules souches neurales transfectantes, étend les processus aux vaisseaux cérébraux, et les oligodendrocytes dérivés du donneur expriment la protéine basique de la myéline et myélinisent les processus neuronaux.

De plus, des cellules souches neurales sont transfectées pour être utilisées comme vecteurs cellulaires. Ces constructions génétiques vectorielles assurent une expression stable in vivo de gènes étrangers impliqués dans le développement du système nerveux, ou sont utilisées pour corriger des anomalies génétiques existantes, car les produits de ces gènes sont capables de compenser diverses anomalies biochimiques du système nerveux central. La forte activité migratoire des cellules souches transfectées et leur implantation adéquate dans les zones germinales de diverses zones du cerveau en développement permettent d'espérer une restauration complète du déficit héréditaire en enzymes cellulaires. Dans la modélisation du syndrome d'ataxie-télangiectasie (lignées murines mutantes pg et pcd), les cellules de Purkinje disparaissent du cervelet des animaux de laboratoire au cours des premières semaines du développement postnatal. Il a été démontré que l'introduction de cellules souches neurales dans le cerveau de ces animaux s'accompagne de leur différenciation en cellules de Purkinje et en neurones granulaires. Chez les mutants pcd, les troubles de la coordination des mouvements sont partiellement corrigés et l'intensité des tremblements est réduite. Des résultats similaires ont été obtenus en transplantant des cellules souches neurales humaines clonées chez des primates, chez lesquels la dégénérescence des cellules de Purkinje a été induite par l'onconase. Après transplantation, les cellules souches neurales du donneur ont été retrouvées dans les couches granulaires, moléculaires et de cellules de Purkinje du parenchyme cérébelleux. Par conséquent, la modification génétique des cellules progénitrices neurales peut entraîner une modification phénotypique stable et durable, résistante aux influences externes. Ceci est particulièrement important dans les processus pathologiques associés au développement, chez le receveur, de facteurs empêchant la survie et la différenciation des cellules du donneur (par exemple, lors d'une agression immunitaire).

La mucopolysaccharidose de type VII chez l'homme se caractérise par une neurodégénérescence et une déficience intellectuelle progressive, modélisées chez la souris par une mutation par délétion du gène de la bêta-glucuronidase. Après transplantation de cellules souches neurales transfectées sécrétant la bêta-glucuronidase dans les ventricules cérébraux de souris receveuses nouveau-nées défectueuses, les cellules donneuses se localisent d'abord dans la zone terminale, puis se propagent dans tout le parenchyme cérébral, corrigeant de manière stable l'intégrité des lysosomes dans le cerveau des souris mutantes. Dans un modèle de maladie de Tay-Sachs, des cellules souches neurales transduites par un rétrovirus, administrées in utero à des fœtus de souris puis transplantées chez des souris nouveau-nées, permettent une expression efficace de la sous-unité bêta de la bêta-hexosaminidase chez les receveurs porteurs d'une mutation entraînant une accumulation pathologique de bêta2-ganglioside.

Un autre axe de la médecine régénérative est la stimulation du potentiel prolifératif et différenciateur des cellules souches neurales du patient. En particulier, les cellules souches neurales sécrètent du NT-3 lors d'une hémisection de la moelle épinière et d'une asphyxie cérébrale chez le rat, expriment le NGF et le BDNF dans le septum et les noyaux gris centraux, les tyrosine hydroxylases dans le striatum, ainsi que la rééline dans le cervelet et la protéine basique de la myéline dans le cerveau.

Cependant, les questions de stimulation de la neurogenèse ne reçoivent manifestement pas suffisamment d'attention. Quelques études suggèrent que la charge fonctionnelle sur les centres nerveux responsables de la distinction des odeurs se reflète dans la formation de nouveaux neurones. Chez des souris transgéniques présentant un déficit en molécules d'adhésion neuronale, une diminution de l'intensité de la neurogenèse et une diminution du nombre de neurones migrant vers les bulbes olfactifs étaient associées à une altération de la capacité à distinguer les odeurs, bien que le seuil de perception des odeurs et la mémoire olfactive à court terme ne soient pas altérés. L'état fonctionnel des cellules du gyrus denté joue un rôle important dans la régulation de la neurogenèse: un affaiblissement de l'effet du glutamate sur les cellules granuleuses après la destruction du cortex entorhinal favorise la prolifération et la différenciation des neurones, et la stimulation des fibres de la voie perforante (principale entrée afférente vers l'hippocampe) inhibe la neurogenèse. Les antagonistes des récepteurs NMDA activent les processus de formation de nouveaux neurones, tandis que les agonistes, au contraire, réduisent l'intensité de la neurogenèse, ce qui ressemble en effet à l'action des glucocorticoïdes. Des résultats de recherche contradictoires sont retrouvés dans la littérature: les informations sur l'effet inhibiteur expérimentalement prouvé du glutamate, neurotransmetteur excitateur, sur la neurogenèse sont en contradiction avec les données sur la stimulation de la prolifération des cellules progénitrices et l'apparition de nouveaux neurones avec une augmentation de l'activité épileptique dans l'hippocampe chez des animaux utilisant des modèles expérimentaux d'épilepsie à la caïne et à la pilocarpine. Parallèlement, dans le modèle traditionnel d'épilepsie provoquée par de multiples stimulations infra-liminaires d'une zone spécifique du cerveau (kindling) et caractérisée par une mort neuronale moins prononcée, l'intensité de la neurogenèse n'augmente qu'à la phase tardive de l'kindling, lorsque des lésions et la mort des neurones sont observées dans l'hippocampe. Il a été démontré que dans l'épilepsie, l'activité épileptique stimule la neurogenèse avec une localisation anormale de nouveaux neurones granulaires, dont beaucoup apparaissent non seulement dans le gyrus denté, mais aussi dans le hile. Ces neurones jouent un rôle crucial dans le développement de la pousse des fibres moussues, car leurs axones forment des collatérales inverses normalement absentes, qui forment de nombreuses synapses avec les cellules granulaires voisines.

L'utilisation de cellules souches neurales régionales ouvre de nouvelles perspectives d'application de la transplantation cellulaire dans le traitement des maladies neurodégénératives métaboliques et génétiques, des maladies démyélinisantes et des troubles post-traumatiques du système nerveux central. Avant de procéder à une transplantation de cellules de remplacement selon l'une des méthodes, le type de cellules progénitrices neurales requis est sélectionné et multiplié ex vivo en vue de leur introduction directe dans la zone cérébrale lésée. L'effet thérapeutique est alors dû au remplacement des cellules endommagées ou à la libération locale de facteurs de croissance et de cytokines. Cette méthode de thérapie régénérative-plastique nécessite la transplantation d'un nombre suffisant de cellules présentant des caractéristiques fonctionnelles prédéterminées.

D'autres études sur les caractéristiques moléculaires et le potentiel régénératif-plastique des cellules souches cérébrales matures, ainsi que sur la capacité des cellules souches régionales d'origines tissulaires différentes à se transdifférencier, devraient également être considérées comme appropriées. Aujourd'hui, le criblage d'antigènes de cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse a déjà été réalisé, avec la détermination d'une combinaison de marqueurs cellulaires capables de se transdifférencier en cellules souches progénitrices neurales (CD 133+, 5E12+, CD34-, CD45-, CD24). Des cellules ont été obtenues qui forment des neurosphères in vitro et forment des neurones lorsqu'elles sont transplantées dans le cerveau de souris nouveau-nées immunodéficientes. Les résultats d'études sur la possibilité de transplantation croisée de cellules souches chez des individus de taxons évolutivement éloignés présentent un intérêt pour la xénotransplantation cellulaire. Les résultats de l'implantation de cellules souches neurales dans la zone tumorale cérébrale restent ininterprétables: les cellules transplantées migrent activement dans tout le volume tumoral sans dépasser ses limites, et lorsque les cellules sont introduites dans la partie intacte du cerveau, leur migration active vers la tumeur est observée. La question de la signification biologique d’une telle migration reste ouverte.

Il convient de noter que la réussite de la transplantation de cellules souches neurales, ainsi que d'autres cellules progénitrices neurales obtenues à partir de cellules souches embryonnaires humaines (CSE), n'est possible qu'avec des cellules progénitrices neurales hautement purifiées. En effet, les cellules souches embryonnaires indifférenciées se transforment inévitablement en tératomes et en tératocarcinomes lorsqu'elles sont transplantées chez un receveur adulte immunocompétent. Même une quantité minime de cellules peu différenciées dans la suspension cellulaire du donneur augmente considérablement la tumorigénicité du greffon et accroît de manière inacceptable le risque de développement tumoral ou de formation de tissu non neural. L'obtention de populations homogènes de cellules progénitrices neurales est possible en utilisant des cellules issues de certains stades de l'embryogenèse normale comme source alternative de tissu du donneur. Une autre approche consiste à éliminer soigneusement les populations cellulaires indésirables par sélection spécifique de la lignée. L'utilisation de CSE pour la neurotransplantation après une exposition in vitro insuffisante aux facteurs de croissance est également dangereuse. Dans ce cas, un échec du programme de différenciation neurale avec formation de structures inhérentes au tube neural ne peut être exclu.

Il est aujourd'hui évident que les cellules souches neurales présentent un tropisme pour les zones pathologiquement altérées du système nerveux central et ont un effet régénérateur-plastique prononcé. Le microenvironnement du site de mort cellulaire du tissu nerveux modélise la direction de la différenciation des cellules transplantées, comblant ainsi le déficit d'éléments neuronaux spécifiques dans la zone lésée du SNC. Dans certains processus neurodégénératifs, des signaux neurogènes apparaissent pour la récapitulation de la neurogenèse, et les cellules souches neurales du cerveau mature sont capables de répondre à ces informations instructives. De nombreuses données expérimentales illustrent clairement le potentiel thérapeutique des cellules souches neurales. L'administration intracisternale d'un clone de cellules souches neurales à des animaux avec ligature de l'artère cérébrale moyenne (modèle d'accident vasculaire cérébral ischémique) permet de réduire la surface et le volume de la zone cérébrale altérée de manière destructrice, notamment en cas de transplantation de cellules souches neurales avec FGF2. Par immunocytochimie, on observe la migration des cellules du donneur vers la zone ischémique, suivie de leur intégration aux cellules cérébrales intactes du receveur. La transplantation de cellules immatures de la lignée neuroépithéliale murine MHP36 dans le cerveau de rats victimes d'un AVC expérimental améliore la fonction sensorimotrice, et l'introduction de ces cellules dans les ventricules cérébraux améliore la fonction cognitive. La transplantation de cellules hématopoïétiques de moelle osseuse humaine préformées neuronalement chez le rat élimine le dysfonctionnement du cortex cérébral causé par une lésion ischémique. Dans ce cas, les cellules progénitrices neurales xénogéniques migrent du site d'injection vers la zone de modifications destructrices du tissu cérébral. La transplantation intracrânienne de cellules homologues de moelle osseuse dans les lésions traumatiques du cortex cérébral chez le rat conduit à une restauration partielle de la fonction motrice. Les cellules du donneur se greffent, prolifèrent, subissent une différenciation neurale en neurones et en astrocytes et migrent vers la lésion. Lorsqu'elles sont injectées dans le striatum de rats adultes victimes d'un accident vasculaire cérébral expérimental, les cellules souches neurales humaines clonées remplacent les cellules du SNC endommagées et restaurent partiellement la fonction cérébrale altérée.

Les cellules souches neurales humaines sont principalement isolées du télencéphale embryonnaire, qui se développe beaucoup plus tard que les parties plus caudales du tronc nerveux. La possibilité d'isoler des cellules souches neurales à partir de la moelle épinière d'un fœtus humain âgé de 43 à 137 jours a été démontrée, car en présence d'EGF et de FGF2, ces cellules forment des neurosphères et présentent une multipotence dès les premiers passages, se différenciant en neurones et en astrocytes. Cependant, la culture à long terme des cellules progénitrices neurales (plus d'un an) les prive de multipotence; ces cellules ne peuvent se différencier qu'en astrocytes, c'est-à-dire qu'elles deviennent unipotentes. Des cellules souches neurales régionales peuvent être obtenues par bulbectomie partielle et, après reproduction en culture en présence de LIF, transplantées chez le même patient présentant des modifications neurodégénératives dans d'autres parties du système nerveux central. En clinique, la thérapie cellulaire de remplacement utilisant des cellules souches neurales a été mise en œuvre pour la première fois pour traiter des patients victimes d'un accident vasculaire cérébral (AVC) accompagné de lésions des noyaux gris centraux du cerveau. Grâce à la transplantation de cellules provenant d'un donneur, une amélioration de l'état clinique a été constatée chez la plupart des patients.

Certains auteurs pensent que la capacité des cellules souches neurales à se greffer, migrer et s'intégrer dans diverses zones du tissu nerveux en cas de lésion du SNC ouvre des possibilités illimitées pour la thérapie cellulaire des processus pathologiques non seulement locaux, mais aussi étendus (accident vasculaire cérébral ou asphyxie), multifocaux (sclérose en plaques) et même globaux (la plupart des troubles métaboliques héréditaires ou des démences neurodégénératives). En effet, lorsque des cellules souches neurales clonées de souris et d'humain sont transplantées chez des animaux receveurs (souris et primates, respectivement) présentant une dégénérescence des neurones dopaminergiques du système mésostriatal induite par l'introduction de méthyl-phényl-tétrapyridine (modèle de la maladie de Parkinson) 8 mois avant la transplantation, les cellules souches neurales du donneur s'intègrent au SNC du receveur. Un mois plus tard, les cellules transplantées sont localisées bilatéralement le long du mésencéphale. Certains des neurones résultants d'origine donneuse expriment la tyrosine hydrolase en l'absence de signes de réaction immunitaire à la greffe. Chez des rats ayant reçu de la 6-hydroxydopamine (un autre modèle expérimental de la maladie de Parkinson), l'adaptation des cellules transplantées au microenvironnement cérébral de l'hôte a été déterminée par les conditions de culture des cellules souches neurales avant leur transplantation. Les cellules souches neurales, proliférant rapidement in vitro sous l'influence de l'EGF, ont compensé le déficit en neurones dopaminergiques du striatum endommagé plus efficacement que les cellules issues de cultures de 28 jours. Les auteurs pensent que cela est dû à la perte de la capacité à percevoir les signaux de différenciation correspondants lors du processus de division cellulaire des cellules progénitrices neurales in vitro.

Certaines études ont tenté d'améliorer l'efficacité de l'impact sur les processus de réinnervation du striatum endommagé en transplantant des cellules embryonnaires du striatum dans cette zone, source de facteurs neurotrophiques, et en transplantant simultanément des neurones dopaminergiques du mésencéphale ventral. Il s'est avéré que l'efficacité de la neurotransplantation dépend en grande partie de la méthode d'introduction du tissu nerveux embryonnaire. Des études sur la transplantation de préparations de tissu nerveux embryonnaire dans le système ventriculaire cérébral (afin d'éviter toute lésion du parenchyme striatum) ont permis d'obtenir des informations sur leur effet positif sur le déficit moteur dans la maladie de Parkinson.

Cependant, dans d'autres études, des observations expérimentales ont montré que la transplantation de préparations de tissu nerveux embryonnaire du mésencéphale ventral contenant des neurones dopaminergiques dans le ventricule cérébral, ainsi que la transplantation d'éléments neuronaux embryonnaires GABA-ergiques dans le striatum de rats atteints d'hémiparkinsonisme, ne favorisent pas la restauration des fonctions altérées du système dopaminergique. Au contraire, l'analyse immunocytochimique a confirmé les données sur le faible taux de survie des neurones dopaminergiques du mésencéphale ventral transplantés dans le striatum de rats. L'effet thérapeutique de la transplantation intraventriculaire de tissu nerveux embryonnaire du mésencéphale ventral n'a été observé que dans les conditions d'implantation simultanée d'une préparation de cellules striatales embryonnaires dans le striatum dénervé. Les auteurs pensent que le mécanisme de cet effet est associé à l'effet trophique positif des éléments GABA-ergiques du striatum embryonnaire sur l'activité dopaminergique spécifique des transplantations intraventriculaires de mésencéphale ventral. Une réaction gliale prononcée chez les transplantés s'accompagnait d'une légère régression des paramètres du test à l'apomorphine. Ces derniers étaient à leur tour corrélés à la teneur en GFAP dans le sérum sanguin, ce qui indiquait directement une violation de la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique. Sur la base de ces données, les auteurs ont conclu que le taux de GFAP dans le sérum sanguin peut être utilisé comme critère adéquat pour évaluer l'état fonctionnel du transplant, et qu'une perméabilité accrue de la barrière hémato-encéphalique aux antigènes neurospécifiques tels que la GFAP constitue un lien pathogénique dans le développement d'un échec de transplantation dû à une atteinte auto-immune du tissu nerveux du receveur.

D'autres chercheurs estiment que la prise et l'intégration des cellules souches neurales après transplantation sont stables et durables, puisque les cellules du donneur sont présentes chez le receveur pendant au moins deux ans après la transplantation, sans diminution significative de leur nombre. L'explication de ce phénomène par le fait qu'à l'état indifférencié, les cellules souches neurales n'expriment pas les molécules du CMH de classe I et II à un niveau suffisant pour induire une réaction de rejet immunitaire ne peut être retenue que pour les précurseurs neuronaux peu différenciés. Cependant, toutes les cellules souches neurales du cerveau du receveur ne sont pas conservées à l'état dormant immature. La plupart d'entre elles subissent une différenciation, au cours de laquelle les molécules du CMH sont pleinement exprimées.

En particulier, l'efficacité insuffisante de la transplantation intrastriatale de préparations de mésencéphale ventral embryonnaire contenant des neurones dopaminergiques pour le traitement du syndrome parkinsonien expérimental est associée au faible taux de survie des neurones dopaminergiques transplantés (seulement 5 à 20 %), causé par une gliose réactive accompagnant un traumatisme local du parenchyme cérébral lors de la transplantation. Il est connu que le traumatisme local du parenchyme cérébral et la gliose concomitante entraînent une rupture de l'intégrité de la barrière hémato-encéphalique avec libération d'antigènes du tissu nerveux, notamment d'OCAR et d'antigènes spécifiques des neurones, dans le sang périphérique. La présence de ces antigènes dans le sang peut entraîner la production d'anticorps cytotoxiques spécifiques et le développement d'une agression auto-immune.

V. Tsymbalyuk et ses coauteurs (2001) rapportent que le point de vue traditionnel selon lequel le système nerveux central est une zone immunologiquement privilégiée, isolée du système immunitaire par la barrière hémato-encéphalique, est toujours valable. Dans leur revue de la littérature, les auteurs citent plusieurs travaux indiquant que ce point de vue ne correspond pas pleinement à l'essence des processus immunitaires dans le cerveau des mammifères. Il a été établi que des substances marquées introduites dans le parenchyme cérébral peuvent atteindre les ganglions lymphatiques cervicaux profonds et qu'après injection intracérébrale d'antigènes, des anticorps spécifiques se forment dans l'organisme. Les cellules des ganglions lymphatiques cervicaux réagissent à ces antigènes par prolifération, à partir du cinquième jour suivant l'injection. La formation d'anticorps spécifiques a également été mise en évidence lors d'une transplantation cutanée dans le parenchyme cérébral. Les auteurs de la revue proposent plusieurs voies hypothétiques pour le transport des antigènes du cerveau vers le système lymphatique. L'une d'elles est la transition des antigènes des espaces périvasculaires vers l'espace sous-arachnoïdien. On suppose que les espaces périvasculaires localisés le long des gros vaisseaux cérébraux sont l'équivalent du système lymphatique cérébral. La seconde voie longe les fibres blanches, passant par l'os ethmoïde, jusqu'aux vaisseaux lymphatiques de la muqueuse nasale. De plus, la dure-mère possède un vaste réseau de vaisseaux lymphatiques. L'imperméabilité de la barrière hémato-encéphalique aux lymphocytes est également relative. Il a été démontré que les lymphocytes activés sont capables de produire des enzymes qui affectent la perméabilité des structures du « filtre immunitaire » cérébral. Au niveau des veinules postcapillaires, les lymphocytes T auxiliaires activés pénètrent la barrière hémato-encéphalique intacte. La thèse de l'absence de cellules cérébrales représentant les antigènes ne résiste pas à la critique. À l'heure actuelle, la possibilité que les antigènes soient représentés dans le SNC par au moins trois types de cellules a été démontrée de manière convaincante. Premièrement, il s'agit de cellules dendritiques dérivées de la moelle osseuse, localisées dans le cerveau le long des gros vaisseaux sanguins et dans la substance blanche. Deuxièmement, les antigènes sont capables de présenter les cellules endothéliales des vaisseaux sanguins cérébraux et, en association avec les antigènes du CMH, de favoriser la croissance clonale des lymphocytes T spécifiques de ces antigènes. Troisièmement, les cellules microgliales et astrogliales agissent comme agents présentateurs d'antigènes. Participant à la formation de la réponse immunitaire dans le système nerveux central, les astrocytes acquièrent les propriétés d'une cellule effectrice immunitaire et expriment un certain nombre d'antigènes, de cytokines et d'immunomodulateurs. Incubées avec l'interféron y (y-INF), les cellules astrogliales in vitro expriment les antigènes du CMH de classe I et II, et les astrocytes stimulés sont capables de présenter l'antigène et de maintenir la prolifération clonale des lymphocytes.

Les traumatismes cérébraux, l'inflammation postopératoire, les œdèmes et les dépôts de fibrine accompagnant la transplantation de tissu nerveux embryonnaire créent les conditions d'une perméabilité accrue de la barrière hémato-encéphalique, avec une altération de l'autotolérance, de la sensibilisation et de l'activation des lymphocytes CD3+CD4+. La présentation des auto- et alloantigènes est assurée par les astrocytes et les cellules microgliales qui répondent à l'γ-INF en exprimant les molécules du CMH, ICAM-1, LFA-I, LFA-3, les molécules costimulatrices B7-1 (CD80) et B7-2 (CD86), ainsi que par la sécrétion d'IL-la, d'IL-ip et d'γ-INF.

Par conséquent, la survie plus longue du tissu nerveux embryonnaire après transplantation intracérébrale qu'après administration périphérique peut difficilement être associée à l'absence d'initiation de l'immunité de transplantation. De plus, les monocytes, les lymphocytes activés (lymphocytes cytotoxiques CD3+CD8+ et lymphocytes T auxiliaires) et les cytokines qu'ils produisent, ainsi que les anticorps dirigés contre les antigènes du transplant périphérique de tissu nerveux embryonnaire jouent un rôle majeur dans le processus de rejet. Un faible niveau d'expression des molécules du CMH dans le tissu nerveux embryonnaire est d'une importance certaine pour créer les conditions d'une résistance plus longue des neurotransplants aux processus immunitaires des lymphocytes T. C'est pourquoi, dans l'expérience, l'inflammation immunitaire après transplantation de tissu nerveux embryonnaire dans le cerveau se développe plus lentement qu'après greffe de peau. Néanmoins, une destruction complète des transplants individuels de tissu nerveux est observée après 6 mois. Dans ce cas, les lymphocytes T restreints par les antigènes du CMH de classe II sont principalement localisés dans la zone de transplantation (Nicholas et al., 1988). Il a été établi expérimentalement que lors d'une neurotransplantation xénologique, la déplétion des lymphocytes T auxiliaires (L3T4+), mais pas des lymphocytes T cytotoxiques (Lyt-2), prolonge la survie du tissu nerveux de rat dans le cerveau des souris receveuses. Le rejet du neurotransplant s'accompagne de son infiltration par les macrophages et les lymphocytes T de l'hôte. Par conséquent, les macrophages de l'hôte et les cellules microgliales activées agissent in situ comme cellules immunostimulantes présentatrices d'antigènes, et l'augmentation de l'expression des antigènes du CMH de classe I du donneur renforce l'activité tueuse des lymphocytes T cytotoxiques du receveur.

Il est inutile d'analyser les nombreuses tentatives spéculatives visant à expliquer le rejet d'une neurotransplantation par la réaction du système immunitaire du receveur aux cellules endothéliales ou aux éléments gliaux du donneur, car même les lignées pures de cellules progénitrices neurales sont sujettes à une attaque immunitaire. Il est intéressant de noter que l'expression de ligands Fas par les cellules cérébrales, qui se lient aux récepteurs de l'apoptose (molécules Fas) des lymphocytes T infiltrant le cerveau et induisent leur apoptose, joue un rôle important dans les mécanismes de survie prolongée des greffes au sein du SNC, mécanisme de protection typique des tissus auto-immunogènes trans-barrière.

Comme le soulignent à juste titre V. Tsymbalyuk et ses coauteurs (2001), la transplantation de tissu nerveux embryonnaire se caractérise par le développement d'une inflammation impliquant des cellules sensibilisées aux antigènes cérébraux et des cellules activées, des anticorps, ainsi que par la production locale de cytokines. La sensibilisation préexistante de l'organisme aux antigènes cérébraux, qui survient lors du développement des maladies du SNC et peut être dirigée contre les antigènes de la greffe, joue un rôle important à cet égard. C'est pourquoi la survie à long terme des neurotransplants histoincompatibles n'est obtenue qu'en supprimant le système immunitaire par la cyclosporine A ou en introduisant des anticorps monoclonaux dirigés contre les lymphocytes CD4+ du receveur.

Ainsi, de nombreux problèmes de neurotransplantation restent non résolus, notamment ceux liés à la compatibilité immunologique des tissus, qui ne peuvent être résolus qu’après des recherches fondamentales et cliniques ciblées.