Les cellules souches neurales

Les données expérimentales pour la possibilité de régénération des cellules du système nerveux central ont été obtenues découverte beaucoup plus tôt de la recherche sur les cellules souches embryonnaires, qui a montré la présence dans le néocortex, l'hippocampe et le bulbe olfactif des cellules du cerveau de rats adultes, 3H-thymidine excitant, c'est la capacité de synthétiser des protéines et la division. Dans les années 60 du siècle dernier, on supposait que ces cellules étaient les précurseurs des neurones et participaient directement aux processus d'apprentissage et de mémoire. Un peu plus tard révélé la présence de synapses formées de novo dans les neurones et les premiers travaux sur l'utilisation des cellules souches embryonnaires pour induire neyronogeneza in vitro. A la fin des expériences XX siècle avec la différenciation dirigée des cellules dans des CES progénitrices neurales, les neurones dopaminergiques et sérotoninergiques ont conduit à une révision des concepts classiques de la capacité des cellules nerveuses de mammifères à se régénérer. De nombreuses études ont montré de façon convaincante comment les reconstructions de la réalité des réseaux de neurones et la disponibilité de neyronogeneza pendant toute la période de l'organisme des mammifères après la naissance.

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Sources de cellules souches neurales

Les cellules souches neurales isolées au cours des opérations dans la région subventricular des ventricules latéraux et le gyrus denté de l'hippocampe, qui est dans la culture de cellules pour former neurosphères (sphères de neurones), et après la dispersion et preformirovaniya le passé - tous les principaux types du système nerveux central cellulaire ou, dans un environnement spécial, les nouvelles microsphères. Dans des cultures en suspension de tissu dissocié, isolé à partir des parties périventriculaires du cerveau embryonnaire, des neurosphères apparaissent également.

Les marqueurs de cellules cérébrales immatures sont nestine, la bêta-tubuline III (ligne de marqueur neuronal), la vimentine, GFAP et NCAM, pour l'identification immunocytochimique des anticorps monoclonaux qui sont utilisés. La nestine (une protéine des neurofilaments intermédiaires de type IV) exprime des cellules neuroectodermiques multipotentes. Cette protéine a été utilisée pour l'identification et l'isolement de cellules progénitrices pluripotentes du système nerveux central neuroépithélial avec des anticorps monoclonaux de rat-401, qui peut détecter jusqu'à 95% des cellules des embryons de rats du tube neural au onzième jour de gestation. La nestine n'est pas exprimée sur les descendants différenciés des cellules souches neurales, mais elle est présente dans les cellules progénitrices neurales précoces, les neurones postmitotiques et les neuroblastes précoces. A l'aide de ce marqueur, des cellules progénitrices neuroépithéliales ont été identifiées et l'existence de cellules souches dans le système nerveux central a été prouvée. La vimentine (une protéine de neurofilaments intermédiaires de type III) est exprimée par des cellules progénitrices neurales et gliales, ainsi que par des neurones, des fibroblastes et des cellules musculaires lisses. Par conséquent, les deux marqueurs immunocytochimiques n'ont pas la spécificité nécessaire pour l'identification séparée des cellules souches et progénitrices neurales. L'utilisation de bêta-tubuline III établir des cellules souches de lignée neuronale, alors que le type I astrocytes sont identifiés par l'expression de la GFAP et oligodendrocytes spécifiquement donné galactocérébroside (Ga! C).

Mitogene pour les cellules progénitrices neurales sont FGF2 et EGF, soutenir la prolifération de cellules progénitrices en culture avec la formation de neurosphères. Le taux de division des cellules souches neurales augmente significativement sous l'influence de FGF2, et également lors de l'utilisation de la combinaison FGF2 + EGF. Les effets prolifératifs du FGF2 sont médiés par les récepteurs FGF2-R1. L'héparine augmente l'affinité de la liaison au récepteur du FGF2 et améliore considérablement son effet mitogène sur les cellules neuroépithéliales. Dans les premiers stades de l'embryogenèse récepteurs FGF2 exprimés dans télencéphale de rat, à des stades ultérieurs de leur localisation zone ventriculaire limitée. L'expression maximale de FGF2-R1 par les cellules postmitotiques est observée après la fin de la période de neurogenèse précoce. La période initiale de développement du télencéphale est caractérisée par un faible niveau d'expression des récepteurs de l'EGF, principalement dans les cellules de la région ventrale. Dans les derniers stades de l'embryogenèse, l'expression de l'EGF-R augmente dans la direction dorsale. Dans le cerveau des rongeurs a une forte affinité récepteur de l'EGF facteur de croissance transformant bêta (TGF-bêta-R), et qui se lie de préférence. Indirectement, le rôle fonctionnel de l'EGF-R indique les données sur prosencéphale dysgénésie corticale survenant dans la dernière période de l'embryogenèse et l'ontogenèse postnatale, la fonction d'abaissement du cerveau antérieur, le cortex et la mort des cellules hippocampiques ectopia provenant de souris knock-out du gène récepteur de l'EGF. De plus, la présence de TGF-a dans le milieu nutritif est absolument essentielle pour la formation de la neurosphère. Après élimination des facteurs de croissance de la division d'arrêt milieu cellulaire conditionné et subir une différenciation spontanée pour former des neurones, des astrocytes et oligodendroblastov.

Compte tenu de cela, la réagrégation des cellules souches de neurosphères dissociées et la culture est effectuée dans des milieux de culture contenant EGF et FGF de base ou FGF2, mais sans addition de sérum. Il est montré que l'EGF induit la prolifération de la zone de cellules souches des ventricules latéraux et le FGF basique favorise la prolifération des cellules souches du striatum, hippocampe, néocortex et nerf optique d'un cerveau mature. La combinaison de FGF et EGF de base est absolument essentielle pour la prolifération active des cellules souches isolées à partir des troisième et quatrième épendymaires ventricules du cerveau antérieur ainsi que du canal rachidien lombaire et de la moelle épinière thoracique.

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

Si neurosphères ne sont pas dispersés et développés sur des substrats adhésifs dans le milieu dépourvu de facteurs de croissance, la prolifération des cellules souches commencent à se différencier spontanément pour former des cellules précurseurs de neurones et les cellules gliales avec l'expression des marqueurs de tous les types de cellules nerveuses: MAP2, Tau-1, NSE, NeuN, bêta tubuline III (neurones), GFAP (astrocytes) et CALC, 04 (oligodendrocytes). En revanche, dans des cultures de cellules souches neurales dans la proportion de neurones à plus de 40% des cellules différenciées (chez les rongeurs - de 1 à 5%) des cellules chez les souris et les rats, mais il y a beaucoup moins d'oligodendrocytes, ce qui est très important dans la perspective de thérapie cellulaire démyélinisante maladies. Le problème est résolu par l'addition de B104 de milieu de culture qui stimule la formation des cellules mielinprodutsiruyuschih.

Dans la culture de cellules progénitrices neurales dans le cerveau d'embryons humains dans un milieu contenant EGF, FGF basique et LIF, le nombre de cellules progénitrices de la lignée neurale est augmenté de 10 millions de fois. Les cellules reproduites in vitro conservent la capacité de migrer et de se différencier en cellules nerveuses et gliales après transplantation dans le cerveau de rats sexuellement matures. Cependant, in vivo, le nombre de divisions de cellules progénitrices multipotentes est limité. À plusieurs reprises noté que la limite Hayflick pour « adulte » cellules souches neurales (environ 50 mitose) encore inaccessible, même dans l'expérience - les cellules sous forme de neurosphères conservent leurs propriétés que pendant 7 mois et seulement à 8 passages. On pense que cela est dû aux particularités de leur dispersion pendant le passage (trypsinisation ou action mécanique), ce qui réduit considérablement l'activité proliférative des cellules en raison de la violation des contacts intercellulaires. En effet, si au lieu de disperser une méthode de division des neurosphères en 4 parties est utilisée, la viabilité des cellules au cours du passage est significativement augmentée. Cette technique permet la culture de cellules souches neurales humaines pendant 300 jours. Cependant, après cette période, les cellules perdent leur activité mitotique et subissent une dégénérescence ou vont au stade de différenciation spontanée avec la formation de neurones et d'astrocytes. Sur cette base, l'auteur considère que 30 mitoses est le nombre limite de divisions pour les cellules souches neurales cultivées.

Lors de la culture in vitro de cellules souches neurales humaines, des neurones GABA -ergiques sont principalement formés. Sans la création de conditions particulières, les cellules progénitrices neurales donnent naissance à des neurones dopaminergiques (nécessaires pour la thérapie cellulaire de la maladie de Parkinson) que dans les premiers passages, après quoi tous les neurones en culture sont composées exclusivement de cellules GABAergiques. Chez les rongeurs, l'induction de neurones dopaminergiques in vitro est provoquée par IL-1 et IL-11, ainsi que des fragments de membranes de cellules nerveuses, LIF et GDNF. Cependant, cette méthode a échoué pour un homme. Néanmoins, avec une transplantation intracérébrale de neurones GAMK-ergiques in vivo sous l'influence de facteurs de microenvironnement, des cellules nerveuses avec différents phénotypes médiateurs apparaissent.

Recherche combinaisons de facteurs neurotrophiques ont montré que le FGF2 et l'IL-1 induisent des neuroblastes dopaminergiques, qui, cependant, ne sont pas capables de produire des neurones dopaminergiques. La différenciation des cellules souches dans l'hippocampe excitatrice glutamatergique et neurones GABAergiques inhibiteurs est influencée neurotrophines, un EGF et IGF1 induisent la formation de glutamatergique et de neurones GABAergiques à partir de cellules progénitrices neurales d'embryons humains. L'addition séquentielle de la culture de l'acide rétinoïque et neurotrophine 3 (NT3) augmente de manière significative la différenciation des cellules souches de l'hippocampe matures cerveau dans les neurones de nature différente de médiateur, tout en utilisant une combinaison de facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF), NT3 et GDNF dans les cultures de hippocampique et néocortex disponibles neurones pyramidaux.

Ainsi, les résultats de nombreuses études indiquent que, d'une part, des cellules souches provenant 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. Deuxième visant la différenciation induite par des cellules souches neurales in vitro par clonage des cellules souches donne la possibilité d'obtenir des cellules neuronales et gliales avec des caractéristiques phénotypiques souhaitées pour la transplantation intracérébrale sous diverses formes de pathologie cérébrale.

Il ne fait aucun doute que les cellules souches pluripotentes dérivées d'embryons ou des adultes du système nerveux central, peuvent être considérés comme une source de nouveaux neurones et utilisés dans la clinique pour le traitement des troubles neurologiques. Toutefois, le principal obstacle au développement de neurotransplantation cellulaire pratique est le fait que la majorité des cellules souches neurales ne se différencient pas en neurones après l'implantation du système nerveux central dans la zone non neural mature. En contournant cet obstacle, il a proposé une technique innovante très originale qui permet d'obtenir in vitro une population pure de neurones à partir de cellules souches neurales du fœtus après transplantation dans le système nerveux central de rats adultes. Les auteurs affirment que la différenciation des cellules implantées par cette méthode conduit à la formation d'un phénotype neuronal cholinergique, en raison de l'influence du microenvironnement facteurs environnants. La technologie proposée est d'un intérêt en termes de développement de nouvelles thérapies basées sur les cellules souches et remplaçons endommagées en raison d'un traumatisme ou des maladies neuro-dégénératives des neurones comme les neurones cholinergiques jouent un rôle de premier plan dans le développement de la fonction motrice, la fonction de la mémoire et l'apprentissage. En particulier, les neurones cholinergiques isolés à partir de cellules souches humaines peuvent être utilisés pour remplacer les motoneurones perdus dans la sclérose latérale amyotrophique ou les lésions de la moelle épinière. A l'heure actuelle, il n'existe aucune information sur les méthodes de production d'un nombre significatif de neurones cholinergiques à partir d'une population de cellules souches préformées par un mitogène. Les auteurs proposent une manière plutôt simple mais efficace de stimuler mitogène préformées cellules souches neurales primaires embryonnaires dans le sens du développement dans les neurones pratiquement purs après l'implantation dans neurogène et non neural du système nerveux central dans la zone des rats adultes. Le résultat le plus important de leur travail est la conversion d'un nombre suffisant de cellules transplantées dans les neurones cholinergiques lorsqu'elles sont implantées dans la membrane moyenne et la moelle épinière.

De plus, pour préformation cerveau de cellules souches neurales 8 semaines neurones holiyergicheskie d'embryon humain en elle a proposé cortical in vitro d'utiliser diverses combinaisons des facteurs trophiques et les produits chimiques suivants: FGF de base recombinant, EGF, FRV, souris peptide son amino-terminal (Shh-N ), l'acide rétinoïque, NGF, BDNF, NT3, NT4, laminine de souris naturelle et de l'héparine. La première ligne de cellules souches neurales humaines (K048) a été maintenu in vitro pendant deux ans et a résisté à 85 passages sans changement des propriétés prolifératives et de différenciation lors de la conservation de caryotype diploïde normal. Neurosphères non dispersés 19-55 seconds passages (38-52 semaines-e) plantées sur poly-D-lysine et de laminine, puis traitées avec les facteurs ci-dessus à diverses concentrations, des combinaisons et séquences. Combinaison constituée d'un FGF basique, d'héparine et de la laminine (acronyme FHL), étant donné un effet unique. Après une culture d'embryon de jour de cellules souches neurales dans un milieu avec ou sans FHL Shh-N (combinaison Shh-N + FHL en abréviation SFHL) observée cellules planes principales de reproduction rapide. Tout autre protocole de jour (par exemple, tel que le FGF basique + laminine), au contraire, ont conduit à un écart radial limité de cellules en forme de fuseau, et ces cellules n'a pas laissé les neurosphères de base. Après 6 jours d'activation et le moyen ultérieur dix-différenciation contenant B27, au bord de sphères activées FHL polipolyarnye grandes cellules analogues à des neurones ont été trouvés. Dans l'autre protocole, la plupart des groupes de cellules de neurones étaient petites et bipolaire ou unipolaire. Analyse immunocytochimique a montré que de petite taille (<20 microns) bipolaire ou monopolaire cellules ont été ou GABAergique, ou glutamatergique alors que la plupart des grandes cellules polipolyarnyh situées au niveau du bord neurosphères FHL activés se sont avérés cholinergique comme marqueurs exprimés caractéristiques des neurones cholinergiques (Islet-1 et ChAT). Certains de ces neurones en même temps Exprimé Synapsin 1. En conséquence, cinq séries d'expériences indépendantes, les auteurs ont constaté que la population totale des cellules dans les zones individuelles de 45,5% différenciées en neurones TuJl +, alors que les neurones cholinergiques (ChAT ^) était 27,8 % de cellules dans la même population. Après 10 jours de plus de la différenciation in vitro, en plus de neurones cholinergiques dans les neurosphères activés FHL sont des quantités importantes de petits neurones glutamatergiques - (6,3%), GABAergique (11,3%), et astrocyte (35,2% ) et des cellules nestinositives (18,9%). Lors de l'utilisation d'autres combinaisons de facteurs de croissance des neurones cholinergiques sont absents, et les cellules formées aux limites de neurosphères ou d'astrocytes, ou glutamatergiques mineur et les neurones GABA-ergiques. Sauvegarde de surveillance et potentiels actifs en utilisant la technique de patch clamp de cellules entières a montré que, après sept jours FHL activation polipolyarnyh grande majorité des cellules ont un potentiel de repos constituant -29,0 ± 2,0 mV, en l'absence d'un potentiel d'action. Après 2 semaines de l'augmentation potentielle de repos à -63,6 ± 3,0 mV, potentiel d'action qui sont observés au moment de l'induction des courants de dépolarisation et 1M tétrodotoxine bloqués, ce qui indique que l'activité fonctionnelle des neurones cholinergiques immatures.

En outre, les auteurs ont constaté que FHL- lui-même ou l'activation SFHL- in vitro ne provoque pas la formation des neurones matures, et ont essayé d'établir si capable préformées par FHL SFHL ou de cellules souches à se différencier en neurones cholinergiques lors d'une transplantation dans le rat matures du système nerveux central. Pour cette injection de cellules activées dans la région neurogène a été réalisée (hippocampe) et non neural dans plusieurs domaines, notamment membrane moyenne section de cortex préfrontal et la moelle épinière de rats adultes. Le suivi des cellules implantées a été réalisé à l'aide du vecteur CAO-^ p. Il est connu que les TOC marquent simultanément à la fois l'ultrastructure de la cellule et les processus cellulaires (niveau moléculaire) sans fuite et peuvent être directement visualisés. De plus, les cellules souches neurales OPP marqué en charge le profil et la différenciation neuronale gliales profil identique des cellules souches embryonnaires non transformées du cerveau.

Une à deux semaines après l' implantation de 5 x 10 ⁴ activés et étiquetés cellules souches neurales ont été trouvées dans la moelle épinière ou le cerveau de rats, les cellules ROC + étaient principalement à proximité du site d'injection. Les processus de migration et d'intégration ont déjà été observés un mois après la transplantation. Migration gamme variée en fonction du site d'injection: la partie d'introduction dans le cortex préfrontal TOC + cellules ont été localisés dans le 0,4-2 mm à partir du site d'injection, en cas d'implantation dans la membrane du milieu, de l' hippocampe ou des cellules de la moelle épinière ont migré beaucoup plus grande Les cellules transplantées ont été localisées dans des structures hautement organisées du système nerveux central, y compris le cortex frontal, la membrane moyenne, l'hippocampe et la moelle épinière. Des éléments neuronaux marqués d'un TOC ont déjà été observés la première semaine après la transplantation, et leur nombre a augmenté significativement 1 mois après l'opération. L'analyse stéréologique a montré un taux de survie plus élevé des cellules implantées dans différentes structures du cerveau, en comparaison avec la dorsale.

On sait que la population régionale stockée de cellules souches, la transformation en cellules matures sont régulées par des facteurs spécifiques de tissus dans la plupart des tissus de mammifères adultes. La prolifération des cellules souches, la différenciation des cellules progénitrices et de la formation spécifique à la structure des phénotypes neuronaux du cerveau in vivo à un degré beaucoup plus élevé exprimé dans le cerveau fœtal, tel que déterminé par la présence de fortes concentrations de facteurs morphogénétiques microenvironnement local - neurotrophines BDNF, NGF, NT3, NT4 / 5, et croissance Les facteurs de FGF2, TGF-a, IGF1, GDNF, PDGF.

Où sont les cellules souches neurales?

Il est établi que les cellules souches neurales expriment la protéine fibrillaire de l'acide glial qui, parmi les cellules matures de la lignée neurale, n'est préservée que sur les astrocytes. Par conséquent, la réserve de la tige dans le système nerveux central mature peut être des cellules astrocytaires. En effet, dans le bulbe olfactif et les neurones ont été identifiés le gyrus dentelé, provenant du précurseur de GFAP-positif, ce qui est contraire aux vues traditionnelles sur le rôle de géniteur de la glie radiale, GFAP n'est pas exprimé dans le gyrus denté à l'âge adulte. Il est possible que dans le système nerveux central, il y ait deux populations de cellules souches.

La question de la localisation des cellules souches dans la zone sous-ventriculaire reste également incertaine. Selon certains auteurs, les cellules épendymaires forment des sphères dans des clones de culture qui ne sont pas vrais neurosphères (clones de cellules subependimy), puisque seule la capacité de se différencier en astrocytes. D'autre part, après le marquage fluorescent ou viral des cellules épendymaires, un marqueur est trouvé dans les cellules de la couche sub-évaluative et les bulbes olfactifs. Ces cellules marquées in vitro forment des neurosphères et se différencient en neurones, astrocytes et oligodendrocytes. En outre, il est montré que dans l'épendyme environ 5% des cellules expriment des marqueurs de tige - neustin, Notch-1 et Mussashi-1. On suppose que le mécanisme de la mitose asymétrique associée à une répartition inégale du récepteur membranaire Notch-1, de sorte que celle-ci reste sur les cellules subsidiaires de membrane localisés dans la zone épendymaire, alors que la migration des cellules parentales dans la couche de subependimny perd ce récepteur. De ce point de vue, la zone de subependimnuyu peut être considéré comme précurseurs neuronaux progénitrices de collecteur et les cellules gliales générées à partir de souches couche épendymaire. Selon d'autres auteurs, dans la zone subventriculaire caudale formé uniquement les cellules gliales et les cellules sont la source de neyronogeneza Département rostrale-latéral. Dans le troisième mode de réalisation, l'avant et l'arrière divisions zone sous-ventriculaire des ventricules latéraux conférée neurogène puissance équivalente.

Regarde de préférence quatrième mode de réalisation réserve organisation du tronc cérébral dans le CNS, de sorte que dans la zone sous-ventriculaire existe trois grands types de progéniteurs neuronaux - A, B et C. Dans les cellules premiers exprimer des marqueurs neuronaux (PSA-NCAM, TuJl) et entouré par les cellules B, qui sont identifiés par l'expression des antigènes comme des astrocytes. Les cellules C, n'ayant pas de caractéristiques antigéniques des neurones ou des cellules gliales, possèdent une forte activité proliférative. L'auteur montré de façon convaincante que les cellules B sont les précurseurs des cellules A-et formées de novo des neurones du bulbe olfactif. Pendant la migration, les cellules A-brins sont entourés par des cellules progénitrices neurales, qui diffère sensiblement du mécanisme de migration des neuroblastes post-mitotique le long des cellules gliales radiales dans le cerveau embryonnaire. La migration est terminée dans la division mitotique de bulbe olfactif à la fois A et les cellules B, des dérivés qui sont incorporés dans des couches de cellules de la granulosa dans la couche glomérulaire des zones olfactifs du cerveau.

Dans le développement du cerveau d'embryons non différencié des cellules épendymaires, et dans les ventricules comprennent la multiplication des cellules souches germenativnoy ventriculaire e zone subventriculaire, qui migrent neuro- primaire et glioblastomes. Sur cette base, certains auteurs pensent que la région subependimnaya cerveau mature contient une réduction du tissu neural embryonnaire germenativnuyu composé de astrocytes, neuroblastes et les cellules non identifiées. Les vraies cellules souches neurales représentent moins de 1% des cellules dans la zone hermétique de la paroi ventriculaire latérale. En partie pour cette raison, et aussi en relation avec les données que les astrocytes de la zone subependimnoy sont des précurseurs de cellules souches neurales n'excluent pas la possibilité de transdifférenciation des cellules gliales astrocytes à l'acquisition de caractéristiques phénotypiques neuronales.

Le principal obstacle à une décision finale sur la localisation des cellules souches neurales in vivo - l'absence de marqueurs spécifiques de ces cellules. Cependant, très intéressant, d'un point de vue pratique, a présenté les rapports que les cellules souches neurales ont été isolées du système nerveux central des départements qui ne contiennent pas de zones de subependimnyh - les troisième et quatrième ventricules du cerveau antérieur, le thorax du canal rachidien et la moelle épinière lombaire. Il est particulièrement important est le fait que pour lésions de la moelle épinière améliorée prolifération des cellules souches épendymaires du canal central avec formation de cellules souches et la migration dans le différenciant ruminale de astrocytes. De plus, les cellules précurseurs des astro- et des oligodendrocytes sont également présentes dans la moelle épinière intacte des rats adultes.

Ainsi, les données de la littérature indiquent fortement la présence du système nerveux central des mammifères adultes, y compris les humains, réserve souches régionales, régénération et plastique d'une capacité, malheureusement, est en mesure de fournir uniquement les processus de régénération physiologiques pour former de nouveaux réseaux de neurones, mais ne répond pas aux besoins des réparatrices régénération. Cela soulève le problème de trouver des moyens d'augmenter les ressources de la tige du SNC de manière exogène, ce qui est insoluble sans une idée claire des mécanismes de la formation du SNC dans la période embryonnaire.

Aujourd'hui, nous savons que dans le processus de développement embryonnaire, les cellules souches des cellules du tube neural sont la source de trois types - neurones, astrocytes et oligodendrocytes, par exemple, les neurones et les cellules gliales sont dérivées d'un précurseur commun. La différenciation des ectoderme en amas de cellules progénitrices neurales commence sous l'influence des gènes proneural famille bHLH de produits et est bloqué par l'expression de dérivés de protéines des récepteurs transmembranaires famille Notch de gènes qui limitent la détermination et la différenciation précoce des cellules souches neurales. À leur tour, les ligands des récepteurs Notch agissent protéines transmembranaires Delta cellules adjacentes en raison du domaine extracellulaire, qui sont des contacts cellule-cellule directe avec l'interaction inductive entre les cellules souches.

La poursuite de la mise en œuvre du programme de neurogenèse embryonnaire n'est pas moins complexe et devrait, semble-t-il, être spécifique à l'espèce. Cependant, les études de résultats suggèrent que les cellules souches ont le conservatisme de l'évolution distincte, de sorte que les cellules souches neurales sont capables de migrer et d'évoluer quand ils sont transplantées dans le cerveau de rat.

On sait que le système nerveux central des mammifères a une très faible capacité de régénération réparatrices, qui se caractérise par un manque de cerveau mature tout signe de nouvelles cellules pour remplacer les cellules mortes à la suite d'une lésion neuronale. Cependant, dans le cas de la greffe de neuroblastes, ces derniers survivent non seulement, prolifèrent et se différencient, mais sont également capables d'être intégrés dans les structures cérébrales et de remplacer fonctionnellement les neurones perdus. Lorsque les cellules progénitrices neuronales engagées ont été transplantées, l'effet thérapeutique était significativement plus faible. Ces cellules ont montré une faible capacité de migration. De plus, les cellules progénitrices neurales ne reproduisent pas l'architecture des réseaux neuronaux et ne s'intègrent pas fonctionnellement dans le cerveau du receveur. En relation avec cela, les questions de la régénération plastique réparatrice sont activement étudiées dans la transplantation de cellules souches neurales multipotentes non formées.

L'étude M. Alexandrova et al (2001) dans le premier mode de réalisation, des expériences ont été destinataires de rats femelles matures et les donateurs ont été le développement d'embryons de 15 jours. Les receveurs ont été enlevés partie du cortex occipital et la cavité transplanté suspension mécanique tissu cortical embryonnaire présomptif contenant des cellules souches multipotentes ventriculaire et la région sous-ventriculaire. Dans le deuxième mode de réalisation, les expériences réalisées transplantation de cellules souches neurales de rats polovozrelh de cerveau de foetus humain 9 semaines. Des embryons de zone périventriculaires auteurs tranches de tissu cérébral isolé ont été placés dans leur milieu de culture et F-12 a été obtenue par répétées pipetage la suspension cellulaire, puis cultivées dans un NPBM milieu spécial complété par des facteurs de croissance - FGF, EGF et FNG. Les cellules ont été cultivées dans une culture en suspension avant la formation de neurosphères, qui ont été dispersées et à nouveau plantées dans la culture. Après 4 passages avec une période de culture totale de 12-16 jours, les cellules ont été utilisées pour la transplantation. Les destinataires ont été desyatisutochkye rats matures et des rats Wistar deux mois, qui dans la région du ventricule latéral a été injecté avec 4 ul de suspension de cellules souches neurales humaines sans immunosuppression. Les résultats indiquent que les cellules sont dissociées ventriculaire et la zone sous-ventriculaire du signet du cortex cérébral embryonnaire rat allogreffe dans le cerveau adulte continue à se développer, qui est, les facteurs bénéficiaires différenciés microenvironnement du cerveau n'a pas bloqué la croissance et la différenciation des cellules souches neurales de l'embryon. Dans la première période après la transplantation de cellules multipotentes a poursuivi la division mitotique et a migré activement de la zone de la transplantation de tissus dans le cerveau du receveur. Les cellules souches embryonnaires transplantées, qui ont un grand potentiel de la migration, ont été trouvés dans pratiquement toutes les couches du cortex de la greffe de moelle bénéficiaire le long de la piste et dans la matière blanche. La longueur du trajet de migration des cellules nerveuses a toujours été significativement plus faible (jusqu'à 680 microns) que les cellules gliales (jusqu'à 3 mm). Les vecteurs structuraux pour la migration des astrocytes étaient des vaisseaux sanguins et des structures fibreuses du cerveau, ce qui a été noté dans d'autres études.

Auparavant, on pensait que l'accumulation d'astrocytes marqués dans la zone d'endommagement du cortex cérébral du receveur peut être due à la formation d'une barrière gliale entre les tissus de la greffe et le receveur. Cependant, l'étude de la structure près des greffes de cellules emballées a montré que leur Cytoarchitectonics se caractérise par chaotique, sans la répartition en couches des cellules transplantées. Le degré d'ordre des neurones transplantés ne se rapproche de celui des cellules du cortex cérébral normal que s'il n'y a pas de barrière gliale entre les tissus donneur et receveur. Sinon, la structure des cellules de la greffe était atypique, et les neurones eux-mêmes ont subi une hypertrophie. Le typage neuroimmunochimique de cellules transplantées dans des greffes a révélé des neurones GABA -ergiques inhibiteurs à l'expression des protéines PARV, CALB et NPY. Par conséquent, dans le cerveau mature, les facteurs de microenvironnement qui peuvent soutenir la prolifération, la migration et la différenciation spécifique des cellules neuronales multipotentes persistent.

Dans la culture des cellules souches humaines isolées à partir des périventriculaires du cerveau des embryons âgés de 9 semaines, M. Alexandrova et al (2001) dans le quatrième passage nestinpozitivnyh a trouvé un grand nombre de cellules multipotentes, dont certains ont subi une différenciation in vitro et mis au point par type neuronale, ce qui correspond résultats de la recherche d'autres auteurs. Après la transplantation dans le cerveau des rats adultes ont cultivé des cellules souches humaines mitose divisé et migré dans le tissu d'un cerveau hétérologue bénéficiaire. Dans les greffes cellulaires, les auteurs ont observé deux populations de cellules - petites et plus grandes. Ces derniers ont migré à la fois dans le parenchyme et dans les structures fibreuses du cerveau receveur pour des distances insignifiantes - à moins de 300 μm. Le plus long chemin de migration (jusqu'à 3 mm) était caractéristique des petites cellules, dont certaines sont différenciées en astrocytes qui ont été établies en utilisant des anticorps monoclonaux pour la GFAP. Les deux types de cellules ont été trouvés dans la paroi ventriculaire latérale, ce qui indique la libération de cellules transplantées dans le tractus de migration rostrale. Astrocytaires provenant des cellules souches neuronales à la fois humain et de rat ont migré de façon prédominante dans les capillaires sanguins et les structures de fibres cerveau de destinataire qui coïncide avec les données d'autres auteurs.

L'analyse de la différenciation des cellules souches humaines in vivo en utilisant des anticorps monoclonaux contre GFAP, CALB et VIM a révélé la formation d'astrocytes et de neurones. Contrairement aux cellules des greffes de rat, de nombreuses cellules souches humaines étaient positives à la vimentine. En conséquence, une partie des cellules multipotentes humaines n'a pas été différenciée. Plus tard, les mêmes auteurs ont montré que les cellules souches neurales humaines ont été transplantées sans application d'immunosuppression après avoir subi une transplantation dans le cerveau de rat pendant 20 jours sans preuve d'agression immunitaire des cellules gliales du cerveau mature.

On a constaté que même des cellules souches neurales de prizhivlyayutsya drosophile et subissent une différenciation dans le cerveau est si éloigné de taxons d'insectes, comme un rat. L'exactitude des auteurs de l'expérience ne fait aucun doute: les lignes Drosophila transgéniques contenant des gènes de facteurs neurotrophiques humains FNG, GDNF, BDNF, a été inséré dans le vecteur sous casper drosophile: Vous promoteur le choc, de sorte que la température du corps des mammifères appelle automatiquement leur expression. Les auteurs ont identifié les cellules Drosophila gène galactosidase bactérienne de produit par coloration histochimique X-Gal. En outre, il est apparu que les cellules souches neurales sont Drosophila réagir spécifiquement sur les facteurs neurotrophiques, codées par des gènes humains: la xénotransplantation de cellules des lignées transgéniques de Drosophila contenant le gène GDNF dans sa différenciation des cellules souches neurales synthèse considérablement accrue de la tyrosine hydroxylase, et un gène NGF cellules acétylcholinestérase activement produit . Réaction genzavisimye similaires induite dans allogreffe transplanté de xénogreffe avec le tissu nerveux embryonnaire.

Cela signifie-t-il que la différenciation spécifique des cellules souches neuronales est induite par des facteurs neurotrophiques spécifiques à un vidon? D'après les résultats des auteurs xénogreffe qui produisent des facteurs neurotrophiques ont un effet spécifique sur le sort des allogreffes, qui ont ensuite de manière plus intensive et est 2-3 fois supérieure à la taille des allogreffes, sont entrés dans le cerveau sans l'ajout de xénogreffes. Par conséquent, des cellules xénogreffes contenant les gènes de neurotrophines, en particulier le gène codant pour le facteur neurotrophique dérivé des cellules gliales (GDNF) exercent humain sur le développement de l'allogreffe effet de vidonespetsifichesky similaire à l'action de la neurotrophine correspondant. On sait que GDNF a augmenté la survie des neurones dopaminergiques dans le mésencéphale de rat embryonnaire et améliore le métabolisme de la dopamine par ces cellules et induit la différenciation des cellules positives tyrosine hydroxylase, l'amélioration de la croissance des axones et des neurones augmentant la taille du corps. Des effets similaires sont observés dans la culture de neurones dopaminergiques dans le cerveau moyen du rat.

Après la xénotransplantation de cellules souches neurales humaines dans le cerveau de rats matures, on note leur migration active. Il est connu que le processus de migration et de différenciation des cellules souches neurales est contrôlé par un ensemble de gènes spéciaux. Le signal d'initialisation des cellules progénitrices migratoires vers le haut de la différenciation donne un produit protéique de c-RET proto-oncogène ensemble GDNF. Le prochain signal vient du gène mash-1, qui contrôle le choix du chemin de développement cellulaire. De plus, la réaction spécifique des cellules de différenciation dépend également du récepteur a du facteur neurotrophique ciliaire. Ainsi, étant donné une constitution génétique complètement différentes xénogéniques cellules souches neurales humaines et les cellules du cerveau de rat receveur, il doit être reconnu non seulement des facteurs vidonespetsifichnost neurotrophiques, mais aussi la plus forte conservation évolutive des gènes responsables de la différenciation spécifique des cellules souches neurales.

Est-ce possible xénotransplantation neyromateriala embryonnaire dans la pratique neurochirurgicale le traitement des processus pathologiques neurodégénératives dues à la synthèse dépréciés oligodendrocytes myélinique être vu. En attendant, les plus intensivement les questions d'adresse neurotransplantation liés à l'obtention de la moelle allogénique embryonnaires ou matures cellules souches neurales dans la culture suivie par leur différenciation dirigée vers les neuroblastes ou les neurones spécialisés.

Transplantation de cellules souches neurales

Pour stimuler la prolifération et la différenciation des cellules souches neurales de l'organisme adulte peut être transplanté le tissu neural embryonnaire. Il est pas exclu que introduit par allogreffe de cellules souches dans le tissu nerveux de l'embryon lui-même peut subir la prolifération et la différenciation. Il est connu que, après lésion de la moelle épinière la régénération des conducteurs nerveux transportés par l'allongement des axones endommagés et bourgeonnement axonal bourgeonnement collatéral des neurones moteurs intacts. Les principaux obstacles à la régénération de la moelle épinière, sont la formation de lésions du tissu conjonctif dans la cicatrice, dystrophique et dégénérescence des neurones centraux, le déficit FNG, et la présence dans les produits de dégradation de la myéline zone touchée. Il est démontré que la transplantation dans la moelle épinière lésée de divers types de cellules - les fragments du nerf sciatique des animaux adultes, cortex occipital embryonnaire, l'hippocampe, la moelle épinière, les cellules de Schwann, astrocytes, microglie, les macrophages, les fibroblastes - contribue à la régénération des axones blessés par bourgeonnement et permet aux axones nouvellement formés se développent à travers zone de lésion de la moelle épinière. Il est prouvé expérimentalement que la transplantation de tissus nerveux du fœtus à une lésion de la moelle épinière par l'action des facteurs neurotrophiques accélère la croissance des axones touchées, empêche la formation de cicatrice gliale et le développement dystrophique et les processus dégénératifs dans les neurones centraux, tandis que les cellules transplantées tissu neural embryonnaire en cours de la moelle épinière, intégrer avec les tissus adjacents et promouvoir bourgeonnement axonal dans la zone touchée avec la formation de synapses den driticheskogo type de neurones spinaux.

Ce domaine de la médecine régénérative et en plastique a reçu le plus grand développement en Ukraine en raison du travail de l'équipe scientifique dirigée par VI Tsymbalyuk. Tout d'abord, cette étude expérimentale l'efficacité de la transplantation de tissu nerveux embryonnaire de la lésion de la moelle épinière. Dans nerfs périphériques autologues changements les plus marqués auteurs destructeurs ont observé une zone d'étanchéité distale où le 30e jour suivant l'opération, ils ont été combinées avec la nature des processus réparatrices. Lorsque allogreffe état morphofonctionnelle du nerf implanté le 30e jour a été caractérisée par une dégradation sévère des phénomènes de dégénérescence graisseuse et l'amylose dans l'infiltration inflammatoire focal arrière-plan limfoidnokletochnoy avec atrophie prédominante des cellules de Schwann. La transplantation de tissus nerveux embryonnaire largement contribué à la restauration de la conduction de la moelle épinière, en particulier chez les animaux, opération qui a été effectuée dans les 24 premières heures après la lésion: contre l'amélioration des processus de destruction inflammatoire marqué une hypertrophie et une hyperplasie de la synthèse protéique et energoprodutsiruyuschih éléments ultrastructurales neurones spinaux hypertrophie et l'hyperplasie des oligodendrocytes, 50% la réduction de l'amplitude du potentiel d'action musculaire et de 90% - vitesse conduction de l'influx. Pour évaluer l'efficacité de la transplantation de la transplantation de tissus nerveux du fœtus en fonction de la zone dans laquelle il a été constaté que les meilleurs résultats sont observés lors de l'administration directement dans la zone de greffe de lésions de la moelle épinière. A pleine traversée de la moelle épinière de la transplantation d'un tissu neural du foetus est révélée inefficace. Des études dynamiques ont montré que le temps optimal pour la transplantation du tissu nerveux embryonnaire sont les 24 premières heures après une lésion de la moelle épinière, alors qu'une opération au cours de la période de secondaire changements ischémiques et inflammatoires prononcés qui se produisent dans le 2-9 e jour après la blessure, il doit être reconnu impraticable.

On sait que les blessures cranio grave provoque une activation forte et soutenue de la peroxydation des lipides dans les étapes initiales et intermédiaires de la période post-traumatique dans le tissu cérébral endommagé et dans tout l'organisme, et donne également le métabolisme énergétique dans le cerveau blessé. Dans ces conditions, la greffe du tissu nerveux du foetus à des lésions traumatiques contribue à la stabilisation des processus de peroxydation des lipides et augmente la capacité du système antioxydant du cerveau et l'organisme entier, augmente sa protection antiradicalaire en période post-traumatique 35-60 e jour. En même temps, après la transplantation du tissu nerveux embryonnaire, le métabolisme énergétique et la phosphorylation oxydative dans le cerveau sont normalisés. En outre, il est démontré que le premier jour après impédance lésion cérébrale traumatique expérimentale de tissus hémisphère blessés diminue de 30-37% du controlatéral - 20%, ce qui indique le développement d'un œdème cérébral généralisé. Chez les animaux, qui ont subi une transplantation d'involution œdème des tissus nerveux du foetus se produit beaucoup plus vite - déjà le septième jour, la valeur moyenne de l'impédance des tissus hémisphère traumatisé a atteint 97,8% du niveau de contrôle. De plus, la restauration complète des valeurs d'impédance au 30ème jour n'a été notée que chez les animaux auxquels le tissu nerveux embryonnaire avait été transplanté.

La mort des neurones dans le cerveau après une lésion cérébrale traumatique sévère est un contributeur majeur au développement des complications post-traumatiques. Particulièrement sensibles aux neurones dopaminergiques blessures et intégrer les systèmes noradrénergiques, mésencéphale et rachidien. La réduction des taux de dopamine dans striopallidarnoy cortex complexe et cérébral augmente significativement le risque de troubles du mouvement et des troubles psychiatriques, les états épileptiformes, et une diminution de la production de dopamine dans l'hypothalamus peut être la cause de nombreux troubles végétatifs et somatiques observés dans la lointaine période post-traumatique. Les résultats des études sur les lésions cérébrales traumatiques expérimentales suggèrent que la transplantation de tissu nerveux du foetus contribue à la restauration de la dopamine dans l'hémisphère blessé du cerveau, la dopamine et la norépinéphrine - dans l'hypothalamus, ainsi que l'augmentation des niveaux de noradrénaline et de la dopamine dans le mésencéphale et rachidien. En outre, à la suite d'une transplantation de tissu neural embryonnaire dans des modèles animaux de pourcentage normalisé de l'hémisphère blessés du cerveau des phospholipides et une teneur accrue en acides gras (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 de régénération plastique par le tissu neural embryonnaire greffé et indiquent un effet trophique réparateur de la greffe sur l'ensemble du cerveau du receveur.

Une attention particulière doit être accordée à l'expérience clinique du personnel de l'Institut de neurochirurgie. A.P. Romodanova AMS de l'Ukraine sur la transplantation de tissu nerveux embryonnaire dans la paralysie cérébrale de l'enfant - une pathologie extrêmement complexe avec des violations flagrantes de la fonction motrice. Les formes cliniques de la paralysie cérébrale infantile dépendent du niveau de lésion des structures intégrales responsables de la régulation du tonus musculaire et de la formation de stéréotypes moteurs. À l'heure actuelle, il y a suffisamment de preuves pour suggérer que les violations de la fonction motrice et le tonus musculaire sont des changements pathologiques importants dans le système de contrôle du moteur striopallido-thalamocortical. Le lien stri-spallidal de ce système exerce une fonction de contrôle à travers la production nigro- taire de dopamine. Chemin direct commence la mise en oeuvre de commande de neurones thalamocorticales coquille médiation acide gammaaminomaslyanoy (GABA) et la substance P et projetée directement sur la zone du moteur du segment interne du globus pallidus et la substance noire. Voie indirecte dont l'effet est réalisé impliquant GABA et enképhaline, provient des neurones de coquille et affecte le noyau des noyaux gris centraux par l'intermédiaire de la séquence de connexion comprenant le segment externe de globus pallidus et noyau subthalamique. Anomalies de conduction provoquent trajectoire rectiligne hypokinésie, alors qu'une diminution de structures de conductivité voie indirecte mène à hyperkinésie avec des changements pertinents dans le tonus musculaire. L'intégrité des voies GABAergiques à différents niveaux dans le système de contrôle du moteur et l'intégration des connexions dopaminergiques au niveau de la coque sont essentiels pour la régulation des interactions thalamocorticales. La manifestation la plus courante de la pathologie du moteur sous diverses formes de paralysie cérébrale est une violation du tonus musculaire et est étroitement associé le changement de l'activité musculaire réflexe.

Transplantation de tissu neuronal embryonnaire dans la paralysie cérébrale de l'enfant nécessite une analyse minutieuse de la nature des dommages aux structures du cerveau. Sur la base de la détermination de la dopamine et GABA dans les auteurs du liquide céphalorachidien subarachnoïdes ont détaillé le niveau d'intégration des troubles fonctionnels des structures cérébrales, permettant d'objectiver les résultats de l'intervention chirurgicale et à corriger répété neurotransplantation. Tissu nerveux fœtal (abortny matériau d'embryon de 9 semaines) ont été transplantés dans le parenchyme du cortex gyrus précentral des hémisphères cérébraux, en fonction de la gravité des modifications atrophiques. Dans la période postopératoire, aucune complication ou détérioration des patients n'a été observée. Dynamique positive a été observée chez 63% des patients avec des formes spastiques, 82% des enfants sous forme de atones-esthétique et seulement 24% des patients atteints de maladie articulaire. Un effet négatif sur les résultats de l'opération d'un haut niveau de neurosensibilité avec la présence d'auto-anticorps contre des protéines neurospécifiques a été établi. Une transplantation inadéquate de tissu neural embryonnaire a été observée chez des patients âgés de 8 à 10 ans et plus, ainsi que dans le syndrome hyperkinétique sévère et l'épisyndrome. L'efficacité clinique de la transplantation de tissu neural embryonnaire chez les patients présentant des formes de paralysie cérébrale spastique manifeste formation statomotornyh de nouvelles compétences et des mouvements volontaires avec la correction des modèles de mouvement pathologiques et une diminution du degré de spasticité, des postures anormales et les attitudes. Les auteurs estiment que l'effet positif de la transplantation de tissu neural embryonnaire est le résultat de l'effet normalisant sur l'activité fonctionnelle des structures supraspinaux impliquées dans la régulation du ton des postures et des mouvements volontaires. Dans ce cas, les effets cliniques positifs de la transplantation de tissu neural embryonnaire sont accompagnées d'une diminution de la teneur des neurotransmetteurs dans le liquide céphalorachidien méningée, ce qui indique que la reprise des interactions intégrales affectées structures cérébrales.

Il y a une forme plus sévère de la maladie neurologique - état de conscience minimale, le problème du traitement dont, malheureusement, est loin d'être résolu. Représente une maladie chronique subaiguë polyetiology d'état de conscience minimale ou résultant de lésions du système nerveux central organiques lourds (principalement cortex), et caractérisé par la mise au point et à panapraksii panagnozii sections segmentaires de fonction stockées relativement complexe tige formations et limbique du cerveau réticulaire. Des études de suivi (1 à 3 ans) ont montré que l'état de conscience minimale est pas le diagnostic final de détérioration persistante du système nerveux chez les enfants, et se transforme en un état végétatif organique ou de la démence, ou chronique. Dans le département de réadaptation neurochirurgie de l'Institut de neurochirurgie. A.P. Romodanova AMS Ukraine 21 patients avec les effets du syndrome apallique ont effectué une transplantation de tissu nerveux embryonnaire. Sous anesthésie générale trou trépan de coupe de la couronne a été appliquée sur une zone des modifications atrophiques les plus prononcées identifiés dans l'imagerie par résonance ordinateur ou magnétique, et en présence d'une atrophie diffuse de la matière grise ou blanche introduite dans le greffon et une gyrus précentral central du cerveau. Après avoir ouvert les morceaux de dure-mère de l'ancienne marque de tissus d'embryons cortex sensori intracorticale 8-9 semaines implantée au moyen d'un dispositif spécial. Le nombre d'échantillons du tissu implanté est de 4 à 10, qui est déterminée par la quantité et la taille du trou de trépan changements locaux medulla. Contrairement à d'autres types de pathologie au syndrome apallique, les auteurs ont cherché à implanter le plus grand nombre de tissus foetaux dans les zones les plus abordables du cerveau. La dure-mère a été suturée, le plastique du défaut du crâne a été fabriqué. Au cours de l'opération, tous les patients ont montré des changements marqué à la fois le cortex (l'atrophie, le manque de circonvolutions, la décoloration et rachidien de pulsation) et des méninges (épaississement de la dure-mère, un épaississement important de la membrane arachnoïde d'avoir ses propres vaisseaux sanguins, fusion coquilles avec la substance cérébrale sous-jacente). Ces changements ont été plus prononcés chez les patients ayant une histoire, il y avait des indications des lésions cérébrales inflammatoires transférées. Chez les patients ayant subi une hypoxie du système nerveux central, dominé par les changements atrophiques diffus de la substance du cerveau, en particulier les départements corticales, avec une augmentation de l'espace méningée, sans changements importants dans les membranes du cerveau. La moitié des patients ont montré une augmentation des saignements des tissus mous, des os et de la substance cérébrale. Après des opérations dans la période de six mois à trois ans, la condition s'est améliorée chez 16 patients, cinq patients sont restés inchangés. Une dynamique positive a été observée à la fois du côté de la sphère motrice et mentale. Le tonus musculaire est diminuée chez les dix patients et l'activité physique accrue (diminution de la parésie, une meilleure coordination des mouvements), la capacité manipulatrice des membres supérieurs a augmenté de manière significative dans les cinq enfants du patient. Quatre patients réduisent la fréquence et la gravité des crises d'épilepsie et un enfant pendant toute la période d'observation des crises après la chirurgie n'existait pas. Agressivité a diminué chez deux enfants chez deux patients présentant une insuffisance grave bulbaire améliorée avalement, deux enfants ont pu mâcher leur propre dans les 2 semaines après la chirurgie. Il y avait une diminution de la gravité des troubles mentaux, neuf enfants après l'opération est devenue plus calme, le sommeil et l'attention améliorée chez sept patients. Trois patients ayant des conséquences du syndrome apallique ont commencé à reconnaître ses parents, un - de suivre les instructions, deux - dire les mots, trois avaient diminué le degré de dysarthrie. Les auteurs notent qu'une amélioration significative chez les patients commence au bout de 2 mois après l'opération, atteint un maximum de 5-6 mois, le taux d'amélioration ralentit et la fin de l'année, 50% des patients le processus de stabilisation. Effet positif neurotransplantation servi de base pour réintervention chez six patients ayant des conséquences apallique syndrome, mais de l'autre hémisphère du cerveau. Techniques et seconde méthode de transplantation sont identiques à celles de la première opération, mais l'effet clinique de la deuxième étape a été plus faible, mais il ne se produit pas après la première et après la seconde complications graves de la chirurgie. Selon les auteurs, le mécanisme d'action thérapeutique lié à l'influence neurotrophique neurotransplantation tissu neural embryonnaire transplanté qui contient une grande quantité de croissance, hormones et autres substances biologiquement actives favorisant la réparation des neurones endommagés et une réorganisation en plastique tissu cérébral receveur. Il n'est pas exclu et l'activation de l'effet sur l'activité des cellules nerveuses qui ont été conservés morphologiquement, mais a perdu en raison de l'activité fonctionnelle de la maladie. Il est l'effet neurotrophique rapide peut être expliquée par l'amélioration des fonctions bulbaires chez certains enfants à la fin de la première ou la deuxième semaine après la chirurgie. On suppose que, en plus de ceux du troisième-quatrième mois entre le cerveau du greffon et l'hôte a établi la communication morpho-fonctionnelle à travers laquelle neyrotransplantat remplace la fonction des cellules du cerveau mortes, ce qui est le substrat d'amélioration dans les deux fonctions motrices et mentales des patients.

Greffe de tissus fœtaux effet nerveux pour la réorganisation des liens interneuronaux étudié expérimentalement. Les auteurs sur des rats blancs en utilisant un étiquettes fluorescentes lipophile DIL (1,1-dioctadécyl-3,3,3 \ perchlorate 3'-tetrametilindokarbotsianina) et des motifs de balayage laser confocal récupération étudié intermodulaire connexions axonales dans la zone de détérioration mécanique du cortex cérébral sur le fond de transplantation embryonnaire tissu nerveux, et sans elle. Il a constaté que l'introduction du tissu nerveux du fœtus dans une zone endommagée fournit la croissance axonale, qui, après le passage à travers le greffon sont connectés au tissu cérébral adjacent, alors que sans la transplantation de la zone de lésions des tissus nerveux du foetus est pour axones de plus en plus obstacle insurmontable. Dans ce travail, la transplantation de l'embryon (15-17 e jour de gestation) néocortex. Nos résultats - D'autres preuves en faveur d'une influence active greffe de tissu neural embryonnaire de réorganisation post-traumatique relation interneuronale modules structurels et fonctionnels adjacents du cortex cérébral. La transplantation de tissu neural embryonnaire permet une récupération partielle des relations entre les parties divisées de l'endommagement du cortex cérébral par la création de conditions favorables à la croissance des axones dans la zone des éléments de la greffe. L'existence d'un tel effet est prouvé expérimentalement et discuté dans la littérature comme preuve des possibilités en plastique haut du cerveau endommagé des animaux adultes. À cet égard, la transplantation de cellules est maintenant considérée comme la stratégie thérapeutique optimale pour la restauration de la fonction du système nerveux central humain endommagé.

Nos données sur l'efficacité du tissu neuronal du cerveau du fœtus en tant que milieu de transplantation exogène pour les perspectives de la croissance axonale attestent la création délibérée de liaisons de communication entre les parties intactes adjacentes du cerveau. Le travail effectif semble étudier l'effet de la transplantation de tissus nerveux sur la dynamique des paramètres fonctionnels du système nerveux central, dont la tâche était d'étudier l'impact de la transplantation de signets locus coeruleus du foetus (LC) sur les indicateurs morpho neurones LC et les bénéficiaires de l'activité locomotrice. Les receveurs étaient des rats Wistar femelles, des donneurs - des embryons de rats de 18 jours de la même lignée. Transplantation de LC embryonnaire a été réalisée dans la cavité du troisième ventricule du cerveau. Histologiquement, la greffe de greffe a été détectée chez 75% des animaux receveurs. En cas de prise de greffe, la greffe reposait sur la paroi du ventricule, remplissant 1 / 5-2 / 5 de sa lumière, et était viable. Après 1 et 6 mois après la chirurgie, la caractéristique morphologique du tissu neural transplanté est la structure qui se produirait lorsque le développement ontogénétique normale, qui est, la structure de LC. Nos données montrent que chez les animaux qui avaient été LC onglet du fœtus transplantées varie activité dynamique et une activité accrue des noyaux de cellules LC matrice chromatine. Par conséquent, l'intensification de l'activité des neurones de la propre LC se produit, mais la greffe d'implant est également fonctionnellement active. Il est connu que la région dite locomotrice du mésencéphale coïncide pratiquement avec la localisation de LC. Les auteurs estiment que la base des modifications de l'activité motrice des rats receveurs est l'activation de cellules LC, à la fois propriétaire et greffé, avec répartition par suite d'une grande quantité de norepinephrine, y compris dans les segments de la moelle épinière. Ainsi, on suppose que l'augmentation de l'activité locomotrice dans des conditions LC transplantation dans un cerveau animal intact en raison de la présence de transplantation fonctionnellement actif intégré au cerveau du destinataire et de contribuer à l'activation de l'activité locomotrice des rats.

En outre, il est démontré que les cellules transplantées embryonnaires neuroépithéliales signets néocortex et la moelle épinière survivre et se différencier en neuroblastes, jeunes et neurones matures dans 1-2 mois après la transplantation dans le nerf sciatique blessés des rats adultes. Dans l'étude de la dynamique de NADRN neurones positifs signets la moelle épinière embryonnaire de rat et de néocortex hétérotopiques allogreffes (15 d'embryons de rat par jour) pour des coupes longitudinales à travers les nerfs sciatiques de rats receveurs ont montré la prise de greffe de 70 à 80% neyrotransplantatov qui dépend du moment de l'observation. Neuroblastes de forme uniforme et bipolaire avec des noyaux lumineux arrondis et un ou deux nucléoles commencent à se former dans les greffes à une semaine après l'opération, qui a été accompagnée par la formation de grappes. Parmi les neuroblastes auteurs ont échoué à détecter les cellules contenant NADPH-diafopazy (NADPH-d). Après 7 jours d'éléments NADPH positifs étaient seulement cellulaires des vaisseaux sanguins - cellules endothéliales des capillaires à l'intérieur du greffon et endothéliales et les cellules musculaires lisses vasculaires du nerf sciatique du receveur. Etant 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 attribuent l'apparition des cellules musculaires lisses NADPH positifs dans les vaisseaux sanguins du nerf sciatique à la présence d'IL-1 synthétisée dans les troncs nerveux endommagés. On sait que dans la transplantation de conditions de signets du cerveau du fœtus est synchronisé avec le développement des neurones in situ. Les résultats des études morphologiques indiquent que la différenciation des éléments neuronaux transplanter sept jours après la transplantation correspond à la différenciation des cellules semblables au cerveau de rats nouveau-nés. Ainsi, dans une transplantation hétérotopique dans un nerf périphérique des cellules nerveuses d'embryons transplantés présentent la capacité de synthétiser la NADPH-d. Dans les greffes de moelle épinière révèle plus de neurones contenant NADPH-d, les greffes que dans le néocortex, mais la synthèse de l'oxyde nitrique dans les neurones transplantés commence plus tard que le développement in situ. Dans le système nerveux central des vertébrés cellules NOS positives apparaissent dès la période prénatale. On croit que le NO contribue à la formation de connexions synaptiques dans le cerveau en développement, et la présence des afférences nerveuses NOS positives fournissant neuroblastes synthèse de NO dans le cervelet, stimule la migration et la différenciation des neurones, formant ainsi Cytoarchitectonics cerveau normal. Le rôle important de NO dans sinapsogeneze installé dans le tectum - NOS neurones positifs étaient seuls ceux qui avaient les connexions synaptiques avec des cellules de la rétine.

On sait que l'oxyde nitrique est l'un des régulateurs de l'activité cérébrale, où il est formé à partir de l'arginine sous l'influence de la NO synthase, qui a une activité diaphorique. Dans le SNC, NO est synthétisé dans les cellules endothéliales des vaisseaux sanguins, des microglies, des astrocytes et dans les neurones de diverses parties du cerveau. Après des lésions cérébrales traumatiques, ainsi que l'hypoxie et l'ischémie, il y a une augmentation du nombre de neurones contenant du NO, qui est l'un des régulateurs du flux sanguin cérébral. Compte tenu de la capacité de N0 à induire la synapsogenèse, l'étude de la formation de cellules contenant du NO dans des conditions de neurotransplantation sur le fond des lésions traumatiques du tissu nerveux du receveur est particulièrement intéressante.

Il est tout aussi important d'étudier l'influence sur le comportement stéréotypé réflexe conditionné neurotransplantation. Dans des expériences qui étudient l'influence lointaine et intracérébrale (entre CII et CIII) greffes de taches bleuâtres embryonnaires (17-19 e jour de gestation) et la teneur en mémoire des processus catécholamines chez le rat avec la destruction frontotemporale néocortex montré que les dommages électrolytique frontotemporale cortex donne stéréotype conditionnel réponse d'évitement affectif réflexe (mémoire), diminue l'activité physiologique, réduit la quantité de noradrenaline dans la zone corticale de la coagulé mais augmente de sorte que son niveau dans l'hypothalamus, où une diminution de la concentration de l'adrénaline, mais dans le sang et ses glandes surrénales quantité augmente.

A la suite de la transplantation intracérébrale de taches bleuâtres de tissu embryonnaire dans 81,4% des animaux stéréotype récupéré réponse conditionnelle d'évitement réflexe émotionnel, les dommages électrolytique altération aux zones fronto-temporales du cortex cérébral d'adrénaline normalisée dans la formation réticulaire mésencéphale, hypothalamus et le néocortex et l'hippocampe même élève son niveau, combinée à une diminution des concentrations sanguines d'adrénaline.

La transplantation lointaine de taches bleuâtres de tissu embryonnaire favorise non seulement la restauration de la réponse d'évitement réflexe émotionnel conditionnel stéréotype altérée chez les rats avec des lésions du cortex fronto électrolytique, mais augmente également le contenu de la noradrénaline et l'adrénaline, principalement dans l'hypothalamus, le sang, le cœur et les glandes surrénales. On suppose que cela est dû à la greffe vascularisation, la pénétration des neurotransmetteurs dans le sang, leur passage à travers la barrière hémato-encéphalique et les mécanismes d'activation d'adrénaline recapture et l'absorption de noradrénaline par les types 1, 2, 3. Les auteurs estiment que la stabilisation des longs niveaux de noradrénaline dans une prise de greffe et la fonction la greffe peut être considéré comme un phénomène de la libération progressive des neurones à des doses minimes de taches bleuâtres.

Effets cliniques positifs de la transplantation de tissu neural embryonnaire peut être dû à la capacité et celle-ci influence les processus de formation de nouveaux navires dans la régulation de la participation directe des facteurs de croissance et cytokines. Activé facteurs de croissance angiogéniques de vasculogenèse - facteur de croissance endothélial vasculaire (VEGF), FGF, PDGF et TGF, qui sont synthétisés au cours de l'ischémie au service du point de l'angiogenèse d'origine. Il est prouvé que l'épuisement du potentiel de croissance vasculaire se produit dans le processus de vieillissement du corps qui joue un rôle important dans la pathogenèse des maladies telles que la maladie coronarienne et l'athérosclérose des membres inférieurs. L'ischémie des tissus se développe et avec une variété d'autres maladies. L'introduction de facteurs angiogéniques dans la zone d'ischémie (angiogenèse thérapeutique) stimule la croissance des vaisseaux sanguins dans les tissus ischémiques et améliore la microcirculation en raison du développement de la circulation collatérale, ce qui, à son tour, augmente l'activité fonctionnelle de l'organe affecté.

Les plus prometteurs pour une utilisation clinique sont le VEGF et le FGF. Les résultats des premiers essais randomisés se sont révélés encourageants, notamment en ce qui concerne le choix correct des posologies optimales et des modes d'administration des facteurs angiogéniques. A cet égard, une évaluation expérimentale de l'activité angiogénique d'un extrait isolé de tissu cérébral embryonnaire humain a été réalisée. Le travail a utilisé un matériel d'avortement obtenu à la vingtième semaine de grossesse et traité selon la méthode de I. Maciog et co-auteurs (1979) dans la modification de l'ANRF IC. Ce médicament est un analogue du "supplément de croissance des cellules endothéliales" ("Sigma") et est un mélange naturel de facteurs angiogéniques humains, qui comprend le VEGF et le FGF. Les expériences ont été réalisées sur des rats avec des modèles d'ischémie du tissu du membre postérieur et du myocarde. Sur la base de la recherche de l'activité de la phosphatase alcaline dans des animaux de laboratoire traités avec l'extrait du tissu neural embryonnaire, a montré une augmentation du nombre de capillaires par unité de surface du myocarde - à la fois la direction longitudinale et transversalement par rapport aux tranches de coeur. Activité angiogénique du médicament qui se manifeste par introduction directe dans la zone ischémique et dans le cas d'une administration systémique (par voie intramusculaire), ce qui a conduit à une diminution de la superficie moyenne de la cicatrice post-infarctus.

Dans tout mode de réalisation, la transplantation de tissu neural embryonnaire est extrêmement important de choisir la période de gestation correcte transplanté matériel embryonnaire. Analyse comparative des préparations cellulaires de mésencéphale ventral embryonnaire 8, 14- et les rats embryonnaires âgés de 16-17 jours trois mois après intrastriarnoy neurotransplantation rats sexuellement matures avec parkinsonisme dans une asymétrie moteur apomorfinindutsirovannoy test automatisé a révélé des préparations de cellules d'efficacité significativement plus élevée du système nerveux central des embryons de 8 jours et le plus petit - à partir d'un tissu nerveux embryonnaire âgé de 16-17 jours. Les données obtenues ont été corrélées avec l'analyse des résultats, en particulier, avec les dimensions des greffes, la sévérité de la réaction gliale, le nombre de neurones dopaminergiques en eux.

Différences effet thérapeutique des cellules du tissu nerveux du fœtus peut être associé au degré d'engagement et de l'immaturité des cellules elles-mêmes, et leur réponse à divers facteurs de croissance, qui sont attribués dans la zone des dommages des neurones dopaminergiques induite. En particulier, l'effet de l'EGF et de FGF2 dans le développement des cellules souches neurales en télencéphale in vivo se produit à différents stades de l'embryogenèse. Cellules neuroépithéliales embryons de souris âgés de 8,5 jours lors de leur culture in vitro à proliférer dans un milieu sans sérum en présence de FGF-2, mais pas EGF, qui réagissent stem seule population cellulaire isolée des cerveaux d'embryons à des stades ultérieurs de développement. En même temps, les cellules souches neurales prolifèrent en réponse à chacune de ces mitogènes et Atteignez additivement en cas d'addition de FGF2 et EGF dans des cultures de plantation à faible densité cellulaire. On croit que les cellules souches neurales EGF réactive des embryons de zone germinative âgé de 14,5 jours souris sont les descendants linéaires de cellules souches neurales FGF-réactive, qui apparaissent d'abord après 8,5 jours de gestation. Phénotype potentiel souches neurales et les cellules progénitrices dépend de l'influence complexe leur microenvironnement. Lorsque immunophénotypage des cellules nerveuses et les zones hippocampiques périventriculaires 8-12- et embryons humains âgés de 17-20 semaines par cytofluorométrie de flux a révélé une grande variabilité associée à la fois avec l'âge gestationnel et les caractéristiques constitutionnelles individuelles biomatériau des donateurs. Lors de la mise en culture des cellules précurseurs nerveuses dans un milieu exempt de sérum avec un EGF sélectif, neurosphères FGF2 et NGF formés à un débit sensiblement indépendant de la gestation. Les cellules de différentes zones du cerveau 5-13 semaines embryon humain à court culture avec FGF2 dans des cultures en monocouche sur le substrat de laminine en présence de quantités traces de facteurs de croissance supportant la prolifération pendant 6 semaines avec un pourcentage élevé de cellules nestinpozitivnyh sur un fond de formation spontanée de cellules avec des marqueurs des trois lignes différenciation neurale. Les cellules isolées à partir de mésencéphale humain pendant la gestation d'embryons supérieur à 13 semaines pour prolifèrent sous l'influence du FEM et forment également neurosphères. Grâce à la combinaison de EGF et FGF2, un effet synergique a été atteint. La prolifération la plus intense de cellules souches neuronales est observée avec l'apparition de neurosphères cultivées lorsque les tissus du cortex cérébral d'embryons humains âgés de 6 à 8 semaines en présence EGF2, IGF1 et 5% de sérum de cheval sur un substrat avec de la fibronectine.

Il convient de noter que les questions liées à l'âge gestationnel et le ministère des tissus du système nerveux central embryonnaire est préférable d'utiliser dans le but de neurotransplantation restent ouvertes. Les réponses se trouvent dans la neurogenèse du cerveau en développement, qui se poursuit tout au long de la période prénatale - dans le laps de temps où l'épithélium du tube neural forme une structure multicouche. On pense que la source de cellules souches et de nouveaux neurones cellules gliales radial est composé de cellules allongées avec des procédés longs, dirigés radialement par rapport à la paroi de vésicules cérébrales, et en contact avec la surface interne des ventricules et les parois extérieures de la surface de la pie-mère cérébrale. Plus tôt glie radiale dotés seulement une fonction des voies neuronales, par lequel la migration des neuroblastes de la surface ventrale dans les sections, et lui confère un rôle de cadre dans la formation de l'organisation laminaire correcte du cortex. Aujourd'hui, il est établi que le développement de la glie radiale est transdifférencié en astrocytes. Une grande partie est réduit chez les mammifères après la naissance, mais ce genre d'animaux dans lequel la glie radiale persiste à l'âge adulte neyronogenez flux actifs et dans la période post-natale.

Dans la culture de cellules à partir de neurones de rongeur embryonnaires formées néocortex gliales radiales et des cellules gliales, et au développement de l'embryon de gestation de 14 à 16 jours (période de neyronogeneza d'intensité maximale dans le cortex cérébral de souris et les rats) formées principalement les neurones. Au 18ème jour de l'embryogenèse, la différenciation s'est déplacée vers la formation des astrocytes avec une diminution significative du nombre de neurones nouvellement formés. Étiquetage in situ des cellules gliales radiales à l'aide de la GFP a permis de détecter des bulles dans les embryons âgés de 15 à 16 jours cavité de cerveau de rat division asymétrique des cellules marquées avec l'apparition des cellules filles ayant des caractéristiques immunologiques et électrophysiologiques de neuroblastes. Il est remarquable que, d'après les résultats des observations dynamiques, les neuroblastes émergents utilisent la cellule mère de la glie radiale pour migrer vers la surface de la piaule.

Le marqueur endogène de la glie radiale est la protéine des filaments de neustine intermédiaires. Par cellule fluorescente tri par écoulement marqué avec un rétrovirus associé à la GFP et exprimé sous le contrôle de la nestine, il a démontré que les cellules souches de la dentate région gyrus de l'hippocampe et par personne chyle (matériau a été obtenu lors de la chirurgie de l'épilepsie) expriment la nestine. Par conséquent, ils se réfèrent à la glie radiale, qui chez l'homme, comme chez les autres mammifères, n'est retenue que dans le gyrus denté.

Cependant, l'efficacité de la transplantation de cellules dépend non seulement la viabilité élevée des cellules du donneur et leur potentiel de différenciation et fonction remplacer les cellules défectueuses, mais principalement dirigé la migration. C'est à partir de la capacité de migration que dépend l'intégration fonctionnelle complète des cellules transplantées - sans perturbation de la cytoarchitectonique du cerveau receveur. Depuis la cellule gliale radiale dans la période post-natale est exposé presque entièrement à la réduction, devrait savoir comment les bénéficiaires adultes de cellules du donneur peuvent se déplacer de la zone de la transplantation dans le centre de lésions cérébrales. Il existe deux versions de la migration des cellules du système nerveux central, indépendamment de la glie radiale: le phénomène de la migration tangentielle ou mouvement des neuroblastes dans le développement du cortex cérébral perpendiculaire au réseau gliales radiale, ainsi que la migration de la « chaîne » ou « chaîne ». En particulier, la migration des cellules progénitrices neurales de la zone sous-ventriculaire rostral se produit dans le bulbe olfactif en tant que séquence de cellules étroitement contigus entourés par des cellules gliales. On pense que ces cellules utilisent des cellules partenaires en tant que substrat de migration, tels que le régulateur principal des interactions cellule-cellule est PSA-NCAM (molécule d'adhérence neuronale Les cellules polisialirovannaya). Par conséquent, la migration des neurones ne nécessite pas nécessairement la participation de la glie radiale ou des liaisons axonales préexistantes. Forme Vneradialnaya de mouvement cellulaire « chaîne » du flux migratoire rostral est maintenue tout au long de la vie, ce qui indique la possibilité réelle de livraison ciblée des cellules progénitrices de neurones transplantés dans le système nerveux mature.

Il y a une hypothèse sur la présence de lignées de cellules souches dans l'ontogenèse du cerveau, selon laquelle, dans les premiers stades de cellules souches de développement du cerveau sont des cellules du neuroepithelium, qui dans le processus de maturation dans la glie radiale transdifférencier. À l'âge adulte, le rôle des cellules souches est effectué par des cellules qui ont des signes d'astrocytes. En dépit d'un certain nombre de questions controversées (controverse sur les cellules souches de l'hippocampe, ainsi que les parties profondes du cerveau qui ne dispose pas d'une structure en couches de la croûte et le développement des monticules thalamiques, où la glie radiale est absent), un concept clair et simple de la succession du phénotype des cellules souches au cours ressemble ontogenèse très attrayant.

L'effet des facteurs de microenvironnement sur la détermination et la différenciation ultérieure des cellules cellulaires différentielles neurales est clairement démontré dans la transplantation de cellules souches de la moelle épinière de rat mature dans différentes parties du système nerveux mature. Lorsque les cellules souches ont été transplantées dans le gyrus denté ou dans la zone de migration des neurones des bulbes olfactifs, une transplantation active des cellules à de nombreux neurones a été observée. La transplantation de cellules souches dans la moelle épinière et la zone de l'hippocampe a donné lieu à la formation d'astrocytes et oligodendrocytes, alors que dans la transplantation dans le gyrus denté ont été formés non seulement des cellules gliales, mais aussi les neurones.

Chez un rat sexuellement mature, le nombre de cellules en division dans le gyrus denté peut atteindre plusieurs milliers par jour - moins de 1% du nombre total de cellules de grain. Les neurones représentent 50-90% des cellules, des astrocytes et d'autres éléments gliaux - environ 15%. Les cellules restantes ont des caractéristiques antigéniques des neurones et des cellules gliales, mais contiennent des antigènes de cellules endotheliales, ce qui indique une neyronogeneza proche de la relation et de l'angiogenèse dans le gyrus denté. Les partisans de la possibilité de différencier les cellules endothéliales en cellules progénitrices neuronales se réfèrent à la capacité des endothéliocytes in vitro à synthétiser BDNF.

Vitesse impressionnante auto-assemblage des réseaux de neurones: dans le processus de différenciation de cellules progénitrices migrent cellules granulaires dans le gyrus denté et forment des germes de croissance vers la zone SAZ des synapses hippocampiques et formant avec les neurones pyramidaux glutamatergique et intercalaire inhibiteur. Nouvellement créé des cellules-grains intégrés dans les circuits de neurones existants pendant 2 semaines, et les premières synapses apparaissent déjà 4-6 jours après l'apparition de nouvelles cellules. Par l'administration fréquente BrdU animale mature ou 3H-thymidine (un moyen d'identifier les cellules souches adultes) détecté un grand nombre de neurones et astrocytes marqués dans l'hippocampe, 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, la différenciation et la mort des cellules dans le gyrus denté de l'hippocampe du cerveau mature en raison du fait que les nouvelles ici neurones sont localisés dans l'un des endroits clés de l'hippocampe, responsable des processus d'apprentissage et de mémoire.

Ainsi, aujourd'hui trouvé que des cellules de la zone de les rongeurs matures ventricule latéral se produit-prédécesseur neural les cellules qui migrent le long du courant de migration rostral, formée longitudinalement orientée cellules astrocytaires vers le bulbe olfactif, où ils sont noyés dans la couche de cellules de céréales et de se différencier en neurones qui structure. La migration des cellules neurales progénitrices retrouvées chez les singes adultes de flux migratoires rostrales, ce qui suggère la possibilité de la formation de nouveaux neurones dans le bulbe olfactif des primates. Les cellules souches neurales isolées à partir du bulbe olfactif adulte et traduites dans une ligne, les cellules clonées qui se différencient en neurones, astrocytes et oligodendrocytes. Les cellules souches se trouvent dans l'hippocampe du cerveau matures de rats, les souris, les singes et les humains. Les cellules souches neurales de la zone sous-granulaire de la planche de bord denté sont une source de cellules précurseurs migrent dans les branches médiale et latérale de l'hippocampe, où ils se différencient en cellules matures de grains et des éléments gliales. Les axones formés de novo dentés neurones gyrus retracée au saz champ, ce qui indique que les neurones nouvellement formés impliqués dans la mise en œuvre des fonctions hippocampiques. Dans les régions associatives du néocortex du cerveau singe adulte trouvé des cellules précurseurs des neurones qui migrent de la zone sous-ventriculaire. La nouvelle couche VI des neurones pyramidaux du cortex cérébral nouvelles souris révélé par 2-28 semaines cette couche après dégâts et la mort des neurones natifs en raison de la migration des cellules progénitrices dormantnyh antérieures dans la zone subventricular. Enfin, la réalité de neyronogeneza post-natale dans le cerveau humain montre une augmentation de deux fois le nombre de neurones corticaux, a poursuivi au cours des 6 premières années après la naissance.

La question de la régulation des processus de reproduction et de différenciation des cellules souches et progénitrices neurales revêt une importance non négligeable pour la transplantation cellulaire pratique. La valeur la plus élevée parmi les facteurs qui dépriment la prolifération des cellules progénitrices neurales ont glucocorticoïde, ce qui réduit considérablement le nombre de divisions, alors que l'ablation de la glande surrénale, au contraire, augmente considérablement le nombre de mitose (Gould, 1996). Il est à noter que la morphogenèse du gyrus denté chez les rongeurs est plus intense au cours des deux premières semaines de développement post-natal en l'absence de réaction au stress sur le fond d'une forte baisse de la production et la sécrétion d'hormones stéroïdes du cortex surrénalien. Corticostéroïdes inhiber la migration des cellules de granules - de nouveaux neurones ne sont pas intégrés dans la couche granulaire du gyrus dentelé et le hile restent. Il est supposé que les processus de formation de la liaison synaptique sont violés simultanément. La protection des cellules de cette « agression » de stéroïdes menées par l'expression minimale des récepteurs minéraux et glucocorticoïde sur les cellules proliférantes haricots non seulement au cours du développement du gyrus dentelé, mais aussi chez les animaux adultes. Néanmoins, tous les neurones dans les neurones hippocampiques du cerveau se caractérise par la forte teneur du récepteur glucocorticoïde, ce qui provoque le stress sur l'hippocampe. Le stress psycho-émotionnel et les situations stressantes inhibent la neuronogenèse, 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 neuronogenèse est tout à fait compréhensible, étant donné l'état de dormance prédominante des cellules souches neurales. Lorsque l'immobilisation des rats enceintes (rongeurs - facteur de stress supramaximale) est défini comme le stress prénatal provoque également une réduction du nombre de cellules dans le corps godronné et inhibe sensiblement neyronogenez. Il est connu que les glucocorticoïdes sont impliqués dans la pathogenèse des états dépressifs, qui est le neyronogeneza de freinage équivalent morphologique, restructuration neuronale pathologique et les connexions interneuronales, ainsi que la mort des cellules nerveuses. D'autre part, les agents de chimiothérapie antidépresseurs activent la formation de neurones dans de novo, ce qui confirme le lien entre les processus de formation de nouveaux neurones dans l'hippocampe et le développement de la dépression. Un impact significatif sur neyronogenez ont oestrogène, dont les effets sont opposées à l'action des glucocorticoïdes et sont de soutenir la prolifération et la survie des cellules progénitrices neurales. Il convient de noter que les œstrogènes augmentent considérablement la capacité des animaux à apprendre. Certains auteurs avec l'influence des oestrogènes associent des changements cycliques dans le nombre de cellules-grains et dépassant leur nombre chez les femelles.

On sait que la neurogenèse est contrôlée par l'EGF, le FGF et le BDNF, mais les mécanismes de l'effet des signaux externes sur les cellules souches provenant des mitogènes et des facteurs de croissance n'ont pas été suffisamment étudiés. On a trouvé que supporte PDGF in vitro de cellules souches de lignée neuronale, et le facteur neurotrophique ciliaire (CNTF), comme triiodothyronine stimule la formation de cellules gliales principalement - astrocytes et les oligodendrocytes. Pituitaire protéine adenylate activant l'adénylate (PACAP) et le peptide intestinal vasoactif (VIP) activer la prolifération de cellules progénitrices neurales, mais traite inhiber la différenciation des cellules filles. Les opioïdes, en particulier dans le cas d'une exposition prolongée, inhibent significativement la neuronogenèse. Cependant, les cellules souches et progénitrices neurales des cellules précurseurs du gyrus denté ne sont pas révélés récepteurs opioïdes (qui sont présents dans la différenciation des neurones dans la période embryonnaire), qui ne permet pas d'évaluer les effets directs des opioïdes.

Les besoins de la médecine pratique régénératrice et plastique ont forcé les chercheurs à accorder une attention particulière à l'étude de la pluripotence et de la multipotence des cellules souches. La réalisation de ces propriétés au niveau de la cellule souche régionale d'un organisme adulte à long terme pourrait assurer le développement du matériel de transplantation nécessaire. Il a été montré ci-dessus que la stimulation épigénétique des cellules souches neurales permet d'obtenir des cellules proliférantes déjà préformées par des phénotypes neuraux, ce qui limite leur nombre. Dans le cas des propriétés de cellules souches embryonnaires totipotentes prolifération jusqu'à ce qu'un nombre suffisant de cellules se produit la différenciation neuronale précédemment, les cellules ont été propagées et facilement converties en phénotype neuronal. Pour les cellules souches neurales PGC isolées à partir de la masse cellulaire intérieure de blastocystes cultivés avec et LIF présence obligatoire, ce qui préserve leur totipotence et la capacité à se diviser indéfiniment. Après cela, l'acide rétinoïque est induit par la différenciation neuronale de l'ESC. Transplantation ainsi obtenu des cellules souches neurales dans la quinoléine endommagée et striatum 6-hydroxydopamine accompagnés de leur différenciation en neurones dopaminergiques et sérotoninergiques. Après l'introduction dans les ventricules du cerveau de l'embryon des cellules souches neurales dérivées de rats PGC migrent vers différentes régions du cerveau du destinataire, y compris le cortex, striatum, cloison, thalamus, l'hypothalamus et le cervelet. Les cellules restant dans la cavité des ventricules forment des structures épithéliales ressemblant à un tube neural, ainsi que des îlots individuels de tissu non neuronal. Dans le parenchyme du cerveau de l'embryon receveur, les cellules transplantées produisent trois types principaux de cellules dans le système nerveux. Certains d'entre eux ont des dendrites apicales allongées, des corps cellulaires pyramidaux et des axones basaux qui se projettent dans le corps calleux. Origine donneur d'astrocytes étirer leurs processus de capillaires à proximité, et les oligodendrocytes sont étroitement en contact avec les manchons de myéline, en prenant part à la formation de la myéline. Ainsi, les cellules progénitrices neurales dérivées de PGC in vitro, capables de diriger des signaux de migration et de différenciation régionale adéquates microenvironnement fournissant de nombreux domaines des neurones du cerveau en développement et glie.

Certains auteurs considèrent la possibilité de transdifférenciation de- et régionale des cellules souches adultes. Une confirmation indirecte de la dédifférenciation des cellules en culture avec l'expansion de leurs puissances sont données sur la prise de greffe de cellules souches neurales chez la souris de la moelle osseuse avec le développement ultérieur de ces lignées cellulaires, donnant un cellules fonctionnellement actives de sang périphérique. De plus, la transplantation de cellules de neurosphères génétiquement marquées (lacZ) dérivées de cerveau mature ou embryonnaires, dans le cerveau de souris irradiées avec une myélosuppression, conduit à la formation de cellules souches non seulement les dérivés de neurones, mais provoque aussi la production de cellules sanguines, ce qui indique que neurale pluripotente cellules souches, réalisées en dehors du cerveau. Ainsi, les cellules souches neurales peuvent se différencier en cellules du sang sous l'effet de signaux provenant de la moelle osseuse microenvironnement transformation provisoire dans la cellule souche hématopoïétique. D'autre part, pour la greffe de cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse dans le cerveau mis leur différenciation sous l'influence du microenvironnement du tissu cérébral dans les cellules gliales et nerveuses. Par conséquent, le différentiel potentiel rovochny de neurones et les cellules souches hématopoïétiques ne sont pas une spécificité tissulaire restreinte. En d'autres termes, les facteurs de microenvironnement locaux autres que la caractéristique des tissus du cerveau et la moelle osseuse peuvent changer l'orientation de la différenciation de ces cellules. Il est montré que les cellules souches neurales injectées dans le système veineux des souris irradiées, créé dans la rate et la moelle osseuse une population de myéloïdes, lymphoïdes et les cellules hématopoïétiques immatures. In vitro L'effet des protéines morphogénétiques de la moelle osseuse (BMP) sur la survie et la différenciation des cellules souches neurales est déterminée, comme dans les premiers stades de l'embryogenèse dans le développement des neurones directions ou gliales. Les cultures de cellules souches neurales d'embryons de rats âgés de 16 jours PGO induisent astrocytes et les neurones, alors que dans des cultures de cellules souches dérivées des astrocytes du cerveau périnatale formé seulement. En outre, la génération de PGB supprimer oligodendrocytes in vitro qui apparaissent uniquement lors de l'ajout PGO antagoniste de caboche.

Processus inhérent vidonespetsifichnost transdifférenciation: les cellules souches hématopoïétiques sont la moelle osseuse humaine transplantée dans le striatum de rats adultes, migrer dans la substance blanche de la capsule extérieure, néocortex ipsi et controlatérale où ils forment astrotsitopodobnye éléments cellulaires (Azizi et al, 1998). Dans allotransplantation de cellules souches de moelle osseuse dans le ventricule latéral de la migration de souris néonatale de cellules souches hématopoïétiques peut être attribuée à des structures du cerveau antérieur et du cervelet. Le striatum et la couche moléculaire des cellules hippocampiques migré transformées dans les astrocytes, et dans le bulbe olfactif, la couche interne des cellules granulaires de cervelet et de la formation réticulaire du tronc cérébral pour former des cellules neuronales avec réaction positive à neurofilaments. Après injection intraveineuse de cellules hématopoïétiques de micro- et les astrocytes marqué GFP-souris adultes sont détectés dans le néocortex, le thalamus, le tronc cérébral et le cervelet.

En outre, les cellules souches mésenchymateuses de la moelle osseuse qui donnent naissance à tous les types de cellules du tissu conjonctif, dans certaines conditions, peuvent également subir transdifférenciation neurale (rappelons que la source de mésenchyme embryonnaire sont des cellules de la crête neurale). Il a été démontré que la moelle osseuse humaine stromales et les cellules de souris en culture in vitro en présence d'EGF ou de BDNF, expriment un marqueur de cellules progénitrices neurales nestine, et l'addition de diverses combinaisons de facteurs de croissance conduit à la formation des cellules avec des marqueurs gliale (GFAP) et de neurones (protéine de noyau NeuN). Les cellules souches mésenchymateuses syngéniques marquées ont été transplantées dans le ventricule latéral du cerveau de souris nouveau-nés, migrent et sont situés dans le cerveau antérieur et le cervelet sans casser cyto-architecture du cerveau bénéficiaire. Les cellules souches mésenchymateuses de moelle osseuse se différencier en astrocytes matures dans le striatum et la couche moléculaire de l'hippocampe, ainsi que peuplent le bulbe olfactif, le cervelet et les couches granulaires de formation réticulaire, qui sont transformées en neurones. Les cellules souches mésenchymateuses de moelle osseuse humaine sont capables de se différencier in vitro en macroglie et après la transplantation intégrer dans la structure du cerveau des rats. Transplantation directe de la moelle osseuse des cellules souches mésenchymateuses dans l'hippocampe de rat adulte est également accompagnée de leur migration vers le parenchyme cérébral et la différenciation neurogliale.

On suppose que la greffe de cellules souches de moelle osseuse peut élargir les possibilités de thérapie cellulaire pour les maladies du SNC caractérisées par une mort pathologique excessive des neurones. Il convient de noter, cependant, que tous les chercheurs reconnaissent le fait de la transformation mutuelle des cellules souches neurales et hématopoïétiques, en particulier dans les conditions in vivo, ce qui est à nouveau en raison de l'absence de marqueurs fiables pour évaluer leur transdifférenciation et développement.

La transplantation de cellules souches ouvre de nouveaux horizons pour la thérapie génique cellulaire des troubles neurologiques héréditaires. La modification génétique des cellules souches neurales implique l'insertion de constructions génétiques de régulation dont les produits interagissent avec les protéines du cycle cellulaire dans le mode de commande automatique. La transduction de ces gènes dans des cellules embryonnaires souches utilisées pour la propagation de cellules souches neurales. La majorité des clones de cellules génétiquement modifiées se comporte comme les lignées cellulaires stables, ne présentant pas de signes de transformation in vivo ou in vitro, mais possède la capacité de communiquer exprimé l'inhibition de la prolifération. Multiplié transplantation de cellules transfectées passé inclus dans les tissus du receveur, sans casser cytoarchitectonics et sans subir une transformation maligne. Donneur de cellules souches neurales ne se déforment pas la zone d'intégration et également en compétition pour l'espace avec les cellules progénitrices hôte. Cependant 2-3 e jour de l'intensité de division des cellules de transfectants considérablement réduit, ce qui correspond à l'inhibition de contact de la prolifération in vitro. Dans le bénéficiaire d'embryons transfectants souches neurales sont pas d'anomalies du système nerveux central, toutes les zones du cerveau en contact avec le greffon, se développent normalement. Après la transplantation, les clones de cellules souches neurales migrent rapidement de la zone d'administration et se prolongent souvent au-delà des zones respectives germinaux voies rostrale intégrant de manière adéquate avec d'autres régions du cerveau. L'intégration des clones génétiquement modifiés et des lignées cellulaires transfectées de cellules souches neurales dans le cerveau d'un organisme hôte est typique non seulement pour la période embryonnaire: ces cellules sont implantées dans plusieurs zones du système nerveux central du fœtus, du nouveau-né, adultes et même le vieillissement bénéficiaire de l'organisme et une exposition en même temps la capacité d'intégration adéquate et différenciation. En particulier, après transplantation dans la cavité des ventricules cérébraux cellules transfectées migrer sans endommager la barrière hémato-encéphalique, et font partie intégrante du tissu cérébral fonctionnelle cellulaire. Les neurones donneurs forment les synapses appropriées et expriment des canaux ioniques spécifiques. Tout en maintenant l'intégrité de la barrière hématoencéphalique transfectants de cellules souches neurales dérivées de astrocytes, étend les processus sur les vaisseaux sanguins cérébraux et oligodendrocytes origine des donateurs expriment la protéine de base myéline et myélinisantes processus neuronaux.

De plus, les cellules souches neurales sont transfectées pour être utilisées comme vecteurs cellulaires. De telles constructions de vecteur génétique stable fournissent l'expression in vivo de gènes étrangers impliqués dans le développement du système nerveux ou utilisés pour la correction du défaut génétique, parce que les produits de ces gènes sont capables de compenser diverses anomalies du système nerveux central biochimiques. Une activité de migration élevée des cellules souches transfectées et une implantation adéquate dans les zones embryonnaires des différentes régions du cerveau en développement permettent d'espérer une restauration complète du déficit héréditaire des enzymes cellulaires. Dans la modélisation du syndrome de l'ataxie-télangiectasie (lignées mutantes de souris pg et pcd), les cellules de Purkinje disparaissent du cervelet des animaux de laboratoire au cours des premières semaines du développement postnatal. Il est 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, la coordination des mouvements est partiellement corrigée et l'intensité des tremblements diminue. Des résultats similaires ont été obtenus dans la transplantation de cellules souches neuronales humaines clonées à des primates dans lesquels la dégénérescence des cellules de Purkinje a été induite par l'oncanase. Après transplantation, des cellules souches neurales donneuses ont été trouvées dans les couches granulaires et moléculaires, ainsi que dans la couche de cellules de Purkinje du parenchyme cérébelleux. Par conséquent, la modification génétique des cellules progénitrices neurales est capable de fournir une modification stable et engagée du phénotype qui est résistant aux influences externes. Ceci est particulièrement important dans les processus pathologiques associés au développement chez le receveur de facteurs qui entravent la survie et la différenciation des cellules du donneur (par exemple, avec une agression immunitaire).

Mucopolysaccharidose de type VII chez l'homme caractérisée par neurodégénérescence progressive, et a retardé le développement intellectuel, que dans des expériences sur des souris une mutation de suppression modélisée de la bêta-glucuronidase gène. Suite à la transplantation dans les ventricules du cerveau de souris nouveau-né receveur déficient transfectées cellules souches neurales sécrétant bêta-glucuronidase, les cellules du donneur ont été trouvés dans la première zone terminale, puis répartis sur le parenchyme cérébral korrigiruya de manière stable l'intégrité lysosomale dans le cerveau des souris mutantes. Dans le modèle de la maladie de Tay-Sachs transduites avec un retrovirus de cellules souches neurales dans l'administration in utero au fœtus de souris et transplantation souris nouveau-nées permet une expression efficace de la sous-unité bêta de la bêta-hexosaminidase dans des récipients avec une mutation qui conduit à l'accumulation anormale de bêta 2-ganglioside.

Un autre domaine de la médecine régénérative est de stimuler les propres cellules souches neurales d'un patient proliférative et le potentiel de différenciation. En particulier, les cellules souches neurales sécrétées NT-3 à une hémisection de la moelle épinière et l'asphyxie cérébrale, les rats expriment NGF et BDNF dans le septum et les noyaux gris centraux, la tyrosine hydroxylase - dans le striatum et reelin - cervelet et de la protéine basique de la myéline - dans le cerveau .

Cependant, il y a clairement une attention insuffisante à la stimulation de la neuronogenèse. Les quelques travaux suggèrent que la charge fonctionnelle sur les centres nerveux responsables des odeurs distinctives, se traduit par la formation de nouveaux neurones. Des souris transgéniques déficientes en molécules d'adhérence neuronales de réduction de l'intensité neyronogeneza et de réduction du nombre de neurones qui migrent dans le bulbe olfactif était associée à capacité réduite à distinguer les odeurs, bien que le seuil olfactif et la mémoire olfactive à court terme ne sont pas violés. Dans la disposition joue un rôle majeur de l'état fonctionnel neyronogeneza des cellules du corps godronné: l'effet d'affaiblissement de l'exposition à des grains de glutamate-après la destruction des cellules du cortex entorhinal contribue à la prolifération et la différenciation des neurones et des fibres stimulation de voie perforante (entrée afférente primaire à l'hippocampe) provoque neyronogeneza d'inhibition. Des antagonistes des récepteurs activés par le NMDA traite neurones néoplasme, alors que les agonistes, au contraire, réduit l'intensité neyronogeneza cet effet ressemble à l'action des glucocorticoïdes. Dans la littérature, il y a des résultats contradictoires de la recherche: informations sur les effets inhibiteurs éprouvés expérimentalement du glutamate neurotransmetteur excitateur à neyronogenez pas compatible avec les données sur la stimulation des cellules progénitrices de reproduction et l'apparition de nouveaux neurones en augmentant l'activité épileptique dans l'hippocampe des animaux avec des modèles pilocarpic expérimentaux et kaïnique d'épilepsie. En même temps, le modèle traditionnel de l'épilepsie induite par la stimulation sous-seuil répété de certaines zones du cerveau (petit bois) et se caractérise par une perte moins grave des augmentations d'intensité de neurones que dans la phase tardive du petit bois lorsqu'elle est observée dans les dégâts de l'hippocampe et la mort des neurones. Il est démontré que l'activité de saisie d'épilepsie stimulant neyronogenez avec localisation anormale de nouveaux neurones granulaires, dont beaucoup apparaissent non seulement dans le gyrus denté, mais aussi dans le chyle. Ces neurones sont importants dans le développement de la germination des fibres moussues, les axones comme ils sont absents de collatérales normales inverse formant des synapses avec de multiples grains adjacents cellules.

L'utilisation de cellules souches neurales régionales ouvre de nouvelles perspectives pour l'utilisation de la transplantation cellulaire dans la thérapie des maladies neurodégénératives métaboliques et génétiques, des maladies démyélinisantes et des troubles post-traumatiques des fonctions du SNC. Avant d'effectuer la transplantation de cellules de substitution, l'une des méthodes sélectionne et élargit le type nécessaire de cellules progénitrices neurales ex vivo dans le but de leur introduction ultérieure directement dans la zone endommagée du cerveau. L'effet thérapeutique dans ce cas est dû au remplacement des cellules endommagées ou à la libération locale des facteurs de croissance et des cytokines. Cette méthode de thérapie régénérative-plastique nécessite la transplantation d'un nombre suffisamment important de cellules ayant des caractéristiques fonctionnelles prédéfinies.

D'autres études sur les caractéristiques moléculaires et les capacités de régénération en plastique des cellules souches du cerveau matures, ainsi que sur la capacité de transdifférencier des cellules souches régionales d'origine tissulaire différente, devraient également être considérées comme appropriées. Aujourd'hui, les antigènes criblés cellules hématopoïétiques de moelle osseuse avec des souches de détermination de la combinaison de marqueurs de cellules capables de transdifférencier dans des cellules progénitrices neuronales souches (CD 133+, 5E12 +, CD34-, CD45-, CD24). Les cellules qui forment des neurosphères in vitro et forment des neurones sont obtenues lors de la transplantation dans le cerveau de souris immunodéficientes nouveau-nées. L'intérêt pour la xénotransplantologie cellulaire est le résultat d'études sur la possibilité d'une transplantation de cellules souches croisées chez des individus de taxons évolutionnistes éloignés. Il reste sans interprétation des résultats de l'implantation de cellules souches neurales dans le domaine des tumeurs cérébrales: les cellules transplantées migrent activement à travers l'ensemble du volume de la tumeur, sans aller au-delà, et l'introduction de cellules dans la partie intacte du cerveau observé leur migration active vers la tumeur. La question de la signification biologique d'une telle migration reste ouverte.

Il convient de noter que la transplantation réussie de cellules souches neurales, ainsi que d'autres cellules progénitrices neurales dérivées de CSEh est possible que dans les conditions d'utilisation des cellules souches hautement neuronaux adultes transplantation de cellules souches embryonnaires immunocompétent indifférenciée receveur inévitablement transformé en tératome et tératocarcinome. Même une quantité minimale de cellules peu différenciées dans la suspension cellulaire augmente considérablement et donatrices greffe tumorigène augmenter de façon inacceptable le risque de formation d'une tumeur ou d'un tissu neneyralnoy. Préparation des populations homogènes de cellules progénitrices neurales est possible lorsqu'il est utilisé comme une source alternative de cellules de tissu de donneur provenant à certains stades de l'embryogenèse circulant normalement. Une autre approche consiste à éliminer soigneusement les populations de cellules indésirables en sélectionnant une ligne spécifique. Le danger représente également une application dans le but de la neurotransplantation de CES après leur exposition insuffisante in vitro avec des facteurs de croissance. Dans ce cas, le programme de différenciation neuronale ne peut être exclu avec la formation de structures inhérentes au tube neural.

Aujourd'hui, il est tout à fait évident que les cellules souches neurales présentent un tropisme à des zones pathologiquement altérées du système nerveux central et ont un effet régénérateur-plastique prononcé. Le microenvironnement de la mort cellulaire de la source du tissu nerveux simule la différenciation des cellules greffées orientation, récupérant ainsi un déficit d'éléments neuronaux spécifiques dans le domaine du système nerveux central. Dans certains processus neurodégénératifs produisent des signaux neurogène au neyronogeneza de récapituler et les cellules souches neurales matures dans le cerveau sont en mesure de répondre aux informations d'ordre. Une illustration graphique des possibilités thérapeutiques des cellules souches neurales est fournie par de nombreuses données provenant d'études expérimentales. Les clones d'administration intracisternale de cellules souches neurales aux animaux avec la ligature de l'artère cérébrale moyenne (modèle de l'AVC ischémique) aide à réduire la surface et le volume des changements destructeurs dans la zone du cerveau, en particulier dans le cas de la transplantation de cellules souches neurales avec FGF2. Immunocytochimiquement, on observe une migration des cellules du donneur dans la zone ischémique, suivie de leur intégration avec des cellules cérébrales intactes du receveur. Transplantation immatures lignées cellulaires neuroépithéliales souris MHP36 dans le cerveau de rat dans la course expérimentale améliorent la fonction sensori et l'introduction de ces cellules dans les ventricules cérébraux améliore la fonction cognitive. A la suite de la transplantation, les rats préformées cellules hématopoïétiques de la moelle osseuse humaine de neurones sont éliminés dysfonctionnement du cortex cérébral provoqué par une lésion ischémique. Dans ce cas, les cellules progénitrices neurales xénogéniques migrent du site d'injection dans la zone des changements destructifs dans le tissu cérébral. La transplantation intracrânienne de cellules homologues de la moelle osseuse dans les lésions du cortex cérébral traumatique chez le rat entraîne une restauration partielle de la fonction motrice. Les cellules du donneur sont implantées, prolifèrent, subissent une différenciation neurale en neurones et astrocytes, et migrent vers le foyer de lésion. Lorsqu'elles sont introduites dans le striatum de rats adultes avec un AVC expérimental, les cellules souches neuronales humaines clonées remplacent les cellules endommagées du système nerveux central et rétablissent partiellement la fonction cérébrale altérée.

Les cellules souches neurales isolées à partir de l'embryon qui se développe avantageusement télencéphale beaucoup plus tard que les portions plus caudale situées tronc nerveux. La possibilité d'isoler des cellules souches neurales de la moelle épinière fœtus humain 43-137 jours, comme en présence d'EGF et FGF2 Ces cellules forment des neurosphères et des passages précoces multipotentialité d'exposition se différencier en neurones et les astrocytes. Cependant, la culture à long terme des cellules souches neurales (sur 1 an) les prive pluripotence - ces cellules ne peuvent se différencier en astrocytes, qui est, ils sont unipotent. Les cellules souches neurales régionales peuvent être obtenus par bulbektomii partielle et après propagation en culture en présence de LIF transplantées dans le même patient à des changements neurodégénératifs dans d'autres parties du système nerveux central. La thérapie de remplacement cellulaire clinique en utilisant des cellules souches neurales a été réalisée pour le traitement des patients victimes d'AVC, accompagné de lésions des noyaux gris centraux du cerveau. À la suite de la transplantation des cellules du donneur, l'état clinique de la plupart des patients s'est amélioré.

Certains auteurs estiment que la capacité des cellules prizhivlyatsya souches neurales migrent et à intégrer dans divers domaines du tissu nerveux est endommagé le système nerveux central ouvre des possibilités illimitées pour la thérapie cellulaire est non seulement locale, mais aussi vaste (accident vasculaire cérébral ou asphyxie), multiochagovyh (sclérose en plaques), et même mondiale ( la plupart des troubles métaboliques héréditaires ou la démence neurodégénérative) des processus pathologiques. En effet, lors de la transplantation du clone souris souches neurales et des animaux receveurs de cellules humaines (les souris et les primates, respectivement) à partir de la dégénérescence des neurones dopaminergiques dans le système de mezostrialnoy induite par l'introduction de méthyl-phényl-tetrapiridina (modèle de la maladie de Parkinson) pendant 8 mois avant la transplantation, les cellules souches neurales donateurs sont intégrés dans le CNS du destinataire. Un mois plus tard, les cellules transplantées se localisent bilatéralement le long du mésencéphale. Une partie de l'origine neuronale résultant exprime donneur tirozingidrolazu en l'absence d'une réponse immunitaire à une transplantation. Chez les rats traités par la 6-hydroxydopamine (un autre modèle expérimental de la maladie de Parkinson), une adaptation au micro-environnement des cellules transplantées dans le cerveau de l'hôte a été déterminée par la mise en culture des conditions de cellules souches neurales avant la transplantation. Les cellules souches neurales prolifèrent rapidement in vitro sous l'influence du FEM, ont compensé le déficit des neurones dopaminergiques dans le striatum endommagé de manière plus efficace que les cellules de cultures âgées de 28 jours. Les auteurs estiment que cela est dû à la perte de capacité de percevoir les signaux de la différenciation respective pendant la division cellulaire dans les cellules souches in vitro de neurones.

Dans certaines études ont tenté d'améliorer l'impact des processus striatum de réinnervation endommagés par transplanter dans ce domaine des cellules embryonnaires striatum comme source de facteurs neurotrophiques à la transplantation simultanée des neurones dopaminergiques du mésencéphale ventral. En fait, l'efficacité de la neurotransplantation dépend largement de la méthode d'insertion du tissu nerveux embryonnaire. En conséquence de la recherche sur les préparations de transplantation du tissu nerveux du fœtus dans le système ventriculaire du cerveau (pour éviter les blessures striatum parenchyme) obtenu des informations sur leur effet positif sur le défaut du moteur parkinsonien.

Cependant, dans d'autres études, les observations expérimentales ont montré que la transplantation dans la préparation du ventricule cérébral tissu nerveux embryonnaire mésencéphale ventral contenant les neurones dopaminergiques comme transplanter éléments neuronaux GABAergique dans gemiparkinsonizmom rat striatum embryonnaire ne contribue pas à la restauration des fonctions ayant une déficience du système dopaminergique. Au contraire, immunohistochimie a confirmé la preuve de la faible survie des neurones dopaminergiques du mésencéphale ventral, transplantées dans le striatum des rats. L'effet thérapeutique de la transplantation intraventriculaire tissu nerveux embryonnaire de mésencéphale ventral réalisé uniquement lorsque l'implantation simultanée dans la formulation de striatum dénervé de cellules embryonnaires striataux. Les auteurs suggèrent que le mécanisme de cet effet est associé à un effet positif de cellules trophique GABAergiques dans l'activité dopaminergique spécifiques striatum embryonnaire greffes intraventriculaire de mésencéphale ventral. Exprimé réaction gliale dans les transplantations a été accompagnée d'une légère régression des indicateurs de test apomorphine. Ce dernier, à son tour, en corrélation avec la teneur en sérum de GFAP, qui pointe directement à la violation de la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique. Sur la base de ces données, les auteurs ont conclu que le sérum GFAP peut être utilisé comme une mesure adéquate de l'état fonctionnel de la greffe, et augmentation de la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique pour l'antigène neurospécifique GFAP-type est un lien pathogénique dans le développement de défaillance du greffon due à des lésions auto-immune du tissu nerveux du bénéficiaire .

Du point de vue des autres chercheurs, la prise de greffe et l'intégration des cellules souches neurales après transplantation stable et la vie, comme les cellules du donneur se trouvent dans le bénéficiaire pendant au moins deux ans après la greffe, et sans une réduction significative de leur nombre. Les tentatives d'expliquer cela par le fait que, dans un état indifférencié des cellules souches neurales n'expriment CMH de classe I et II à un niveau suffisant pour induire une réaction de rejet immunitaire, peut être considéré comme valable que par rapport à progéniteurs neuronaux mal différenciées. Cependant, toutes les cellules souches neurales dans le cerveau du receveur ne persistent pas dans un état immatureodermant. La plupart d'entre eux subissent une différenciation, au cours de laquelle les molécules du CMH sont exprimées en totalité.

En particulier, le manque d'efficacité de l'utilisation pour le traitement de médicaments Parkinsonisme expérimentaux intrastriarnoy transplantation de mésencéphale ventral embryonnaire, contenant les neurones dopaminergiques, associée à une mauvaise survie des neurones cal transplantées dofaminer- (seulement 5-20%), qui est causée par une gliose réactive accompagnant parenchyme locale de cerveau de traumatisme à la transplantation. On sait que le parenchyme cérébral des blessures locales et le plomb gliose liés à la rupture de l'intégrité de la barrière hémato-encéphalique avec accès à l'antigène du sang périphérique du tissu nerveux, dans neurone particulier et l'antigène Okara. La présence dans le sang de ces antigènes peut induire des anticorps cytotoxiques spécifiques pour eux et développer l'agression auto-immune.

Cymbalyuk V. Rapport et al (2001) qu'il est toujours en vigueur reste un point de vue traditionnel, selon laquelle le système nerveux central est une zone immunologiquement privilégié, isolé du système immunitaire de la barrière hémato-encéphalique. Dans leur revue de la littérature, les auteurs se réfèrent à un certain nombre d'études qui suggèrent que cette vue ne correspond pas entièrement à l'essence des processus immunitaires dans le cerveau des mammifères. Il est établi que les substances marquées introduites dans le parenchyme du cerveau peuvent atteindre les ganglions lymphatiques cervicaux profonds, et après l'injection intracérébrale d'antigènes, des anticorps spécifiques sont formés dans le corps. Les cellules des ganglions lymphatiques cervicaux correspondent à la prolifération de ces antigènes, à partir du 5ème jour après l'injection. La formation d'anticorps spécifiques a également été révélée lors de la transplantation de la peau dans le parenchyme du cerveau. Les auteurs de la revue donnent plusieurs moyens possibles de transporter l'antigène du cerveau vers le système lymphatique. L'un d'eux est la transition des antigènes des espaces périvasculaires vers l'espace sous-arachnoïdien. On suppose que les espaces périvasculaires, localisés le long des grands vaisseaux cérébraux, sont équivalents au système lymphatique du cerveau. La deuxième voie se trouve le long des fibres blanches - à travers l'os grillagé dans les vaisseaux lymphatiques de la muqueuse nasale. En outre, il existe un vaste réseau de vaisseaux lymphatiques dans la dure-mère. La barrière hématopoïétique des lymphocytes est également très relative. Il est prouvé que les lymphocytes activés sont capables de produire des enzymes qui affectent la perméabilité des structures du "filtre immunitaire" du cerveau. Au niveau des veinules post-capillaires, les T-helpers pénètrent et traversent la barrière hémato-encéphalique intacte. La thèse sur l'absence de cellules représentant l'antigène dans le cerveau ne résiste pas à la critique. Actuellement, la possibilité de représenter des antigènes dans le système nerveux central par au moins trois types de cellules a été prouvée de manière convaincante. D'abord, ce sont des cellules dendritiques d'origine médullaire, 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 du cerveau, et en association avec les antigènes du CMH, ce qui favorise la croissance clonale des antigènes spécifiques des cellules T. Troisièmement, les cellules de micro- et d'astroglie agissent comme des agents présentateurs d'antigènes. En participant à la réponse immunitaire dans le système nerveux central, les astrocytes acquièrent des propriétés immunnoeffektornoy cellules et expriment un certain nombre d'antigènes, de cytokines et immunomodulateurs. Lors d'une incubation avec l'interféron y (y-INF) in vitro des cellules astrocytaires expriment des antigènes du CMH de classe I et II, et stimulés astrocytes sont capables de représentation de l'antigène et en maintenant la prolifération clonale des lymphocytes.

Traumatisme du tissu cérébral, de l'inflammation post-opératoire, l'oedème, et les dépôts de fibrine accompagnant la transplantation d'un tissu neuronal foetal, de créer des conditions pour augmenter la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique à une auto-tolérance perturbée, la sensibilisation et l'activation du SDZ + lymphocytes CD4 +. Auto- et la présentation des alloantigènes réalisées astrocytes et les cellules microgliales en réponse à y-INF exprimant molécule du CMH, ICAM-1, LFA-I, LFA-3, des molécules co-stimulatrices B7-1 (CD80) et B7-2 (CD86), ainsi que sécrétion de IL-la, IL-ip et y-INF.

Par conséquent, le fait que plus la survie du tissu neural embryonnaire à la transplantation intracérébrale, plutôt qu'à son administration périphérique ne peut guère être attribuée à l'absence d'ouverture de l'immunité de transplantation. En particulier parce que les monocytes, les lymphocytes activés (CD3 + cytotoxiques CD8 + et les lymphocytes T auxiliaires) et les cytokines qu'elles produisent, ainsi que des anticorps dirigés contre des antigènes transplantation périphérique tissu foetal nerveux jouent un rôle important dans le rejet. Une certaine importance dans la création des conditions d'une résistance plus durable à neyrotransplantatov T cellules immunitaires processus a un faible niveau d'expression des molécules du CMH dans le tissu neural embryonnaire. Voilà pourquoi dans l'expérience l'inflammation immunitaire après transplantation de tissu nerveux embryonnaire dans le cerveau se développe plus lentement que après la greffe de peau. Néanmoins, après 6 mois, une destruction complète des greffes individuelles du tissu nerveux est observée. En même temps, les lymphocytes T restreints aux antigènes du CMH de classe II sont localisés dans la zone de transplantation (Nicholas et al., 1988). Il a été établi expérimentalement que l'épuisement neurotransplantation de ksenologicheskoy de T auxiliaires (L3T4 +), mais pas des lymphocytes T cytotoxiques (Lyt-2), prolonge la survie du tissu nerveux du rat dans le cerveau des souris receveuses. Le rejet de la neurotransplantation s'accompagne de son infiltration par les macrophages et les lymphocytes T de l'hôte. Par conséquent, les macrophages et les cellules microgliales activées en acte hôte in situ en tant que cellules présentant un antigène immunostimulant et une augmentation des antigènes du donneur par le CMH de classe I expression augmente bénéficiaires de l'activité tueuse de lymphocytes T cytotoxiques.

Il n'a pas de sens d'analyser de nombreuses tentatives pour expliquer la réaction de rejet neyrotransplantata spéculative du système immunitaire de l'organisme receveur sur les cellules endothéliales ou des éléments donneurs gliales comme des lignes épurées et les cellules progénitrices neurales subir l'attaque immunitaire. Un message de noter que les mécanismes de la survie du greffon plus long dans le système nerveux central joue un rôle important des cellules de moelle d'expression de rôle du récepteur de l'apoptose de liaison Fas-ligand (Fas-molécule) sur des lymphocytes T infiltrant le cerveau et induisent l'apoptose qui est typique de mécanisme protecteur des tissus auto-immunogènes de la barrière.

Comme Cymbalyuk justement noté V. Et al (2001) La transplantation de tissu neural embryonnaire est caractérisée par le développement de l'inflammation sensibilisés aux antigènes impliquant du cerveau et les cellules activées, des anticorps, et aussi en raison de la production locale de cytokines. Un rôle important est joué par l'organisme de sensibilisation pré-existante aux antigènes du cerveau, ce qui se produit au cours du développement des maladies du système nerveux central et peut être dirigé à transplanter des antigènes. Voilà pourquoi la survie prolongée réelle histocompatibilité neyrotransplantatov atteint que par la suppression du système immunitaire par l'administration de la cyclosporine A ou des anticorps monoclonaux CD4 + lymphocytes du receveur.

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