Sel stem saraf

Bukti eksperimen kemungkinan penjanaan semula sel CNS diperolehi lebih awal daripada penemuan sel stem embrio dalam kajian yang menunjukkan kehadiran sel dalam neokorteks, hippocampus dan mentol olfaktori otak tikus dewasa yang menangkap 3H-thymidine, iaitu, mampu sintesis dan pembahagian protein. Kembali pada 60-an abad yang lalu, diandaikan bahawa sel-sel ini adalah prekursor neuron dan terlibat secara langsung dalam proses pembelajaran dan ingatan. Tidak lama kemudian, kehadiran sinaps pada neuron yang terbentuk secara de novo telah didedahkan dan kerja pertama mengenai penggunaan sel stem embrio untuk tujuan mendorong neurogenesis secara in vitro muncul. Pada penghujung abad ke-20, eksperimen dengan pembezaan terarah ESC ke dalam sel progenitor saraf, neuron dopaminergik dan serotonergik membawa kepada semakan idea klasik tentang keupayaan sel saraf mamalia untuk menjana semula. Hasil daripada banyak kajian telah membuktikan dengan meyakinkan kedua-dua realiti penstrukturan semula rangkaian saraf dan kehadiran neurogenesis sepanjang tempoh hayat selepas bersalin organisma mamalia.

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

Sumber sel stem saraf

Sel stem saraf manusia diasingkan semasa operasi di kawasan subventrikular ventrikel sisi dan gyrus dentate hippocampus, sel-sel yang membentuk neurosfera (sfera saraf) dalam budaya, dan selepas penyebaran dan preformasi yang terakhir - semua jenis sel utama sistem saraf pusat atau, dalam medium khas, mikrosfera baru. Dalam kultur penggantungan tisu tercerai yang diasingkan daripada kawasan periventrikular otak embrio, neurosfera juga timbul.

Penanda sel otak yang tidak matang termasuk nestin, beta-tubulin III (penanda garis keturunan saraf), vimentin, GFAP, dan NCAM, yang dikenal pasti secara imunositokimia menggunakan antibodi monoklonal. Nestin (protein neurofilamen perantaraan jenis IV) diekspresikan oleh sel neuroectodermal multipoten. Protein ini digunakan untuk mengenal pasti dan mengasingkan sel progenitor neuroepithelial multipoten daripada CNS menggunakan antibodi monoklonal Rat-401, yang boleh mengesan sehingga 95% sel tiub neural dalam embrio tikus pada hari kesebelas kehamilan. Nestin tidak dinyatakan pada keturunan sel stem saraf yang berbeza, tetapi terdapat dalam sel progenitor saraf awal, neuron postmitotik, dan neuroblas awal. Penanda ini telah digunakan untuk mengenal pasti sel progenitor neuroepithelial dan untuk membuktikan kewujudan sel stem dalam CNS. Vimentin (protein neurofilamen perantaraan jenis III) diekspresikan oleh sel progenitor saraf dan glial, serta neuron, fibroblas, dan sel otot licin. Oleh itu, kedua-dua penanda immunocytochemical tidak mempunyai kekhususan yang diperlukan untuk mengenal pasti secara berasingan sel stem dan progenitor saraf. Beta-tubulin III menetapkan arah neuron pembezaan sel stem, manakala astrosit jenis I dikenal pasti dengan ekspresi GFAP, dan oligodendrocytes secara khusus menyatakan galactocerebroside (Ga!C).

FGF2 dan EGF berfungsi sebagai mitogen untuk sel progenitor saraf, menyokong percambahan sel progenitor yang tidak dibezakan dalam budaya dengan pembentukan neurosfera. Kadar pembahagian sel stem saraf meningkat dengan ketara di bawah pengaruh FGF2, serta dengan penggunaan gabungan FGF2 + EGF. Kesan proliferatif FGF2 dimediasi oleh reseptor FGF2-R1. Heparin meningkatkan pertalian pengikatan reseptor FGF2 dan secara dramatik meningkatkan kesan mitogeniknya pada sel neuroepithelial. Pada peringkat awal embriogenesis, reseptor FGF2 dinyatakan dalam telencephalon tikus, manakala pada peringkat kemudian penyetempatan mereka terhad kepada zon ventrikel. Puncak ekspresi FGF2-R1 oleh sel postmitotik diperhatikan setelah selesai tempoh neurogenesis awal. Tempoh awal perkembangan telencephalon dicirikan oleh tahap ekspresi reseptor EGF yang rendah, terutamanya dalam sel-sel kawasan ventral. Pada peringkat akhir embriogenesis, ekspresi EGF-R meningkat dalam arah dorsal. Dalam otak tikus, EGF mempunyai pertalian yang tinggi untuk reseptor beta faktor pertumbuhan yang berubah (TGF-beta-R), yang lebih disukainya mengikatnya. Bukti tidak langsung untuk peranan fungsi EGF-R disediakan oleh data mengenai disgenesis kortikal otak depan yang berlaku pada tempoh lewat embriogenesis dan ontogenesis selepas bersalin, penurunan fungsi otak depan, kematian sel kortikal, dan ektopia hippocampal dalam tikus kalah mati reseptor gen EGF. Di samping itu, kehadiran TGF-a dalam medium nutrien sangat diperlukan untuk pembentukan neurosfera. Selepas penyingkiran faktor pertumbuhan daripada medium terkondisi, sel berhenti membahagi dan menjalani pembezaan spontan dengan pembentukan neuron, astrosit, dan oligodendroblas.

Dengan mengambil kira perkara ini, pengagregatan semula sel stem tercerai dan penanaman neurosfera dijalankan dalam media nutrien yang mengandungi EGF dan FGF asas atau FGF2, tetapi tanpa menambah serum. Telah ditunjukkan bahawa EGF mendorong percambahan sel stem zon subependymal ventrikel sisi, dan FGF asas menggalakkan percambahan sel stem striatum, hippocampus, neokorteks dan saraf optik otak matang. Gabungan EGF dan FGF asas amat diperlukan untuk pembiakan aktif sel stem yang diasingkan daripada ependyma ventrikel ketiga dan keempat otak depan, serta dari saluran tulang belakang toraks dan saraf tunjang lumbar.

Selepas penceraian, penggantungan sel stem saraf dikultur dalam pinggan plastik atau plat berbilang telaga tanpa substrat pelekat untuk meningkatkan saiz neurosfera baru yang terbentuk, yang biasanya mengambil masa kira-kira 3 minggu. Kaedah penyebaran pelbagai dan pembiakan neurosfera membolehkan mendapatkan bilangan klon linear sel stem multipoten yang mencukupi untuk pemindahan intracerebral. Prinsip ini juga merupakan asas untuk mewujudkan sekumpulan sel stem yang diasingkan daripada otak embrio manusia. Pengklonan jangka panjang mereka (selama beberapa tahun) memungkinkan untuk mendapatkan garisan sel stem neural yang stabil, dari mana neuron katekolaminergik terbentuk semasa pembezaan teraruh.

Jika neurosfera tidak tersebar dan tumbuh pada substrat pelekat dalam media yang tidak mempunyai faktor pertumbuhan, sel stem yang membiak mula secara spontan membezakan untuk membentuk sel prekursor neuron dan glial yang menyatakan penanda semua jenis sel saraf: MAP2, Tau-1, NSE, NeuN, beta-tubulin III (neuron), GFAP (Calgocytes) dan GFAP (Calgocytes) dan. Tidak seperti sel tetikus dan tikus, neuron menyumbang lebih daripada 40% daripada semua sel yang dibezakan dalam kultur sel stem saraf manusia (dari 1 hingga 5% dalam tikus), tetapi secara signifikan lebih sedikit oligodendrocytes terbentuk, yang sangat penting dari sudut pandangan terapi sel penyakit demielinasi. Masalahnya diselesaikan dengan menambahkan medium kultur B104, yang merangsang pembentukan sel penghasil mielin.

Apabila mengkultur sel progenitor saraf dari otak embrio manusia dalam medium yang mengandungi EGF, FGF asas dan LIF, bilangan sel prekursor keturunan saraf meningkat 10 juta kali ganda. Sel yang berkembang secara in vitro mengekalkan keupayaan untuk berhijrah dan membezakan kepada unsur saraf dan glial selepas pemindahan ke dalam otak tikus matang. Walau bagaimanapun, dalam vivo bilangan pembahagian sel prekursor multipoten adalah terhad. Telah berulang kali diperhatikan bahawa had Hayflick untuk sel stem saraf "dewasa" (kira-kira 50 mitosis) masih tidak dapat dicapai walaupun dalam eksperimen - sel dalam bentuk neurosfera mengekalkan sifatnya hanya selama 7 bulan dan hanya selepas 8 laluan. Adalah dipercayai bahawa ini disebabkan oleh keanehan kaedah penyebaran mereka semasa laluan (trypsinization atau tindakan mekanikal), yang secara mendadak mengurangkan aktiviti proliferatif sel akibat gangguan hubungan antara sel. Sesungguhnya, jika bukan penyebaran kaedah membahagikan neurosfera kepada 4 bahagian digunakan, daya maju sel semasa laluan meningkat dengan ketara. Kaedah ini membolehkan sel stem saraf manusia ditanam selama 300 hari. Walau bagaimanapun, selepas tempoh ini sel kehilangan aktiviti mitosis dan mengalami degenerasi atau memasuki peringkat pembezaan spontan dengan pembentukan neuron dan astrosit. Atas dasar ini, penulis percaya bahawa 30 mitosis adalah bilangan maksimum pembahagian untuk sel stem saraf berbudaya.

Apabila sel stem saraf manusia dibiakkan secara in vitro, kebanyakannya neuron GABAergik terbentuk. Tanpa syarat khas, sel-sel progenitor neural menimbulkan neuron dopaminergik (diperlukan untuk terapi sel penyakit Parkinson) hanya dalam laluan pertama, selepas itu semua neuron dalam budaya terdiri secara eksklusif daripada sel GABAergik. Dalam tikus, IL-1 dan IL-11, serta serpihan membran sel saraf, LIF dan GDNF, menyebabkan induksi neuron dopaminergik secara in vitro. Walau bagaimanapun, pendekatan metodologi ini telah terbukti tidak berjaya pada manusia. Walau bagaimanapun, apabila neuron GABAergik dipindahkan secara intracerebral dalam vivo, di bawah pengaruh faktor persekitaran mikro, sel-sel saraf dengan fenotip mediator yang berbeza timbul.

Carian kombinasi faktor neurotropik menunjukkan bahawa FGF2 dan IL-1 mendorong pembentukan neuroblas dopaminergik, yang bagaimanapun, tidak mampu menghasilkan neuron dopaminergik. Pembezaan sel stem hippocampal kepada neuron glutamatergik dan perencatan GABA-ergik yang merangsang berlaku di bawah pengaruh neurotropin, dan EGF dan IGF1 mendorong pembentukan neuron glutamatergik dan GABA-ergik daripada sel-sel progenitor neural embrio manusia. Penambahan berurutan asid retinoik dan neurotropin 3 (NT3) kepada kultur dengan ketara meningkatkan pembezaan sel stem hippocampal otak matang kepada neuron pelbagai sifat mediator, manakala gabungan faktor neurotropik yang berasal dari otak (BNDF), NT3 dan GDNF boleh menghasilkan neuron piramid dalam budaya hippocampal dan neokortikal.

Oleh itu, hasil banyak kajian menunjukkan bahawa, pertama, sel stem daripada struktur otak yang berbeza di bawah pengaruh faktor tisu khusus tempatan mampu membezakan in vivo ke dalam fenotip neuron yang wujud pada struktur ini. Kedua, pembezaan teraruh yang disasarkan bagi sel stem saraf secara in vitro menggunakan pengklonan sel progenitor memungkinkan untuk mendapatkan sel saraf dan glial dengan ciri fenotip tertentu untuk pemindahan intracerebral dalam pelbagai bentuk patologi otak.

Tidak dinafikan bahawa sel stem pluripoten yang diasingkan daripada embrio atau CNS dewasa boleh dianggap sebagai sumber neuron baru dan digunakan di klinik untuk rawatan patologi neurologi. Walau bagaimanapun, halangan utama kepada pembangunan neurotransplantasi selular praktikal adalah hakikat bahawa kebanyakan sel stem saraf tidak membezakan neuron selepas implantasi ke zon bukan neurogenik CNS matang. Untuk mengelakkan halangan ini, kaedah inovatif yang sangat asli dicadangkan yang membolehkan secara in vitro memperoleh populasi neuron tulen daripada sel stem saraf janin manusia selepas pemindahan ke dalam CNS tikus matang. Penulis membuktikan bahawa pembezaan sel yang ditanam oleh kaedah ini berakhir dengan pembentukan neuron fenotip kolinergik, yang disebabkan oleh pengaruh faktor persekitaran mikro di sekelilingnya. Teknologi yang dicadangkan adalah menarik dari sudut pandangan membangunkan jenis baru terapi berasaskan sel stem dan menggantikan neuron yang rosak akibat kecederaan atau penyakit neurodegeneratif, kerana neuron kolinergik memainkan peranan utama dalam pembangunan fungsi motor, ingatan dan pembelajaran. Khususnya, neuron kolinergik yang diasingkan daripada sel stem manusia boleh digunakan untuk menggantikan neuron motor yang hilang dalam sklerosis lateral amyotrophic atau kecederaan saraf tunjang. Pada masa ini, tiada maklumat tentang kaedah untuk menghasilkan sejumlah besar neuron kolinergik daripada populasi sel stem yang telah dibentuk mitogen. Penulis mencadangkan kaedah yang agak mudah tetapi berkesan untuk merangsang sel stem saraf embrionik manusia primer yang telah dibentuk mitogen untuk berkembang menjadi neuron yang hampir tulen selepas implantasi dalam kedua-dua zon bukan neurogenik dan neurogenik CNS tikus matang. Hasil yang paling penting dari kerja mereka ialah penukaran sejumlah besar sel yang dipindahkan ke neuron kolinergik apabila ditanam ke dalam membran tengah dan saraf tunjang.

Di samping itu, untuk preformasi sel stem saraf daripada korteks serebrum embrionik manusia 8 minggu ke dalam neuron kolinergik secara in vitro, adalah dicadangkan untuk menggunakan pelbagai kombinasi faktor trofik dan unsur kimia berikut: asas rekombinan FGF, EGF, LIF, peptida bunyi terminal amino tetikus (Shh-N, NGFNT3nin NT4), asid trans-retinoik semula jadi, NFNT3N, NGFNT3. dan heparin tikus. Barisan asal sel stem saraf manusia (K048) dikekalkan secara in vitro selama dua tahun dan menahan 85 laluan tanpa perubahan dalam sifat proliferatif dan pembezaan sambil mengekalkan karyotype diploid biasa. Neurosfera yang tidak tersebar bagi laluan 19-55 (minggu 38-52) disalut pada poli-d-lisin dan laminin dan kemudian dirawat dengan faktor-faktor yang disebutkan di atas dalam kepekatan, kombinasi, dan urutan yang berbeza. Gabungan asas FGF, heparin, dan laminin (disingkat FHL) memberikan kesan yang unik. Selepas satu hari membiakkan sel stem neural embrio dalam medium FHL dengan atau tanpa Shh-N (gabungan Shh-N + FHL dalam singkatan SFHL), percambahan pesat sel planar besar telah diperhatikan. Semua protokol satu hari yang lain (seperti FGF + laminin asas), sebaliknya, membawa kepada penyebaran jejari terhad sel berbentuk gelendong, dan sel-sel ini tidak meninggalkan teras neurosfera. Selepas 6 hari pengaktifan dan 10 hari berikutnya pembezaan dalam medium yang mengandungi B27, sel seperti neuron multipolar besar telah dikesan di pinggir sfera yang diaktifkan FHL. Dalam kumpulan protokol lain, kebanyakan sel seperti neuron kekal kecil dan bipolar atau unipolar. Analisis imunositokimia menunjukkan bahawa sel bipolar atau unipolar kecil (<20 μm) adalah sama ada GABAergik atau glutamatergik, manakala kebanyakan sel multipolar besar yang disetempat di pinggir neurosfera yang diaktifkan FHL adalah kolinergik, yang menyatakan ciri penanda neuron kolinergik (Islet-1 dan ChAT). Sebahagian daripada neuron ini secara serentak menyatakan sinapsin 1. Hasil daripada lima siri eksperimen bebas, penulis mendapati bahawa jumlah populasi sel dalam zon lapisan tunggal dibezakan kepada neuron TuJ1+ sebanyak 45.5%, manakala neuron kolinergik (ChAT^) hanya membentuk 27.8% daripada sel populasi yang sama. Selepas 10 hari pembezaan tambahan secara in vitro, sebagai tambahan kepada neuron kolinergik, sejumlah besar neuron kecil ditemui dalam neurosfera yang diaktifkan FHL - glutamatergik (6.3%), GABA-ergik (11.3%), serta astrosit (35.2%) dan sel nestin-positif (18.9%). Apabila menggunakan kombinasi lain faktor pertumbuhan, neuron kolinergik tidak hadir, dan sel-sel marginal neurosfera membentuk sama ada astrosit atau neuron glutamatergik dan GABA-ergik kecil. Pemantauan rizab dan potensi aktif menggunakan teknik pengapit tampalan seluruh sel menunjukkan bahawa selepas tujuh hari pengaktifan FHL, kebanyakan sel polipolar besar mempunyai potensi rehat -209 m.V dalam ketiadaan potensi ±29 m.V. Selepas 2 minggu, potensi rehat meningkat kepada -63.6±3.0 mV, dan potensi tindakan diperhatikan pada saat induksi arus penyahkutuban dan disekat oleh 1 M tetrodotoxin, menunjukkan aktiviti fungsi neuron tidak matang kolinergik.

Penulis selanjutnya menegaskan bahawa pengaktifan FHL atau SFHL secara in vitro per se tidak mengakibatkan pembentukan neuron matang dan cuba untuk menentukan sama ada sel stem FHL- atau SFHL-preformed mampu membezakan neuron kolinergik apabila dipindahkan ke dalam CNS tikus matang. Untuk tujuan ini, sel yang diaktifkan telah disuntik ke dalam zon neurogenik (hippocampus) dan ke dalam beberapa zon bukan neurogenik, termasuk korteks prefrontal, membran tengah, dan saraf tunjang tikus dewasa. Sel yang diimplan telah dikesan menggunakan vektor CAO-^^p. OCP diketahui melabelkan kedua-dua ultrastruktur selular dan proses selular (tahap molekul) tanpa kebocoran dan boleh divisualisasikan secara langsung. Di samping itu, sel stem saraf berlabel OCP mengekalkan profil pembezaan neuron dan glial yang sama dengan sel stem tidak berubah otak embrio.

Satu hingga dua minggu selepas implantasi 5 x 10 ⁴ diaktifkan dan dilabelkan sel stem saraf, mereka ditemui dalam saraf tunjang atau otak tikus, dengan sel OCD+ terletak terutamanya berhampiran tapak suntikan. Proses migrasi dan integrasi diperhatikan seawal sebulan selepas pemindahan. Had penghijrahan berbeza-beza bergantung pada tapak suntikan: apabila disuntik ke dalam korteks prefrontal, sel OCD+ terletak 0.4-2 mm dari tapak suntikan, manakala dalam kes implantasi ke dalam membran tengah, hippocampus atau saraf tunjang, sel-sel berhijrah jauh lebih jauh - sehingga 1-2 cm. Sel-sel yang dipindahkan telah disetempatkan dalam struktur CNS yang sangat teratur, termasuk korteks hadapan, membran tengah, hippocampus dan saraf tunjang. Unsur neuron berlabel OCD dapat dilihat seawal minggu pertama selepas pemindahan, dengan bilangannya meningkat dengan ketara sebulan selepas pembedahan. Analisis stereoologi menunjukkan kadar kelangsungan hidup yang lebih tinggi bagi sel yang diimplan dalam pelbagai struktur otak, berbanding dengan saraf tunjang.

Adalah diketahui bahawa dalam kebanyakan tisu organisma mamalia dewasa, populasi sel stem serantau dipelihara, transformasinya menjadi sel matang dikawal oleh faktor tisu tertentu. Percambahan sel stem, pembezaan sel progenitor dan pembentukan fenotip neuron khusus untuk struktur otak tertentu dalam vivo dinyatakan pada tahap yang lebih besar dalam otak embrio, yang ditentukan oleh kehadiran kepekatan tinggi faktor morfogenetik persekitaran mikro tempatan - neurotropin BDNF, NGF, NT23, NT4F, NT2GF dan faktor pertumbuhan, FGF1. GNDF, PDGF.

Di manakah terletaknya sel stem saraf?

Telah ditetapkan bahawa sel stem saraf mengekspresikan protein fibrillari berasid glial, yang antara sel matang dari keturunan saraf hanya dikekalkan pada astrosit. Oleh itu, sel astrocytic mungkin merupakan simpanan batang dalam CNS matang. Sesungguhnya, neuron yang berasal daripada prekursor positif GFAP telah dikenal pasti dalam mentol penciuman dan gyrus dentate, yang bercanggah dengan idea tradisional tentang peranan progenitor glia radial, yang tidak menyatakan GFAP dalam gyrus dentate pada masa dewasa. Ada kemungkinan terdapat dua populasi sel stem dalam CNS.

Persoalan penyetempatan sel stem di zon subventrikular juga masih tidak jelas. Menurut sesetengah pengarang, sel ependymal membentuk klon sfera dalam kultur yang bukan neurosfera sebenar (seperti klon sel subependymal), kerana ia mampu membezakan hanya kepada astrosit. Sebaliknya, selepas pelabelan pendarfluor atau virus sel ependymal, penanda dikesan dalam sel lapisan subependymal dan mentol olfaktori. Sel berlabel sedemikian secara in vitro membentuk neurosfera dan membezakan kepada neuron, astrosit, dan oligodendrosit. Di samping itu, telah ditunjukkan bahawa kira-kira 5% sel dalam ependyma mengekspresikan penanda batang - nestin, Notch-1, dan Mussashi-1. Diandaikan bahawa mekanisme mitosis asimetri dikaitkan dengan pengagihan tidak sekata reseptor membran Notch-1, akibatnya yang terakhir kekal pada membran sel anak yang disetempat di zon ependymal, manakala sel ibu yang berhijrah ke lapisan subependymal dilucutkan daripada reseptor ini. Dari sudut pandangan ini, zon subependymal boleh dianggap sebagai pengumpul prekursor progenitor neuron dan glia yang terbentuk daripada sel stem lapisan ependymal. Menurut pengarang lain, hanya sel glial yang terbentuk di bahagian ekor zon subventrikular, dan sumber neurogenesis adalah sel-sel bahagian rostral-lateral. Dalam varian ketiga, bahagian anterior dan posterior zon subventrikular ventrikel sisi diberi potensi neurogenik yang setara.

Varian keempat organisasi rizab batang dalam sistem saraf pusat nampaknya lebih baik, mengikut mana tiga jenis utama sel progenitor saraf dibezakan dalam zon subventrikular - A, B dan C. Sel A mengekspresikan penanda neuron awal (PSA-NCAM, TuJl) dan dikelilingi oleh sel B, yang dikenal pasti sebagai astrosit oleh ekspresi. Sel-C, tidak mempunyai ciri antigenik neuron atau glia, mempunyai aktiviti proliferatif yang tinggi. Penulis telah membuktikan dengan meyakinkan bahawa sel B adalah pendahulu sel A dan neuron de novo bagi mentol olfaktori. Semasa penghijrahan, sel A dikelilingi oleh helai sel progenitor saraf, yang berbeza dengan ketara daripada mekanisme penghijrahan neuroblas postmitotik di sepanjang glia jejari dalam otak embrio. Penghijrahan berakhir dalam mentol pencium dengan pembahagian mitosis kedua-dua sel A dan B, yang terbitannya digabungkan ke dalam lapisan sel berbutir dan ke dalam lapisan glomerular zon penciuman otak.

Otak embrio yang sedang berkembang kekurangan sel ependymal yang berbeza, dan dinding ventrikel mengandungi sel stem yang membiak dari zon germinal dan subventrikular ventrikel, di mana neuro- dan glioblast primer berhijrah. Berdasarkan ini, sesetengah pengarang percaya bahawa kawasan subependymal otak matang mengandungi tisu saraf germinal embrionik yang dikurangkan yang terdiri daripada astrosit, neuroblas, dan sel yang tidak dikenali. Sel stem neural sejati membentuk kurang daripada 1% sel dalam zon germinal dinding ventrikel sisi. Sebahagiannya atas sebab ini, dan juga berkaitan dengan data bahawa astrocytes zon subependymal adalah prekursor sel stem saraf, kemungkinan transdifferentiation unsur glial astrocytic dengan pemerolehan ciri fenotip neuron tidak dikecualikan.

Halangan utama kepada penyelesaian akhir kepada masalah penyetempatan sel stem saraf dalam vivo adalah kekurangan penanda khusus untuk sel-sel ini. Walau bagaimanapun, sangat menarik dari sudut pandangan praktikal adalah laporan bahawa sel stem saraf diasingkan daripada kawasan CNS yang tidak mengandungi zon subependymal - ventrikel ketiga dan keempat otak depan, saluran tulang belakang bahagian toraks dan lumbar saraf tunjang. Yang paling penting ialah hakikat bahawa kecederaan saraf tunjang meningkatkan percambahan sel stem ependymal saluran pusat dengan pembentukan sel progenitor yang berhijrah dan membezakan menjadi astrosit parut gliomesodermal. Di samping itu, sel prekursor astro- dan oligodendrocytes juga ditemui dalam saraf tunjang tikus dewasa yang tidak cedera.

Oleh itu, data kesusasteraan dengan meyakinkan menunjukkan kehadiran dalam CNS mamalia dewasa, termasuk manusia, rizab batang serantau, kapasiti plastik regeneratif yang, malangnya, mampu menyediakan hanya proses penjanaan semula fisiologi dengan pembentukan rangkaian neuron baru, tetapi tidak memenuhi keperluan penjanaan semula reparatif. Ini menimbulkan tugas mencari peluang untuk meningkatkan sumber batang CNS dengan cara eksogen, yang tidak dapat diselesaikan tanpa pemahaman yang jelas tentang mekanisme pembentukan CNS dalam tempoh embrio.

Hari ini kita tahu bahawa semasa perkembangan embrio, sel stem tiub neural adalah sumber kepada tiga jenis sel - neuron, astrocytes dan oligodendrocytes, iaitu neuron dan neuroglia berasal daripada sel prekursor tunggal. Pembezaan ektoderm ke dalam kelompok sel progenitor saraf bermula di bawah pengaruh produk gen proneural keluarga bHLH dan disekat oleh ekspresi derivatif protein transmembran reseptor gen keluarga Notch, yang mengehadkan penentuan dan pembezaan awal sel prekursor saraf. Sebaliknya, ligan reseptor Notch ialah protein Delta transmembran sel jiran, disebabkan oleh domain ekstraselular yang mana hubungan antara sel terus dengan interaksi induktif antara sel stem dijalankan.

Pelaksanaan selanjutnya program neurogenesis embrio tidak kurang kompleks dan, nampaknya, harus spesifik spesies. Walau bagaimanapun, hasil kajian neuroxenotransplantation menunjukkan bahawa sel stem mempunyai konservatisme evolusi yang ketara, kerana sel stem saraf manusia dapat berhijrah dan berkembang apabila dipindahkan ke dalam otak tikus.

Adalah diketahui bahawa CNS mamalia mempunyai kapasiti yang sangat rendah untuk penjanaan semula reparatif, yang dicirikan oleh ketiadaan sebarang tanda kemunculan unsur selular baru dalam otak matang untuk menggantikan neuron yang mati akibat kecederaan. Walau bagaimanapun, dalam kes pemindahan neuroblast, yang terakhir bukan sahaja mengukir, membiak dan membezakan, tetapi juga dapat mengintegrasikan ke dalam struktur otak dan berfungsi menggantikan neuron yang hilang. Apabila memindahkan sel progenitor neuron yang komited, kesan terapeutik adalah lebih lemah dengan ketara. Sel-sel sedemikian telah terbukti mempunyai kapasiti yang rendah untuk penghijrahan. Di samping itu, sel progenitor neuron tidak menghasilkan semula seni bina rangkaian saraf dan tidak disepadukan secara fungsional ke dalam otak penerima. Dalam hal ini, isu penjanaan semula plastik reparatif semasa pemindahan sel stem saraf multipoten bukan prabentuk sedang dikaji secara aktif.

Dalam kajian oleh M. Aleksandrova et al. (2001), dalam versi pertama eksperimen, penerima adalah tikus betina yang matang secara seksual, dan penderma adalah embrio berusia 15 hari. Satu bahagian korteks oksipital otak telah dikeluarkan daripada penerima, dan tisu terampai mekanikal korteks embrio yang dianggap mengandungi sel stem multipoten kawasan ventrikel dan subventrikular telah dipindahkan ke dalam rongga. Dalam versi kedua eksperimen, sel stem saraf bagi embrio manusia 9 minggu telah dipindahkan ke dalam otak tikus matang secara seksual. Penulis mengasingkan kepingan tisu dari kawasan periventrikular otak embrio, meletakkannya dalam medium nutrien F-12, dan memperoleh penggantungan sel dengan pemipetan berulang, dan kemudian membudayakannya dalam medium NPBM khas dengan penambahan faktor pertumbuhan - FGF, EGF dan NGF. Sel-sel telah ditanam dalam budaya penggantungan sehingga neurosfera terbentuk, yang tersebar dan sekali lagi ditanam dalam budaya. Selepas 4 laluan dengan jumlah tempoh penanaman selama 12-16 hari, sel-sel telah digunakan untuk pemindahan. Penerima adalah anak tikus berumur sepuluh hari dan tikus Wistar berumur dua bulan yang matang secara seksual, yang mana 4 μl penggantungan sel stem saraf manusia telah disuntik ke dalam ventrikel sisi otak tanpa imunosupresi. Hasil kerja menunjukkan bahawa sel-sel tercerai zon ventrikel dan subventrikular anlage embrio korteks serebrum tikus meneruskan perkembangannya semasa allotransplantasi ke dalam otak matang, iaitu, faktor persekitaran mikro otak penerima yang dibezakan tidak menghalang pertumbuhan dan pembezaan sel stem neural embrio. Pada peringkat awal selepas pemindahan, sel multipoten meneruskan pembahagian mitosis dan secara aktif berhijrah dari kawasan pemindahan ke tisu otak penerima. Sel-sel embrio yang dipindahkan dengan potensi penghijrahan yang besar ditemui di hampir semua lapisan korteks serebrum penerima di sepanjang laluan pemindahan dan dalam jirim putih. Panjang saluran penghijrahan sel saraf sentiasa lebih pendek (sehingga 680 μm) daripada unsur glial (sehingga 3 mm). Saluran darah dan struktur serat otak berfungsi sebagai vektor struktur untuk penghijrahan astrocyte, yang juga diperhatikan dalam kajian lain.

Sebelum ini, dipercayai bahawa pengumpulan astrosit berlabel di kawasan kerosakan pada korteks serebrum penerima mungkin dikaitkan dengan pembentukan penghalang glial antara tisu pemindahan dan penerima. Walau bagaimanapun, kajian terhadap struktur pemindahan sel yang terletak padat menunjukkan bahawa seni bina sito mereka dicirikan oleh huru-hara, tanpa pengedaran berlapis sel yang dipindahkan. Tahap ketertiban neuron yang dipindahkan menghampiri sel-sel korteks serebrum biasa hanya jika tiada halangan glial antara tisu penderma dan penerima. Jika tidak, struktur sel pemindahan adalah tidak tipikal, dan neuron itu sendiri tertakluk kepada hipertrofi. Menggunakan penaip neuroimunokimia sel yang dipindahkan, neuron GABA-ergik yang menghalang ditemui dalam pemindahan dan ekspresi protein PARV, CALB, dan NPY telah dikesan. Akibatnya, otak matang mengekalkan faktor persekitaran mikro yang mampu menyokong percambahan, penghijrahan, dan pembezaan spesifik sel multipoten saraf.

Dalam budaya sel stem manusia yang diasingkan dari kawasan periventrikular otak embrio 9 minggu, M. Aleksandrova et al. (2001) menemui sejumlah besar sel multipoten nestin-positif dalam petikan keempat, beberapa daripadanya telah pun mengalami pembezaan in vitro dan sedang berkembang mengikut jenis neuron, yang sepadan dengan hasil kajian oleh pengarang lain. Selepas pemindahan ke dalam otak tikus dewasa, sel stem manusia yang dikultur secara mitosis dibahagikan dan berhijrah ke dalam tisu otak penerima xenogeneik. Dalam pemindahan sel, penulis memerhatikan dua populasi sel - kecil dan lebih besar. Yang terakhir ini berhijrah dalam parenkim dan di sepanjang struktur gentian otak penerima pada jarak yang tidak ketara - dalam 300 μm. Tahap terbesar laluan penghijrahan (sehingga 3 mm) adalah ciri sel kecil, beberapa daripadanya dibezakan menjadi astrosit, yang ditubuhkan menggunakan antibodi monoklonal kepada GFAP. Kedua-dua jenis sel ditemui di dinding ventrikel sisi, menunjukkan bahawa sel yang dipindahkan memasuki saluran penghijrahan rostral. Derivatif astrocytic sel stem saraf daripada manusia dan tikus berhijrah terutamanya melalui kapilari darah dan struktur gentian otak penerima, yang bertepatan dengan data pengarang lain.

Analisis pembezaan sel stem manusia dalam vivo menggunakan antibodi monoklonal kepada GFAP, CALB, dan VIM mendedahkan pembentukan kedua-dua astrosit dan neuron. Tidak seperti sel dalam pemindahan tikus, banyak sel stem manusia adalah vimentin-positif. Akibatnya, beberapa sel multipoten manusia tidak mengalami pembezaan. Penulis yang sama kemudiannya menunjukkan bahawa sel stem saraf manusia yang dipindahkan tanpa imunosupresi bertahan dalam otak tikus selama 20 hari selepas pemindahan, tanpa tanda-tanda pencerobohan imun daripada unsur glial otak matang.

Telah dipastikan bahawa walaupun sel stem saraf Drosophila terpahat dan mengalami pembezaan dalam otak takson yang jauh dari serangga seperti tikus. Ketepatan eksperimen pengarang tidak diragukan lagi: garis Drosophila transgenik mengandungi gen untuk faktor neurotropik manusia NGF, GDNF, BDNF, dimasukkan ke dalam vektor CaSper di bawah penganjur kejutan haba Drosophila, supaya suhu badan mamalia secara automatik membangkitkan ekspresi mereka. Penulis mengenal pasti sel Drosophila oleh produk gen galaktosidase bakteria menggunakan pewarnaan X-Gal histokimia. Di samping itu, ternyata bahawa sel stem saraf Drosophila secara khusus bertindak balas terhadap faktor neurotropik yang dikodkan oleh gen manusia: apabila xenotransplanting sel garis Drosophila transgenik yang mengandungi gen gdnf, sintesis tyrosine hydroxylase dalam sel stem saraf pembezaannya meningkat dengan mendadak, dan sel dengan gen ngf secara aktif menghasilkan asetilkolinesterase. Xenotransplant menyebabkan tindak balas yang bergantung kepada gen yang serupa dalam allotransplant tisu saraf embrio yang dipindahkan bersama-sama dengannya.

Adakah ini bermakna pembezaan spesifik sel stem saraf disebabkan oleh faktor neurotropik bukan spesies? Menurut keputusan pengarang, faktor neurotropik yang menghasilkan xenograf mempunyai kesan khusus terhadap nasib allograf, yang dalam kes ini berkembang lebih intensif dan saiznya 2-3 kali lebih besar daripada allograf yang dimasukkan ke dalam otak tanpa penambahan xenograf. Akibatnya, sel-sel xenograf yang mengandungi gen neurotropin, khususnya gen yang mengekodkan faktor neurotropik yang berasal dari sel glial manusia (GDNF), mempunyai kesan tidak spesifik spesies terhadap perkembangan allograf yang serupa dengan tindakan neurotropin yang sepadan. GDNF diketahui dapat meningkatkan kemandirian neuron dopaminergik dalam otak tengah embrio tikus dan meningkatkan metabolisme dopamin oleh sel-sel ini, dan mendorong pembezaan sel-sel positif tyrosine hydroxylase, meningkatkan pertumbuhan akson dan meningkatkan saiz badan sel neuron. Kesan yang sama juga diperhatikan dalam neuron dopaminergik otak tengah tikus berbudaya.

Penghijrahan aktif sel stem saraf manusia diperhatikan selepas xenotransplantasi ke dalam otak tikus matang. Adalah diketahui bahawa proses penghijrahan dan pembezaan sel stem saraf dikawal oleh satu set gen khas. Isyarat penghijrahan permulaan kepada sel prekursor untuk memulakan pembezaan diberikan oleh produk protein protoonkogen c-ret bersama-sama dengan GDNF. Isyarat seterusnya datang daripada gen mash-1, yang mengawal pilihan laluan pembangunan sel. Di samping itu, tindak balas khusus sel-sel yang membezakan juga bergantung kepada reseptor-a faktor neurotropik ciliary. Oleh itu, memandangkan perlembagaan genetik yang sama sekali berbeza bagi sel stem saraf manusia xenogenik dan sel otak tikus penerima, adalah perlu untuk mengiktiraf bukan sahaja spesies-ketidakspesifikasian faktor neurotropik, tetapi juga konservatisme evolusi tertinggi gen yang bertanggungjawab untuk pembezaan khusus unsur-unsur batang saraf.

Masa depan akan menunjukkan sama ada xenotransplantasi bahan saraf embrio boleh dilakukan dalam amalan pembedahan saraf untuk merawat proses patologi neurodegeneratif yang disebabkan oleh gangguan sintesis myelin oleh oligodendrocytes. Sementara itu, isu neurotransplantasi yang paling intensif ditangani adalah yang berkaitan dengan mendapatkan sel stem neural alogenik daripada otak embrio atau otak matang dalam kultur dengan pembezaan terarah seterusnya kepada neuroblast atau neuron khusus.

Pemindahan sel stem saraf

Untuk merangsang percambahan dan pembezaan sel stem neural organisma dewasa, tisu saraf embrio boleh dipindahkan. Ada kemungkinan bahawa sel stem tisu saraf embrio yang dibawa masuk dengan allograft sendiri boleh mengalami percambahan dan pembezaan. Adalah diketahui bahawa selepas kecederaan tulang belakang, penjanaan semula konduktor saraf berlaku melalui pemanjangan akson yang rosak dan percambahan cagaran akson daripada proses neuron motor yang tidak rosak. Faktor utama yang menghalang pertumbuhan semula saraf tunjang ialah pembentukan parut tisu penghubung di kawasan kerosakan, perubahan distrofik dan degeneratif dalam neuron pusat, kekurangan NGF, dan kehadiran produk pecahan mielin di kawasan kerosakan. Telah ditunjukkan bahawa pemindahan jenis sel yang berbeza ke dalam saraf tunjang yang rosak - serpihan saraf sciatic haiwan dewasa, korteks oksipital embrio, hippocampus, saraf tunjang, sel Schwann, astrocytes, mikroglia, makrofaj, fibroblas - menggalakkan penjanaan semula akson yang rosak dengan bercambah dan membolehkan saraf spinal yang baru terbentuk melalui zon kecederaan. Telah terbukti secara eksperimen bahawa pemindahan tisu saraf embrio ke dalam kawasan kecederaan saraf tunjang, melalui tindakan faktor neurotropik, mempercepatkan pertumbuhan akson yang rosak, menghalang pembentukan parut glial dan perkembangan proses distrofik dan degeneratif dalam neuron pusat, manakala sel-sel tisu saraf embrio yang dipindahkan bertahan di kawasan saraf tunjang dan menggalakkan pertumbuhan tisu bersebelahan, bergabung dengan tisu saraf tunjang. sinaps dendritik pada neuron tulang belakang.

Bidang perubatan regeneratif-plastik ini telah menerima perkembangan terbesar di Ukraine berkat kerja pasukan saintifik yang diketuai oleh VI Tsymbalyuk. Pertama sekali, ini adalah kajian eksperimen tentang keberkesanan pemindahan tisu saraf embrio dalam kecederaan saraf tunjang. Semasa autotransplantasi saraf periferal, penulis memerhatikan perubahan merosakkan yang paling ketara dalam zon jahitan distal, di mana pada hari ke-30 selepas operasi mereka digabungkan dengan proses reparatif. Semasa allotransplantation, keadaan morfofungsi saraf yang ditanam pada hari ke-30 dicirikan oleh kemusnahan yang ketara dengan degenerasi lemak dan amiloidosis terhadap latar belakang penyusupan sel limfoid radang fokus dengan atrofi utama sel Schwann. Pemindahan tisu saraf embrio menyumbang kepada pemulihan kekonduksian saraf tunjang ke tahap yang lebih besar, terutamanya pada haiwan yang menjalani pembedahan dalam tempoh 24 jam pertama selepas kecederaan: dengan latar belakang penurunan intensiti proses keradangan dan pemusnahan, hipertrofi dan hiperplasia pensintesis protein dan penghasil tenaga, unsur-unsur ultrastruktur hipertrofi dan hiperplasia tulang belakang yang diperhatikan adalah hipertropi dan hiperplasia tulang belakang. amplitud potensi tindakan otot telah dipulihkan sebanyak 50% dan halaju pengaliran impuls sebanyak 90%. Apabila menilai keberkesanan pemindahan tisu saraf embrio bergantung kepada zon pemindahan, didapati bahawa hasil terbaik diperhatikan apabila cantuman itu dimasukkan terus ke dalam zon kecederaan saraf tunjang. Dengan transeksi lengkap saraf tunjang, pemindahan tisu saraf embrio tidak berkesan. Kajian dinamik telah menunjukkan bahawa masa yang optimum untuk melakukan pemindahan tisu saraf embrio adalah 24 jam pertama selepas kecederaan saraf tunjang, manakala melakukan pembedahan semasa tempoh perubahan iskemia-radang sekunder yang ketara yang berlaku pada hari ke-2-9 selepas kecederaan harus dianggap tidak sesuai.

Adalah diketahui bahawa kecederaan otak traumatik yang teruk menimbulkan pengaktifan peroksidasi lipid yang kuat dan berpanjangan pada peringkat awal dan pertengahan tempoh selepas trauma baik dalam tisu otak yang rosak dan dalam badan secara keseluruhan, dan juga mengganggu proses metabolisme tenaga dalam otak yang cedera. Di bawah keadaan ini, pemindahan tisu saraf embrio ke dalam kawasan kecederaan traumatik menggalakkan penstabilan proses peroksidasi lipid dan meningkatkan potensi sistem antioksidan otak dan badan secara keseluruhan, meningkatkan perlindungan antiradikalnya pada hari ke-35-60 tempoh selepas trauma. Dalam tempoh yang sama selepas pemindahan tisu saraf embrio, metabolisme tenaga dan proses fosforilasi oksidatif di dalam otak dinormalisasi. Di samping itu, telah ditunjukkan bahawa pada hari pertama selepas kecederaan otak traumatik eksperimen, impedans tisu hemisfera yang cedera berkurangan sebanyak 30-37%, kontralateral - sebanyak 20%, yang menunjukkan perkembangan edema serebrum umum. Pada haiwan yang menjalani pemindahan tisu saraf embrio, involusi edema berlaku dengan ketara lebih cepat - sudah pada hari ketujuh, nilai impedans purata tisu hemisfera yang cedera mencapai 97.8% daripada tahap kawalan. Selain itu, pemulihan lengkap nilai impedans pada hari ke-30 dicatatkan hanya pada haiwan yang menerima pemindahan tisu saraf embrio.

Kematian beberapa neuron di otak selepas kecederaan craniocerebral yang teruk adalah salah satu punca utama komplikasi selepas trauma. Neuron sistem dopaminergik dan noradrenergik yang mengintegrasikan otak tengah dan medulla oblongata amat sensitif terhadap kecederaan. Penurunan tahap dopamin dalam kompleks striopallidal dan korteks serebrum dengan ketara meningkatkan risiko mengalami gangguan motor dan gangguan mental, keadaan epileptiform, dan penurunan dalam pengeluaran dopamin dalam hipotalamus boleh menjadi punca banyak gangguan vegetatif dan somatik yang diperhatikan pada lewat tempoh selepas trauma. Keputusan kajian yang dijalankan dalam kecederaan craniocerebral eksperimen menunjukkan bahawa pemindahan tisu saraf embrio membantu memulihkan tahap dopamin dalam hemisfera serebrum yang cedera, dopamin dan norepinephrine dalam hipotalamus, dan meningkatkan tahap norepinephrine dan dopamin dalam otak tengah dan medulla oblongata. Di samping itu, akibat pemindahan tisu saraf embrio di hemisfera otak haiwan eksperimen yang cedera, nisbah peratusan fosfolipid dinormalisasi dan kandungan asid lemak meningkat (C16: 0, C17: 0, C17: 1, C18: 0, C18: 1 + C18: 2, C20: 5, C20: 3).

Data ini mengesahkan rangsangan proses regeneratif-plastik oleh tisu saraf embrio yang dipindahkan dan menunjukkan kesan reparatif-trofik pemindahan pada otak penerima secara keseluruhan.

Pengalaman klinikal kakitangan AP Romodanov Institute of Neurosurgery Akademi Sains Perubatan Ukraine dalam pemindahan tisu saraf embrio dalam cerebral palsy, patologi yang sangat kompleks dengan disfungsi motor yang teruk, patut diberi perhatian khusus. Bentuk klinikal cerebral palsy bergantung pada tahap kerosakan pada struktur integral yang bertanggungjawab untuk pengawalan nada otot dan pembentukan stereotaip motor. Pada masa ini, terdapat bukti yang mencukupi untuk menyokong fakta bahawa perubahan patologi dalam sistem kawalan motor striopallidal-talamokortikal memainkan peranan penting dalam fungsi motor dan gangguan nada otot. Pautan striopallidal sistem ini menjalankan fungsi kawalan melalui pengeluaran dopamin nigrostriatal. Laluan langsung untuk pelaksanaan kawalan thalamocortical bermula dari neuron putamen, dimediasi oleh asid gamma-aminobutyric (GABA) dan bahan P dan diunjurkan terus ke dalam zon motor segmen dalaman globus pallidus dan substantia nigra. Laluan tidak langsung, kesannya direalisasikan dengan penyertaan GABA dan enkephalin, berasal dari neuron putamen dan mempengaruhi nukleus ganglia basal melalui urutan sambungan termasuk segmen luar globus pallidus dan nukleus subthalamic. Gangguan dalam kekonduksian laluan langsung menyebabkan hypokinesia, manakala penurunan dalam kekonduksian struktur laluan tidak langsung membawa kepada hyperkinesia dengan perubahan yang sepadan dalam nada otot. Integriti laluan pengaliran GABAergik pada tahap yang berbeza dalam sistem kawalan motor dan integrasi sambungan dopaminergik pada tahap putamen adalah penting untuk pengawalan interaksi thalamocortical. Manifestasi patologi motor yang paling biasa dalam pelbagai bentuk cerebral palsy adalah pelanggaran nada otot dan perubahan yang berkait rapat dalam aktiviti otot refleks.

Pemindahan tisu saraf embrio dalam cerebral palsy memerlukan analisis menyeluruh tentang sifat kerosakan pada struktur otak. Berdasarkan penentuan tahap dopamin dan GABA dalam cecair serebrospinal subarachnoid, pengarang memperincikan tahap gangguan integrasi struktur otak berfungsi, yang memungkinkan untuk mematahkan keputusan campur tangan pembedahan dan membetulkan pemindahan neurotransplantasi berulang. Tisu saraf embrio (bahan pengguguran embrio 9 minggu) telah dipindahkan ke dalam parenkim korteks lilitan precentral hemisfera serebrum bergantung kepada keterukan perubahan atropik. Tiada komplikasi atau kemerosotan dalam keadaan pesakit diperhatikan dalam tempoh selepas operasi. Dinamik positif diperhatikan dalam 63% pesakit dengan bentuk spastik, dalam 82% kanak-kanak dengan bentuk atonic-estetik, dan hanya dalam 24% pesakit dengan bentuk campuran penyakit. Kesan negatif tahap neurosensitisasi yang tinggi dengan kehadiran autoantibodi kepada protein neurospesifik pada hasil operasi telah ditubuhkan. Pemindahan tisu saraf embrio didapati tidak berkesan pada pesakit berumur 8-10 tahun ke atas, serta dalam kes sindrom hiperkinetik dan epilepsi yang teruk. Secara klinikal, keberkesanan pemindahan tisu saraf embrio pada pesakit dengan bentuk spastik cerebral palsy ditunjukkan oleh pembentukan kemahiran statomotor baru dan pergerakan sukarela dengan pembetulan stereotaip motor patologi dan penurunan tahap spastik, postur dan sikap patologi. Penulis percaya bahawa kesan positif pemindahan tisu saraf embrio adalah hasil daripada kesan normalisasi pada aktiviti fungsional struktur supraspinal yang terlibat dalam peraturan nada postural dan pergerakan sukarela. Pada masa yang sama, kesan klinikal positif pemindahan tisu saraf embrio disertai dengan penurunan kandungan neurotransmitter dalam cecair serebrospinal subarachnoid, yang menunjukkan pemulihan interaksi integral struktur otak yang terjejas.

Terdapat satu lagi bentuk patologi neurologi yang teruk - sindrom apallic, masalah rawatan yang, malangnya, masih jauh dari diselesaikan. Sindrom Apallic adalah keadaan subakut atau kronik polietiologi yang berlaku akibat lesi organik yang teruk pada sistem saraf pusat (terutamanya korteks serebrum), dan dicirikan oleh perkembangan panapraxia dan panagnosia dengan fungsi yang agak terpelihara pada bahagian batang segmen dan pembentukan kompleks limbik-retikular otak. Kajian susulan (dari 1 tahun hingga 3 tahun) telah menunjukkan bahawa sindrom apallic bukanlah diagnosis akhir kerosakan berterusan pada sistem saraf pada kanak-kanak, tetapi berubah sama ada menjadi demensia organik atau menjadi keadaan vegetatif kronik. Di Jabatan Pemulihan Neurosurgeri AP Romodanov Institut Neurosurgeri Akademi Sains Perubatan Ukraine, 21 pesakit dengan akibat sindrom apallic menjalani pemindahan tisu saraf embrio. Di bawah bius am, burr mahkota digunakan untuk membuat lubang burr di atas kawasan perubahan atropik yang paling ketara yang didedahkan oleh tomografi yang dikira atau pengimejan resonans magnetik, dan dengan adanya atrofi meresap bahan kelabu atau putih, pemindahan itu dimasukkan ke dalam gyri precentral dan pusat otak. Selepas membuka dura mater, kepingan tisu dari korteks sensorimotor embrio 8-9 minggu telah ditanam secara intrakortikal menggunakan peranti khas. Bilangan sampel tisu yang diimplan adalah antara 4 hingga 10, yang ditentukan oleh saiz lubang burr dan saiz perubahan tempatan dalam bahan otak. Tidak seperti jenis patologi lain, dalam sindrom apallic, penulis berusaha untuk menanam sebanyak mungkin tisu embrio ke dalam kawasan otak yang paling mudah diakses. Dura mater telah dijahit, dan pembedahan plastik kecacatan tengkorak dilakukan. Semasa operasi, semua pesakit menunjukkan perubahan ketara dalam kedua-dua korteks (atrofi, ketiadaan konvolusi, perubahan warna dan denyutan bahan otak) dan meninges (penebalan dura mater, penebalan ketara membran arachnoid dengan kehadiran saluran darahnya sendiri, gabungan membran dengan bahan otak yang mendasari). Perubahan ini lebih ketara pada pesakit yang mempunyai sejarah lesi otak radang. Pada pesakit yang telah mengalami hipoksia CNS, perubahan atropik meresap dalam bahan otak, terutamanya dalam korteks, dengan peningkatan dalam ruang subarachnoid, didominasi, tanpa perubahan ketara dalam meninges. Separuh daripada pesakit mengalami peningkatan pendarahan pada tisu lembut, tulang, dan bahan otak. Selepas pembedahan, dalam tempoh enam bulan hingga tiga tahun, keadaan bertambah baik dalam 16 pesakit, dan kekal tidak berubah dalam lima pesakit. Dinamik positif diperhatikan dalam kedua-dua sfera motor dan mental. Nada otot berkurangan dalam sepuluh pesakit, Dalam 11 pesakit, aktiviti motor meningkat (paresis menurun,koordinasi pergerakan bertambah baik), dalam lima kanak-kanak, keupayaan manipulatif anggota atas meningkat dengan ketara. Dalam empat pesakit, kekerapan dan keterukan sawan epilepsi berkurangan, dan pada seorang kanak-kanak tidak ada sawan sama sekali sepanjang tempoh pemerhatian selepas operasi. Pencerobohan menurun pada dua kanak-kanak, dalam dua pesakit dengan gangguan bulbar yang teruk, tindakan menelan bertambah baik, dua kanak-kanak dapat mengunyah secara bebas sudah 2 minggu selepas operasi. Penurunan dalam keterukan gangguan mental dicatatkan, sembilan kanak-kanak menjadi lebih tenang selepas operasi, tidur dan perhatian bertambah baik dalam tujuh pesakit. Tiga pesakit dengan akibat sindrom apallic mula mengenali ibu bapa mereka, satu - untuk mengikuti arahan, dua - untuk menyebut perkataan, dalam tiga, tahap dysarthria menurun. Penulis mencatatkan bahawa peningkatan ketara dalam keadaan pesakit bermula 2 bulan selepas operasi, mencapai maksimum sebanyak 5-6 bulan, kemudian kadar penambahbaikan menjadi perlahan dan pada akhir tahun proses itu stabil dalam 50% pesakit. Kesan positif neurotransplantasi berfungsi sebagai asas untuk operasi berulang pada enam pesakit dengan akibat sindrom apallic, tetapi pada hemisfera otak yang lain. Teknik dan kaedah pemindahan kedua adalah sama dengan operasi pertama, tetapi kesan klinikal operasi kedua adalah lebih rendah, walaupun tiada komplikasi serius timbul selepas sama ada campur tangan pembedahan pertama atau kedua. Menurut pengarang, mekanisme kesan terapeutik neurotransplantasi dikaitkan dengan kesan neurotropik tisu saraf embrio yang dipindahkan, yang mengandungi sejumlah besar pertumbuhan, hormon dan bahan aktif biologi lain yang merangsang pembaikan neuron yang rosak dan penyusunan semula plastik tisu otak penerima. Kesan pengaktifan pada aktiviti sel saraf yang sebelum ini dipelihara secara morfologi, tetapi kehilangan aktiviti fungsinya akibat penyakit, juga mungkin. Ia adalah kesan neurotropik yang cepat yang boleh menjelaskan peningkatan fungsi bulbar pada sesetengah kanak-kanak sudah pada akhir minggu pertama atau kedua selepas pembedahan. Diandaikan bahawa, sebagai tambahan kepada ini, pada bulan ketiga atau keempat, sambungan morfofungsional diwujudkan antara pemindahan dan otak tuan rumah, di mana neurotransplant menggantikan fungsi sel-sel otak mati, yang merupakan substrat untuk meningkatkan kedua-dua fungsi motor dan mental pesakit.Dua kanak-kanak dapat mengunyah secara bebas sudah 2 minggu selepas operasi. Penurunan dalam keterukan gangguan mental dicatatkan, sembilan kanak-kanak menjadi lebih tenang selepas operasi, tidur dan perhatian bertambah baik dalam tujuh pesakit. Tiga pesakit dengan akibat sindrom apallic mula mengenali ibu bapa mereka, satu - untuk mengikuti arahan, dua - untuk menyebut perkataan,dalam tiga tahap dysarthria menurun. Penulis mencatatkan bahawa peningkatan ketara dalam keadaan pesakit bermula 2 bulan selepas operasi, mencapai maksimum sebanyak 5-6 bulan, kemudian kadar penambahbaikan menjadi perlahan dan pada akhir tahun proses itu stabil dalam 50% pesakit. Kesan positif neurotransplantasi berfungsi sebagai asas untuk operasi berulang pada enam pesakit dengan akibat sindrom apallic, tetapi pada hemisfera otak yang lain. Teknik dan kaedah pemindahan kedua adalah sama dengan operasi pertama, tetapi kesan klinikal pembedahan kedua adalah lebih rendah, walaupun tiada komplikasi serius selepas campur tangan pembedahan pertama atau kedua. Menurut pengarang, mekanisme kesan terapeutik neurotransplantasi dikaitkan dengan kesan neurotropik tisu saraf embrio yang dipindahkan, yang mengandungi sejumlah besar pertumbuhan, hormon dan bahan aktif biologi lain yang merangsang pembaikan neuron yang rosak dan penyusunan semula plastik tisu otak penerima. Kesan pengaktifan pada aktiviti sel saraf yang sebelum ini dipelihara secara morfologi, tetapi kehilangan aktiviti fungsinya akibat penyakit, juga mungkin. Ia adalah tepat kesan neurotropik pesat yang boleh menjelaskan peningkatan fungsi bulbar pada sesetengah kanak-kanak sudah pada akhir minggu pertama atau kedua selepas pembedahan. Diandaikan bahawa, bersama-sama dengan ini, pada bulan ketiga atau keempat, sambungan morfofungsional diwujudkan antara pemindahan dan otak tuan rumah, di mana neurotransplant menggantikan fungsi sel-sel otak mati, yang merupakan substrat untuk meningkatkan kedua-dua fungsi motor dan mental pesakit.Dua kanak-kanak dapat mengunyah secara bebas sudah 2 minggu selepas operasi. Penurunan dalam keterukan gangguan mental dicatatkan, sembilan kanak-kanak menjadi lebih tenang selepas operasi, tidur dan perhatian bertambah baik dalam tujuh pesakit. Tiga pesakit dengan akibat sindrom apallic mula mengenali ibu bapa mereka, satu - untuk mengikuti arahan, dua - untuk menyebut perkataan, dalam tiga tahap dysarthria menurun. Penulis mencatatkan bahawa peningkatan ketara dalam keadaan pesakit bermula 2 bulan selepas operasi, mencapai maksimum sebanyak 5-6 bulan, kemudian kadar penambahbaikan menjadi perlahan dan pada akhir tahun proses itu stabil dalam 50% pesakit. Kesan positif neurotransplantasi berfungsi sebagai asas untuk operasi berulang pada enam pesakit dengan akibat sindrom apallic, tetapi pada hemisfera otak yang lain. Teknik dan kaedah pemindahan kedua adalah sama dengan operasi pertama, tetapi kesan klinikal pembedahan kedua adalah lebih rendah, walaupun tiada komplikasi serius selepas campur tangan pembedahan pertama atau kedua. Menurut penulis,mekanisme kesan terapeutik neurotransplantasi dikaitkan dengan kesan neurotropik tisu saraf embrio yang dipindahkan, yang mengandungi sejumlah besar pertumbuhan, hormon dan bahan aktif biologi lain yang merangsang pembaikan neuron yang rosak dan penyusunan semula plastik tisu otak penerima. Kesan pengaktifan pada aktiviti sel saraf yang sebelum ini dipelihara secara morfologi, tetapi kehilangan aktiviti fungsinya akibat penyakit, juga mungkin. Ia adalah tepat kesan neurotropik pesat yang boleh menjelaskan peningkatan fungsi bulbar pada sesetengah kanak-kanak sudah pada akhir minggu pertama atau kedua selepas pembedahan. Diandaikan bahawa, bersama-sama dengan ini, pada bulan ketiga atau keempat, sambungan morfofungsional diwujudkan antara pemindahan dan otak tuan rumah, di mana neurotransplant menggantikan fungsi sel-sel otak mati, yang merupakan substrat untuk meningkatkan kedua-dua fungsi motor dan mental pesakit.walaupun tiada komplikasi serius yang timbul selepas campur tangan pembedahan pertama atau kedua. Menurut pengarang, mekanisme kesan terapeutik neurotransplantasi dikaitkan dengan kesan neurotropik tisu saraf embrio yang dipindahkan, yang mengandungi sejumlah besar pertumbuhan, hormon dan bahan aktif biologi lain yang merangsang pembaikan neuron yang rosak dan penyusunan semula plastik tisu otak penerima. Kesan pengaktifan pada aktiviti sel saraf yang sebelum ini dipelihara secara morfologi, tetapi kehilangan aktiviti fungsinya akibat penyakit, juga mungkin. Ia adalah tepat kesan neurotropik pesat yang boleh menjelaskan peningkatan fungsi bulbar pada sesetengah kanak-kanak sudah pada akhir minggu pertama atau kedua selepas pembedahan. Diandaikan bahawa, bersama-sama dengan ini, pada bulan ketiga atau keempat, sambungan morfofungsional diwujudkan antara pemindahan dan otak perumah, yang melaluinya neurotransplant menggantikan fungsi sel-sel otak mati, yang merupakan substrat untuk meningkatkan kedua-dua fungsi motor dan mental pesakit.walaupun tiada komplikasi serius yang timbul selepas campur tangan pembedahan pertama atau kedua. Menurut pengarang, mekanisme kesan terapeutik neurotransplantasi dikaitkan dengan kesan neurotropik tisu saraf embrio yang dipindahkan, yang mengandungi sejumlah besar pertumbuhan, hormon dan bahan aktif biologi lain yang merangsang pembaikan neuron yang rosak dan penyusunan semula plastik tisu otak penerima. Kesan pengaktifan pada aktiviti sel saraf yang sebelum ini dipelihara secara morfologi, tetapi kehilangan aktiviti fungsinya akibat penyakit, juga mungkin.Ia adalah tepat kesan neurotropik pesat yang boleh menjelaskan peningkatan fungsi bulbar pada sesetengah kanak-kanak sudah pada akhir minggu pertama atau kedua selepas pembedahan. Diandaikan bahawa, bersama-sama dengan ini, pada bulan ketiga atau keempat, sambungan morfofungsional diwujudkan antara pemindahan dan otak tuan rumah, di mana neurotransplant menggantikan fungsi sel-sel otak mati, yang merupakan substrat untuk meningkatkan kedua-dua fungsi motor dan mental pesakit.

Kesan pemindahan tisu saraf embrio ke atas penyusunan semula sambungan interneuronal telah dikaji secara eksperimen. Penulis mengkaji corak pemulihan sambungan aksonal intermodular dalam kawasan kerosakan mekanikal pada korteks serebrum dalam tikus putih dengan dan tanpa pemindahan tisu saraf embrio menggunakan label lipofilik pendarfluor DIL (1,1-dioctadecyl-3,3,33'-tetramethylindocarbocyanine perchlorate) dan pengimbasan laser confocal. Didapati bahawa pengenalan tisu saraf embrio ke dalam kawasan kerosakan memastikan pertumbuhan akson, yang selepas melalui pemindahan menyambung dengan tisu otak bersebelahan, sedangkan tanpa pemindahan tisu saraf embrionik kawasan kerosakan adalah halangan yang tidak dapat diatasi untuk akson yang semakin meningkat. Dalam kerja ini, pemindahan neokorteks embrio (15-17 hari kehamilan) dilakukan. Keputusan yang diperoleh oleh pengarang adalah bukti lanjut yang memihak kepada pengaruh aktif pemindahan tisu saraf embrio pada penyusunan semula selepas trauma hubungan interneuronal modul struktur dan fungsi jiran korteks serebrum. Pemindahan tisu saraf embrio menyediakan pemulihan separa sambungan antara kawasan yang rosak korteks serebrum dengan mewujudkan keadaan yang menggalakkan untuk pertumbuhan akson dalam zon tindakan faktor neurotropik pemindahan. Kewujudan kesan sedemikian telah dibuktikan secara eksperimen dan dibincangkan dalam kesusasteraan sebagai bukti keupayaan plastik tinggi otak rosak haiwan matang secara seksual. Dalam hal ini, pemindahan sel pada masa ini dianggap sebagai strategi terapeutik yang optimum untuk memulihkan fungsi CNS manusia yang rosak.

Data yang diperoleh oleh pengarang mengenai kecekapan menggunakan tisu saraf embrio otak sebagai medium pemindahan eksogen untuk pertumbuhan akson mengesahkan prospek penciptaan hubungan komunikasi yang disasarkan antara kawasan otak bersebelahan yang utuh. Kerja untuk mengkaji kesan pemindahan tisu saraf pada dinamik parameter fungsi sistem saraf pusat nampaknya relevan. Tugas kerja ini adalah untuk menyiasat kesan pemindahan lokus coeruleus (LC) embrionik pada indeks morfofungsi neuron LC dan aktiviti lokomotor penerima. Penerima adalah tikus Wistar betina, dan penderma adalah embrio tikus berusia 18 hari daripada barisan yang sama. Pemindahan LC embrio dilakukan ke dalam rongga ventrikel ketiga otak. Secara histologi, engraftment cantuman telah dikesan dalam 75% haiwan penerima. Dalam kes engraftment, cantuman itu bersebelahan dengan dinding ventrikel, mengisi 1/5-2/5 lumennya, dan berdaya maju. Pada 1 dan 6 bulan selepas pembedahan, tisu saraf yang dipindahkan, mengikut ciri morfologinya, mewakili struktur yang akan timbul semasa perkembangan ontogenetik normalnya, iaitu, struktur LC. Data yang diperolehi oleh pengarang menunjukkan bahawa pada haiwan di mana anlage LC embrio ditransplantasikan, aktiviti dinamik berubah dan aktiviti matriks kromatin nukleus sel LC meningkat. Akibatnya, aktiviti neuron LC mereka sendiri meningkat, tetapi pemindahan yang dicantumkan juga berfungsi secara aktif. Adalah diketahui bahawa kawasan lokomotor otak tengah yang dipanggil secara praktikal bertepatan dengan penyetempatan LC. Penulis percaya bahawa asas untuk perubahan dalam aktiviti motor tikus penerima adalah pengaktifan sel LC, kedua-duanya sendiri dan pemindahan, dengan pembebasan sejumlah besar norepinephrine, termasuk dalam segmen saraf tunjang. Oleh itu, diandaikan bahawa peningkatan dalam aktiviti motor di bawah keadaan pemindahan LC ke dalam otak haiwan yang utuh adalah disebabkan oleh kehadiran pemindahan aktif berfungsi yang disepadukan dengan otak penerima dan menyumbang kepada pengaktifan aktiviti lokomotor pada tikus.

Di samping itu, telah ditunjukkan bahawa sel-sel neuroepithelial yang dipindahkan dari asas embrio neokorteks dan saraf tunjang bertahan dan membezakan kepada neuroblas, neuron muda dan matang dalam tempoh 1-2 bulan selepas pemindahan mereka ke dalam saraf sciatic tikus matang yang rosak. Apabila mengkaji dinamika perkembangan neuron NADPH-positif asas embrio neokorteks dan saraf tunjang tikus dalam allograf heterotopic (embrio tikus 15 hari), engraftment 70 hingga 80% neurograf telah didedahkan pada bahagian membujur melalui saraf sciatic yang bergantung pada penerima. Neuroblas uni- dan bipolar dengan nukleus ringan bulat dan satu atau dua nukleolus mula terbentuk dalam cantuman seminggu selepas pembedahan, yang disertai dengan pembentukan kelompok. Penulis gagal mengesan sel yang mengandungi NADPH diaphorase (NADPH-d) di kalangan neuroblast. Selepas 7 hari, hanya unsur selular saluran darah yang positif NADPH - sel endothelial kapilari dalam ketebalan pemindahan, serta sel otot endothelial dan licin saluran saraf sciatic penerima. Oleh kerana dalam sel otot licin vaskular induksi NO synthase (NOS) berlaku di bawah pengaruh IL-1, penulis mengaitkan penampilan sel otot licin positif NADPH dalam saluran darah saraf sciatic dengan kehadiran IL-1 yang disintesis dalam batang saraf yang rosak. Adalah diketahui bahawa neurogenesis di bawah keadaan pemindahan asas otak embrio berlaku serentak dengan perkembangan neuron in situ. Hasil kajian morfologi menunjukkan bahawa pembezaan beberapa elemen saraf pemindahan tujuh hari selepas pemindahan sepadan dengan pembezaan sel-sel di bahagian otak yang sama pada tikus yang baru lahir. Oleh itu, di bawah keadaan pemindahan heterotopik ke dalam saraf periferal, sel saraf embrio yang dipindahkan mempamerkan keupayaan untuk mensintesis NADPH-d. Dalam kes ini, lebih banyak neuron yang mengandungi NADPH-d ditemui dalam pemindahan saraf tunjang berbanding dengan pemindahan neokorteks, tetapi sintesis nitrik oksida bermula dalam neuron yang dipindahkan lebih lewat daripada semasa pembangunan in situ. Dalam CNS vertebrata, sel NOS-positif muncul sudah dalam tempoh pranatal. Adalah dipercayai bahawa NO menggalakkan pembentukan sambungan sinaptik dalam otak yang sedang berkembang, dan kehadiran gentian aferen saraf NOS-positif yang menyediakan sintesis NO dalam neuroblas cerebellar merangsang penghijrahan dan pembezaan neuron, yang menyebabkan cytoarchitecture otak normal terbentuk. Peranan penting NO dalam sinapsogenesis telah ditubuhkan dalam tektum - hanya neuron yang mempunyai sambungan sinaptik dengan sel retina ternyata NOS-positif.

Adalah diketahui bahawa nitric oxide adalah salah satu pengawal selia aktiviti otak, di mana ia terbentuk daripada arginin di bawah pengaruh NO synthase, yang mempunyai aktiviti diaphorase. Dalam sistem saraf pusat, NO disintesis dalam sel endothelial saluran darah, mikroglia, astrosit dan neuron pelbagai bahagian otak. Selepas kecederaan otak traumatik, serta semasa hipoksia dan iskemia, peningkatan bilangan neuron yang mengandungi NO, yang merupakan salah satu pengawal selia aliran darah serebrum, diperhatikan. Memandangkan keupayaan NO untuk mendorong sinapsogenesis, kajian pembentukan sel yang mengandungi NO dalam keadaan neurotransplantasi terhadap latar belakang kerosakan traumatik pada tisu saraf penerima adalah sangat menarik.

Tidak kurang pentingnya ialah kajian kesan neurotransplantasi pada stereotaip refleks terkondisi tingkah laku. Dalam eksperimen mengenai kajian kesan pemindahan intracerebral dan jauh (antara CII dan CIII) tisu lokus coeruleus embrio (17-19 hari kehamilan) pada proses ingatan dan kandungan katekolamin pada tikus dengan pemusnahan neokorteks frontotemporal, ia telah menunjukkan bahawa kerosakan elektrolitik kepada keadaan korteks refleks frontotemporal otak mengelakkan tindak balas direfleks frontotemporal. (ingatan), melemahkan aktiviti fisiologi, mengurangkan kandungan norepinephrine dalam zon neokorteks terkoagulasi, tetapi meningkatkan tahapnya dalam hipotalamus, di mana penurunan kepekatan adrenalin diperhatikan, walaupun jumlahnya dalam darah dan kelenjar adrenal meningkat.

Hasil daripada pemindahan intracerebral tisu coeruleus lokus embrionik, stereotaip tindak balas pengelakan emosi refleks terkondisi, terganggu oleh kerosakan elektrolitik pada kawasan frontotemporal korteks serebrum, dipulihkan dalam 81.4% haiwan, kandungan adrenalin dalam pembentukan retikular otak tengah, tahap hipotalamus dan neokorteksnya adalah normal. yang digabungkan dengan penurunan kepekatan adrenalin dalam darah.

Pemindahan jauh tisu embrionik lokus coeruleus bukan sahaja memulihkan stereotaip terganggu reaksi pengelakan emosi refleks terkondisi pada tikus dengan kerosakan elektrolitik pada korteks frontotemporal, tetapi juga meningkatkan kandungan norepinephrine dan adrenalin, terutamanya dalam hipotalamus, darah, kelenjar adrenal dan jantung. Diandaikan bahawa ini adalah disebabkan oleh vaskularisasi pemindahan, penembusan neurotransmiter ke dalam aliran darah, laluan mereka melalui penghalang darah-otak dan pengaktifan mekanisme pengambilan semula adrenalin dan norepinephrine mengikut jenis pengambilan 1, 2, 3. Penulis percaya bahawa penstabilan jangka panjang tahap norepinephrine boleh dianggap sebagai fenomena pembebasan engraft di bawah keadaan pembebasan engraving. dalam dos minimum oleh neuron lokus coeruleus.

Kesan klinikal positif pemindahan tisu saraf embrio juga mungkin disebabkan oleh keupayaan yang terakhir untuk mempengaruhi proses neoplasma vaskular, dalam peraturan yang melibatkan faktor pertumbuhan dan sitokin secara langsung. Vasculogenesis diaktifkan oleh faktor pertumbuhan angiogenik - faktor pertumbuhan endothelial vaskular (VEGF), FGF, PDGF dan TGF, yang disintesis semasa iskemia, yang bertindak sebagai momen permulaan angiogenesis. Telah terbukti bahawa penyusutan potensi pertumbuhan vaskular berlaku semasa proses penuaan badan, yang memainkan peranan penting dalam patogenesis penyakit seperti penyakit jantung koronari dan melenyapkan aterosklerosis pada bahagian bawah kaki. Iskemia tisu juga berkembang dalam banyak penyakit lain. Pengenalan faktor angiogenik ke dalam zon iskemia (angiogenesis terapeutik) merangsang pertumbuhan saluran darah dalam tisu iskemia dan meningkatkan peredaran mikro akibat perkembangan peredaran cagaran, yang seterusnya, meningkatkan aktiviti fungsi organ yang terjejas.

VEGF dan FGF dianggap paling menjanjikan untuk kegunaan klinikal. Keputusan kajian rawak pertama adalah menggalakkan, terutamanya jika dos optimum dan kaedah pentadbiran faktor angiogenik dipilih dengan betul. Dalam hal ini, penilaian eksperimen terhadap aktiviti angiogenik ekstrak yang diasingkan daripada tisu otak embrio manusia telah dijalankan. Kerja-kerja menggunakan bahan yang digugurkan yang diperoleh pada minggu kedua puluh kehamilan dan diproses mengikut kaedah I. Maciog et al. (1979) seperti yang diubah suai oleh IC ANRF. Ubat ini adalah analog daripada "Suplemen pertumbuhan sel endothelial" ("Sigma") dan merupakan campuran semula jadi faktor angiogenik manusia, yang termasuk VEGF dan FGF. Eksperimen dilakukan ke atas tikus dengan model iskemia tisu miokardium dan kaki belakang. Berdasarkan kajian aktiviti alkali fosfatase dalam haiwan eksperimen yang diberi ekstrak tisu saraf embrio, peningkatan bilangan kapilari per unit luas miokardium didapati - kedua-dua bahagian membujur dan melintang jantung. Aktiviti angiogenik penyediaan ditunjukkan oleh pentadbiran langsung ke zon iskemia, serta dalam kes pentadbiran sistemik (intramuskular), yang membawa kepada penurunan dalam kawasan purata parut selepas infarksi.

Dalam mana-mana varian pemindahan tisu saraf embrio, adalah sangat penting untuk memilih usia kehamilan bahan embrio yang dipindahkan dengan betul. Analisis perbandingan kecekapan penyediaan sel daripada mesencephalon ventral embrio embrio tikus 8-, 14- dan 16-17 hari tiga bulan selepas pemindahan neurotransplantasi intrastriatal kepada tikus matang dengan parkinsonisme dalam ujian automatik asimetri motor yang disebabkan oleh apomorphine menunjukkan kecekapan embrio dan loji sel paling ketara daripada C8NS. Tisu saraf embrio 16-17 hari. Data yang diperolehi dikaitkan dengan keputusan analisis histomorfologi, khususnya, dengan saiz pemindahan, keterukan tindak balas glial dan bilangan neuron dopaminergik di dalamnya.

Perbezaan dalam kesan terapeutik sel tisu saraf embrio mungkin dikaitkan dengan kedua-dua tahap ketidakmatangan dan komitmen sel itu sendiri dan tindak balas mereka yang berbeza terhadap faktor pertumbuhan yang dikeluarkan dalam kawasan kerosakan yang disebabkan oleh neuron dopaminergik. Khususnya, kesan EGF dan FGF2 pada perkembangan sel stem saraf telencephalic dalam vivo berlaku pada peringkat embriogenesis yang berbeza. Sel-sel neuroepithelial embrio tikus berusia 8.5 hari, apabila dibiakkan secara in vitro dalam medium bebas serum, membiak dengan kehadiran FGF2, tetapi bukan EGF, yang mana hanya populasi sel stem yang diasingkan daripada otak embrio pada peringkat perkembangan seterusnya bertindak balas. Pada masa yang sama, sel stem saraf membiak sebagai tindak balas kepada setiap mitogen ini dan secara tambahan meningkatkan pertumbuhan dalam kes menambahkan EGF dan FGF2 kepada budaya dengan ketumpatan pembenihan sel yang rendah. Sel stem neural EGF-reaktif dari zon germinal embrio tikus berusia 14.5 hari dianggap sebagai keturunan linear sel stem saraf reaktif FGF yang pertama kali muncul selepas 8.5 hari kehamilan. Fenotip potensi sel batang saraf dan progenitor bergantung pada kesan kompleks persekitaran mikro mereka. Imunofenotip sel saraf dari zon periventrikular dan hippocampal bagi embrio manusia berumur 8-12 dan 17-20 minggu melalui sitofluorometri aliran mendedahkan kebolehubahan ketara yang dikaitkan dengan kedua-dua umur kehamilan dan ciri perlembagaan individu biomaterial penderma. Apabila sel-sel progenitor saraf ini ditanam dalam medium bebas serum terpilih dengan EGF, FGF2, dan NGF, neurosfera terbentuk pada kadar yang sangat bergantung pada usia kehamilan. Sel-sel dari bahagian otak yang berlainan bagi embrio manusia berumur 5-13 minggu, apabila dibiakkan secara ringkas dengan FGF2 dalam budaya monolayer pada substrat laminin dengan kehadiran jumlah surih faktor pertumbuhan, mengekalkan percambahan selama 6 minggu dengan peratusan tinggi sel nestin-positif terhadap latar belakang pembentukan sel spontan dengan penanda bagi ketiga-tiga garisan saraf yang berbeza. Sel-sel yang diasingkan daripada mesencephalon embrio manusia pada tempoh kehamilan melebihi 13 minggu, membiak di bawah pengaruh EGF dan juga membentuk neurosfera. Kesan sinergistik dicapai dengan menggunakan gabungan EGF dan FGF2. Percambahan sel stem saraf yang paling sengit dengan pembentukan neurosfera diperhatikan apabila mengkultur tisu korteks serebrum embrio manusia berusia 6-8 minggu dengan kehadiran EGF2, IGF1 dan 5% serum kuda pada substrat dengan fibronektin.

Perlu diingatkan bahawa soalan mengenai usia kehamilan dan bahagian CNS embrio, tisu yang lebih baik digunakan untuk tujuan pemindahan saraf, tetap terbuka. Jawapan kepada mereka harus dicari dalam neurogenesis otak yang sedang berkembang, yang berterusan sepanjang tempoh pranatal - pada masa apabila epitelium tiub saraf membentuk struktur berbilang lapisan. Adalah dipercayai bahawa sumber sel stem dan neuron baru adalah glia jejari, yang terdiri daripada sel-sel memanjang dengan proses panjang yang diarahkan secara jejari berbanding dengan dinding vesikel otak dan menghubungi permukaan dalaman ventrikel dan permukaan pial luar dinding otak. Sebelum ini, glia radial hanya dikurniakan fungsi saluran neuron di mana neuroblast berhijrah dari kawasan ventral ke bahagian cetek, dan ia juga diberikan peranan rangka dalam proses membentuk organisasi lamina yang betul bagi korteks. Hari ini telah ditetapkan bahawa semasa pembangunan berjalan, glia jejari berubah menjadi astrosit. Sebahagian besar daripadanya dalam mamalia berkurangan serta-merta selepas kelahiran, bagaimanapun, dalam spesies haiwan di mana glia radial dipelihara sehingga dewasa, neurogenesis secara aktif berlaku dalam tempoh selepas bersalin.

Dalam budaya, sel glial jejari daripada neokorteks embrio tikus membentuk neuron dan sel glial, dengan neuron kebanyakannya terbentuk pada usia kehamilan 14 hingga 16 hari perkembangan embrio (tempoh keamatan maksimum neurogenesis dalam korteks serebrum tikus dan tikus). Pada hari ke-18 embriogenesis, pembezaan beralih ke arah pembentukan astrosit dengan penurunan ketara dalam bilangan neuron yang baru terbentuk. Pelabelan in situ sel glial jejari dengan GFP memungkinkan untuk mengesan pembahagian asimetri sel berlabel dalam rongga vesikel serebrum embrio tikus berusia 15 hingga 16 hari dengan penampilan sel anak dengan ciri imunologi dan elektrofisiologi neuroblas. Perlu diperhatikan bahawa, menurut hasil pemerhatian dinamik, neuroblast yang muncul menggunakan sel ibu sel glial jejari untuk penghijrahan ke permukaan pial.

Penanda endogen glia jejari ialah nestin protein filamen perantaraan. Menggunakan kaedah pengasingan aliran pendarfluor sel yang dilabelkan dengan retrovirus yang dikaitkan dengan GFP dan dinyatakan di bawah kawalan nestin, telah ditunjukkan bahawa sel stem gyrus dentate dan hilus hippocampus manusia (bahan itu diperoleh semasa operasi untuk epilepsi) mengekspresikan nestin. Oleh itu, mereka tergolong dalam glia radial, yang pada manusia, seperti dalam mamalia lain, hanya dipelihara dalam gyrus dentate.

Pada masa yang sama, kecekapan pemindahan sel ditentukan bukan sahaja oleh daya maju sel penderma yang tinggi, potensi pembezaan dan keupayaan untuk menggantikan sel yang rosak, tetapi, pertama sekali, oleh penghijrahan terarah mereka. Penyepaduan fungsi penuh sel yang dipindahkan bergantung pada keupayaan penghijrahannya - tanpa mengganggu sitoarkitektur otak penerima. Oleh kerana glia radial mengalami pengurangan hampir lengkap dalam tempoh selepas bersalin, adalah perlu untuk mengetahui bagaimana sel penderma boleh bergerak dari zon pemindahan ke tapak kerosakan otak pada penerima dewasa. Terdapat dua varian penghijrahan sel ke CNS yang tidak bergantung pada glia jejari: fenomena migrasi tangensial atau pergerakan neuroblas semasa perkembangan korteks serebrum berserenjang dengan rangkaian glia jejarian, serta penghijrahan "secara berturut-turut" atau "sepanjang rantai". Khususnya, penghijrahan sel progenitor saraf dari zon subventrikular rostral ke mentol olfaktori berlaku sebagai urutan sel bersebelahan rapat yang dikelilingi oleh sel glial. Adalah dipercayai bahawa sel-sel ini menggunakan sel-sel rakan kongsi sebagai substrat penghijrahan, dan pengawal selia utama interaksi antara sel tersebut ialah PSA-NCAM (molekul lekatan sel neural polysialylated). Oleh itu, penghijrahan neuron tidak semestinya memerlukan penyertaan glia jejari atau sambungan akson yang sedia ada. Bentuk ekstraradial pergerakan sel dalam "rentetan" di sepanjang saluran penghijrahan rostral dikekalkan sepanjang hayat, yang menunjukkan kemungkinan sebenar penghantaran sasaran sel progenitor saraf yang dipindahkan ke sistem saraf matang.

Terdapat hipotesis tentang kehadiran garis sel stem dalam ontogenesis otak, mengikut mana, pada peringkat awal perkembangan otak, sel stem adalah sel neuroepithelial, yang, apabila ia matang, transdifferentiates ke glia radial. Pada masa dewasa, peranan sel stem dilakukan oleh sel yang mempunyai ciri-ciri astrosit. Walaupun terdapat beberapa titik kontroversi (percanggahan mengenai sel stem hippocampus, serta bahagian dalam otak yang tidak mempunyai korteks berlapis dan berkembang dari tuberkel talamus, di mana glia radial tidak hadir), konsep yang jelas dan mudah tentang perubahan yang konsisten dalam fenotip sel stem sepanjang ontogenesis kelihatan sangat menarik.

Pengaruh faktor persekitaran mikro ke atas penentuan dan pembezaan seterusnya sel pembezaan saraf telah ditunjukkan dengan jelas melalui pemindahan sel stem saraf tunjang tikus matang ke kawasan berlainan sistem saraf matang. Apabila sel stem dipindahkan ke dalam gyrus dentate atau ke kawasan penghijrahan neuron dalam mentol olfaktori, penghijrahan aktif sel yang dipindahkan diperhatikan, dengan pembentukan banyak neuron. Pemindahan sel stem ke dalam saraf tunjang dan kawasan tanduk Ammon mengakibatkan pembentukan astrocytes dan oligodendrocytes, manakala pemindahan ke dalam gyrus dentate mengakibatkan pembentukan bukan sahaja sel glial, tetapi juga neuron.

Dalam tikus matang, bilangan sel pembahagi dalam gyrus dentate boleh mencapai beberapa ribu sehari - kurang daripada 1% daripada jumlah sel granul. Neuron menyumbang 50-90% daripada sel, astosit dan unsur glial lain - kira-kira 15%. Sel-sel selebihnya tidak mempunyai ciri antigen neuron dan glia, tetapi mengandungi antigen sel endothelial, yang menunjukkan hubungan rapat antara neurogenesis dan angiogenesis dalam gyrus dentate. Penyokong kemungkinan pembezaan sel endothelial ke dalam sel prekursor neuron merujuk kepada keupayaan sel endothelial in vitro untuk mensintesis BDNF.

Kelajuan pemasangan sendiri litar saraf sangat mengagumkan: semasa pembezaan, sel prekursor sel granul berhijrah ke girus dentate dan membentuk proses yang berkembang ke arah zon SAZ tanduk Ammon dan membentuk sinaps dengan neuron perencatan glutamatergik dan interkalari piramid. Sel granul yang baru dicipta disepadukan ke dalam litar saraf sedia ada dalam masa 2 minggu, dan sinaps pertama muncul seawal 4-6 hari selepas kemunculan sel baru. Dengan pemberian BrdU atau 3H-thymidine yang kerap (salah satu kaedah untuk mengenal pasti sel stem dewasa) kepada haiwan matang, sejumlah besar neuron berlabel dan astrosit ditemui dalam tanduk Ammon, yang menunjukkan kemungkinan membentuk neuron baru bukan sahaja dalam gyrus dentate, tetapi juga di bahagian lain hippocampus. Minat dalam proses pembahagian, pembezaan dan kematian sel dalam gyrus dentate hippocampus otak matang juga disebabkan oleh fakta bahawa neuron yang terbentuk di sini disetempatkan di salah satu kawasan utama hippocampus, yang bertanggungjawab untuk proses pembelajaran dan ingatan.

Oleh itu, telah ditubuhkan hari ini bahawa sel-sel progenitor saraf berasal dari sel-sel zon subependymal ventrikel sisi tikus matang. Mereka berhijrah di sepanjang saluran penghijrahan rostral yang dibentuk oleh sel astroglial berorientasikan membujur ke mentol olfaktori, di mana ia tertanam dalam lapisan sel granul dan membezakan ke neuron struktur ini. Penghijrahan sel neural progenitor telah dikesan dalam saluran migrasi rostral monyet dewasa, yang menunjukkan kemungkinan membentuk neuron baru dalam mentol penciuman primata. Sel stem neural telah diasingkan daripada mentol olfaktori manusia dewasa dan dipindahkan ke dalam garisan, sel klon yang dibezakan kepada neuron, astrocytes, dan oligodendrocytes. Sel stem telah ditemui dalam hippocampus otak matang tikus, tikus, monyet, dan manusia. Sel stem neural zon subgranular fascia dentate adalah sumber sel progenitor yang berhijrah ke anggota medial dan sisi hippocampus, di mana ia membezakan kepada sel granul matang dan unsur glial. Akson neuron de novo yang terbentuk dari fascia dentate dikesan ke medan CA3, yang menunjukkan penyertaan neuron yang baru terbentuk dalam pelaksanaan fungsi hippocampal. Di kawasan persatuan neokorteks monyet dewasa, sel progenitor neuron yang berhijrah dari zon subventrikular ditemui. Dalam lapisan VI neokorteks otak tetikus, neuron piramid baru dikesan 2-28 minggu selepas kerosakan akibat dan kematian neuron asli lapisan ini disebabkan oleh penghijrahan sel progenitor yang tidak aktif sebelum ini di zon subventrikular. Akhirnya, realiti neurogenesis selepas bersalin dalam otak manusia dibuktikan dengan peningkatan dua kali ganda dalam bilangan neuron kortikal, yang berterusan selama 6 tahun pertama selepas kelahiran.

Perkara yang tidak penting untuk pemindahan sel praktikal ialah isu pengawalan proses pembiakan dan pembezaan sel stem dan progenitor saraf. Faktor yang paling penting yang menghalang percambahan sel progenitor saraf ialah glukokortikoid, yang secara mendadak mengurangkan bilangan bahagian, manakala penyingkiran kelenjar adrenal, sebaliknya, meningkatkan bilangan mitosis dengan ketara (Gould, 1996). Perlu diperhatikan bahawa morfogenesis gyrus dentate dalam tikus adalah paling sengit dalam tempoh dua minggu pertama perkembangan selepas bersalin semasa tempoh ketiadaan tindak balas terhadap tekanan terhadap latar belakang penurunan mendadak dalam pengeluaran dan rembesan hormon steroid korteks adrenal. Kortikosteroid menghalang penghijrahan sel granul - neuron baru tidak tertanam dalam lapisan berbutir gyrus dentate, tetapi kekal di hilus. Diandaikan bahawa proses pembentukan sambungan sinaptik terganggu secara serentak. Perlindungan sel daripada "pencerobohan steroid" sedemikian dilakukan oleh ekspresi minimum mineralokortikoid dan reseptor glukokortikoid pada sel granul yang membiak bukan sahaja semasa perkembangan gyrus dentate, tetapi juga pada haiwan matang. Walau bagaimanapun, daripada semua neuron otak, ia adalah neuron hippocampus yang dicirikan oleh kandungan tertinggi reseptor glucocorticoid, yang menyebabkan kesan tekanan pada hippocampus. Tekanan psikoemosi dan situasi tekanan menghalang neurogenesis, dan tekanan kronik secara mendadak mengurangkan keupayaan haiwan untuk memperoleh kemahiran baru dan belajar. Kesan negatif yang lebih ketara daripada tekanan kronik pada neurogenesis agak difahami jika kita mengambil kira keadaan sel stem saraf yang kebanyakannya tidak aktif. Apabila melumpuhkan tikus hamil (untuk tikus - faktor tekanan yang sangat kuat), didapati bahawa tekanan pranatal juga menyebabkan penurunan bilangan sel dalam gyrus dentate dan dengan ketara menghalang neurogenesis. Adalah diketahui bahawa glukokortikoid mengambil bahagian dalam patogenesis keadaan kemurungan, yang setara morfologinya adalah perencatan neurogenesis, penyusunan semula patologi neuron dan sambungan interneuronal, dan kematian sel saraf. Sebaliknya, agen kemoterapi antidepresan mengaktifkan pembentukan neuron de novo, yang mengesahkan hubungan antara proses pembentukan neuron baru dalam hippocampus dan perkembangan kemurungan. Estrogen mempunyai kesan ketara ke atas neurogenesis, kesannya bertentangan dengan tindakan glukokortikosteroid dan terdiri daripada menyokong percambahan dan daya maju sel progenitor saraf. Perlu diingatkan bahawa estrogen meningkatkan keupayaan pembelajaran haiwan dengan ketara. Sesetengah pengarang mengaitkan perubahan kitaran dalam bilangan sel granul dan bilangan berlebihannya pada wanita dengan pengaruh estrogen.

Adalah diketahui bahawa neurogenesis dikawal oleh EGF, FGF dan BDNF, bagaimanapun, mekanisme kesan isyarat luaran pada sel stem daripada mitogen dan faktor pertumbuhan belum cukup dikaji. Telah ditetapkan bahawa PDGF in vitro mengekalkan arah neuron pembezaan sel progenitor, dan faktor neurotropik ciliary (CNTF), seperti triiodothyronine, merangsang pembentukan unsur glial yang kebanyakannya - astrocytes dan oligodendrocytes. Pituitari adenylate cyclase-activating protein (PACAP) dan vasoactive intestinal peptide (VIP) mengaktifkan percambahan sel progenitor neural, tetapi pada masa yang sama menghalang proses pembezaan sel anak. Opioid, terutamanya dalam kes pendedahan jangka panjang mereka, dengan ketara menghalang neurogenesis. Walau bagaimanapun, reseptor opioid belum dikenal pasti dalam sel stem dan sel progenitor saraf dentate gyrus (ia hadir dalam membezakan neuron dalam tempoh embrio), yang tidak membenarkan kita menilai kesan langsung opioid.

Keperluan perubatan plastik regeneratif praktikal telah memaksa para penyelidik untuk memberi perhatian khusus kepada kajian pluri- dan multipotensi sel stem. Pelaksanaan sifat-sifat ini pada tahap sel stem serantau bagi organisma dewasa boleh pada masa hadapan memastikan pengeluaran bahan pemindahan yang diperlukan. Telah ditunjukkan di atas bahawa rangsangan epigenetik sel stem saraf membolehkan mendapatkan sel-sel yang membiak yang telah dibentuk mengikut fenotip saraf, yang mengehadkan bilangannya. Dalam kes menggunakan sifat totipoten sel stem embrio, percambahan sehingga bilangan sel yang mencukupi diperolehi berlaku lebih awal daripada pembezaan saraf, dan sel berganda mudah ditukar menjadi fenotip saraf. Untuk mendapatkan sel stem saraf, ESC diasingkan daripada jisim sel dalaman blastokista dan dibiakkan dalam kehadiran wajib LIF, yang mengekalkan totipotensi mereka dan keupayaan untuk pembahagian tanpa had. Selepas ini, pembezaan saraf ESCs diinduksi menggunakan asid retinoik. Pemindahan sel stem neural yang terhasil ke dalam striatum yang rosak oleh quinolin dan 6-hydroxydopamine disertai dengan pembezaan mereka kepada neuron dopaminergik dan serotonergik. Selepas suntikan ke dalam ventrikel otak embrio tikus, sel progenitor saraf yang berasal dari ESC berhijrah ke pelbagai kawasan otak penerima, termasuk korteks, striatum, septum, talamus, hipotalamus dan otak kecil. Sel-sel yang tinggal dalam rongga ventrikel membentuk struktur epitelium yang menyerupai tiub saraf, serta pulau-pulau individu tisu bukan saraf. Dalam parenkim otak embrio penerima, sel yang dipindahkan menghasilkan tiga jenis sel utama sistem saraf. Sebahagian daripada mereka mempunyai dendrit apikal yang memanjang, badan sel piramid, dan akson basal yang menonjol ke dalam corpus callosum. Astrosit asal penderma memanjangkan proses ke kapilari berdekatan, dan oligodendrocytes bersentuhan rapat dengan muff myelin, mengambil bahagian dalam pembentukan myelin. Oleh itu, sel-sel progenitor neural yang diperoleh daripada ESCs in vitro mampu melakukan penghijrahan terarah dan pembezaan serantau yang mencukupi untuk isyarat persekitaran mikro, menyediakan banyak kawasan otak yang sedang berkembang dengan neuron dan glia.

Sesetengah pengarang menganggap kemungkinan de- dan transdifferentiation sel stem serantau bagi organisma dewasa. Pengesahan tidak langsung mengenai dedifferentiasi sel dalam kultur dengan pengembangan potensi mereka disediakan oleh data mengenai penggabungan sel stem saraf tetikus dalam sumsum tulang merah dengan perkembangan seterusnya garisan sel daripada mereka, menghasilkan sel-sel darah periferi yang berfungsi secara aktif. Di samping itu, pemindahan sel neurosfera berlabel genetik (LacZ) yang diperoleh daripada otak matang atau embrio ke dalam otak tikus yang disinari dengan hematopoiesis yang ditindas membawa kepada pembentukan bukan sahaja derivatif saraf daripada sel stem, tetapi juga menyebabkan penjanaan sel darah, yang menunjukkan pluripotensi sel stem saraf, direalisasikan di luar otak. Oleh itu, sel stem saraf mampu membezakan sel darah di bawah pengaruh isyarat dari persekitaran mikro sumsum tulang dengan transformasi awal kepada sel stem hematopoietik. Sebaliknya, apabila pemindahan sel stem hematopoietik sumsum tulang ke dalam otak, pembezaan mereka di bawah pengaruh persekitaran mikro tisu otak ke dalam sel glial dan saraf telah ditubuhkan. Akibatnya, potensi pembezaan sel stem neural dan hematopoietik tidak terhad oleh kekhususan tisu. Dalam erti kata lain, faktor persekitaran mikro tempatan, berbeza daripada ciri-ciri otak dan tisu sumsum tulang, mampu mengubah arah pembezaan sel-sel ini. Telah ditunjukkan bahawa sel stem neural yang dimasukkan ke dalam sistem vena tikus yang disinari menghasilkan populasi myeloid, limfoid dan sel hematopoietik yang tidak matang dalam limpa dan sumsum tulang. In vitro, kesan protein morfogenetik sumsum tulang (BMP) terhadap kelangsungan hidup dan pembezaan sel stem saraf telah ditubuhkan, menentukan, seperti pada peringkat awal embriogenesis, perkembangan mereka dalam arah saraf atau glial. Dalam kultur sel stem saraf daripada embrio tikus berusia 16 hari, BMP mendorong pembentukan neuron dan astroglia, manakala dalam kultur sel stem yang diperoleh daripada otak perinatal, hanya astrosit yang terbentuk. Di samping itu, BMP menyekat penjanaan oligodendrocytes, yang muncul secara in vitro hanya dengan penambahan noggin antagonis BMP.

Proses transdifferentiation adalah spesies tidak spesifik: sel stem hematopoietik sumsum tulang manusia yang dipindahkan ke dalam striatum tikus matang berhijrah ke bahan putih kapsul luar, ipsi- dan neokorteks kontralateral, di mana ia membentuk unsur selular seperti astrocyte (Azizi et al., 1998). Apabila sel stem sumsum tulang allotransplanted ke dalam ventrikel sisi tikus yang baru lahir, penghijrahan sel stem hematopoietik boleh dikesan kepada struktur otak depan dan otak kecil. Dalam striatum dan lapisan molekul hippocampus, sel-sel yang berhijrah berubah menjadi astrosit, dan dalam mentol olfaktori, lapisan sel granul dalam otak kecil, dan pembentukan retikular batang otak, mereka membentuk sel-sel seperti neuron dengan tindak balas positif terhadap neurofilamen. Berikutan pentadbiran intravena sel hematopoietik kepada tikus dewasa, mikro dan astrosit berlabel GFP dikesan dalam neokorteks, talamus, batang otak, dan otak kecil.

Di samping itu, sel stem mesenchymal sumsum tulang, yang menimbulkan semua jenis sel tisu penghubung, juga boleh menjalani transdifferentiation saraf dalam keadaan tertentu (ingat bahawa sumber embrio mesenkim adalah sel puncak saraf). Telah ditunjukkan bahawa sel stromal sumsum tulang manusia dan tikus yang dibiakkan secara in vitro dengan kehadiran EGF atau BDNF mengekspresikan penanda sel progenitor saraf nestin, dan penambahan pelbagai kombinasi faktor pertumbuhan membawa kepada pembentukan sel dengan penanda glia (GFAP) dan neuron (protein nuklear, NeuN). Sel stem mesenchymal syngeneic berlabel yang dipindahkan ke dalam ventrikel sisi otak tikus yang baru lahir berhijrah dan menyetempat di otak depan dan otak kecil tanpa mengganggu sitoarkitektur otak penerima. Sel stem mesenchymal sumsum tulang membezakan kepada astrosit matang dalam striatum dan lapisan molekul hippocampus, dan mengisi mentol penciuman, lapisan berbutir otak kecil, dan pembentukan retikular, di mana ia berubah menjadi neuron. Sel stem mesenchymal sumsum tulang manusia mampu membezakan makroglia secara in vitro dan berintegrasi ke dalam struktur otak tikus selepas pemindahan. Pemindahan langsung sel stem mesenchymal sumsum tulang ke dalam hippocampus tikus dewasa juga disertai dengan penghijrahan mereka ke dalam parenkim otak dan pembezaan neuroglial.

Diandaikan bahawa pemindahan sel stem sumsum tulang boleh memperluaskan kemungkinan terapi sel penyakit CNS yang dicirikan oleh kematian patologi neuron yang berlebihan. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa tidak semua penyelidik mengiktiraf hakikat transformasi bersama sel stem neural dan hematopoietik, terutamanya dalam vivo, yang sekali lagi disebabkan oleh kekurangan penanda yang boleh dipercayai untuk menilai transdifferentiation dan perkembangan selanjutnya.

Pemindahan sel stem membuka ufuk baharu untuk terapi gen selular patologi neurologi keturunan. Pengubahsuaian genetik sel stem neural melibatkan penyisipan binaan pengawalseliaan genetik, produk yang berinteraksi dengan protein kitaran sel dalam mod pengawalseliaan automatik. Transduksi gen tersebut ke dalam sel progenitor embrio digunakan untuk membiak sel stem saraf. Kebanyakan klon sel yang diubah suai secara genetik berkelakuan seperti garisan sel yang stabil, tidak menunjukkan tanda-tanda transformasi dalam vivo atau in vitro, tetapi mempunyai kebolehan yang ketara untuk menghalang sentuhan percambahan. Apabila ditransplantasikan, sel-sel yang ditransfeksi berlipat ganda disepadukan ke dalam tisu penerima tanpa mengganggu sitoarkitektur dan tanpa menjalani transformasi tumor. Sel stem saraf penderma tidak mencacatkan zon integrasi dan bersaing sama untuk mendapatkan ruang dengan sel progenitor perumah. Walau bagaimanapun, pada hari ke-2-3, keamatan pembahagian sel transfektan berkurangan secara mendadak, yang sepadan dengan perencatan sentuhan percambahan mereka secara in vitro. Embrio-penerima transfektan batang saraf tidak mempunyai kelainan dalam perkembangan sistem saraf pusat, semua kawasan otak yang bersentuhan dengan pemindahan berkembang secara normal. Selepas pemindahan, klon sel stem saraf dengan cepat berhijrah dari zon suntikan dan sering melangkaui zon embrio yang sepadan di sepanjang saluran rostral, berintegrasi secukupnya dengan kawasan otak yang lain. Penyepaduan klon yang diubah suai secara genetik dan garisan sel sel stem saraf yang ditransfeksi ke dalam otak organisma hos adalah ciri bukan sahaja dalam tempoh embrio: sel-sel ini ditanam ke dalam banyak kawasan sistem saraf pusat janin, bayi baru lahir, dewasa, dan juga organisma penerima yang semakin tua dan menunjukkan keupayaan untuk integrasi dan pembezaan yang mencukupi. Khususnya, selepas pemindahan ke dalam rongga ventrikel otak, sel-sel yang ditransfeksi berhijrah tanpa merosakkan penghalang darah-otak dan menjadi komponen selular berfungsi penting pada tisu otak. Neuron penderma membentuk sinaps yang sesuai dan menyatakan saluran ion tertentu. Dengan integriti penghalang darah-otak yang dipelihara, astroglia, terbitan sel stem neural transfektan, memanjangkan proses ke saluran otak, dan oligodendrocytes yang berasal dari penderma mengekspresikan protein asas myelin dan proses neuron mielin.

Di samping itu, sel stem saraf ditransfeksi untuk digunakan sebagai vektor selular. Binaan vektor-genetik sedemikian menyediakan ekspresi stabil in vivo gen asing yang terlibat dalam pembangunan sistem saraf, atau digunakan untuk membetulkan kecacatan genetik sedia ada, kerana produk gen ini mampu mengimbangi pelbagai keabnormalan biokimia sistem saraf pusat. Aktiviti penghijrahan tinggi sel stem yang ditransfeksi dan implantasi yang mencukupi ke dalam zon germinal pelbagai kawasan otak yang sedang berkembang membolehkan kita berharap untuk pemulihan lengkap kekurangan keturunan enzim selular. Dalam pemodelan sindrom ataxia-telangiectasia (garisan tikus mutan pg dan pcd), sel Purkinje hilang dari cerebellum haiwan eksperimen semasa minggu pertama perkembangan selepas bersalin. Telah ditunjukkan bahawa pengenalan sel stem saraf ke dalam otak haiwan tersebut disertai dengan pembezaan mereka ke dalam sel Purkinje dan neuron berbutir. Dalam mutan pcd, gangguan koordinasi pergerakan sebahagiannya diperbetulkan dan intensiti gegaran dikurangkan. Keputusan yang sama diperoleh dengan memindahkan sel stem saraf manusia yang diklon ke dalam primata di mana degenerasi sel Purkinje diinduksi menggunakan onconase. Selepas pemindahan, sel stem saraf penderma ditemui dalam lapisan sel berbutir, molekul, dan Purkinje pada parenkim serebelum. Oleh itu, pengubahsuaian genetik sel progenitor saraf boleh memberikan pengubahsuaian komited yang stabil bagi fenotip yang tahan terhadap pengaruh luaran. Ini amat penting dalam proses patologi yang berkaitan dengan perkembangan faktor dalam penerima yang menghalang kemandirian dan pembezaan sel penderma (contohnya, semasa pencerobohan imun).

Mucopolysaccharidosis jenis VII pada manusia dicirikan oleh neurodegeneration dan kecacatan intelek progresif, yang dimodelkan pada tikus dengan mutasi penghapusan dalam gen beta-glucuronidase. Selepas pemindahan sel stem saraf yang ditransfeksi merembeskan beta-glucuronidase ke dalam ventrikel serebrum tikus penerima yang cacat yang baru lahir, sel penderma ditemui terlebih dahulu di zon terminal dan kemudian merebak ke seluruh parenchyma otak, membetulkan integriti lisosom dalam otak tikus mutan secara stabil. Dalam model penyakit Tay-Sachs, sel stem saraf yang ditransduksi oleh retrovirus, apabila dalam utero diberikan kepada janin tikus dan dipindahkan ke tikus yang baru lahir, memberikan ekspresi cekap subunit beta beta-hexosaminidase dalam penerima dengan mutasi yang membawa kepada pengumpulan patologi beta2-ganglioside.

Satu lagi arah perubatan regeneratif ialah rangsangan potensi proliferatif dan pembezaan sel stem saraf pesakit sendiri. Khususnya, sel stem saraf merembeskan NT-3 semasa hemisection saraf tunjang dan asfiksia otak pada tikus, mengekspresikan NGF dan BDNF dalam septum dan ganglia basal, tyrosine hydroxylases dalam striatum, serta reelin dalam cerebellum dan protein asas myelin dalam otak.

Walau bagaimanapun, isu-isu rangsangan neurogenesis jelas tidak diberi perhatian yang mencukupi. Beberapa kajian mencadangkan bahawa beban fungsi pada pusat saraf yang bertanggungjawab untuk membezakan bau dicerminkan dalam pembentukan neuron baru. Dalam tikus transgenik dengan defisit molekul lekatan neuron, penurunan dalam keamatan neurogenesis dan penurunan bilangan neuron yang berhijrah ke mentol olfaktori digabungkan dengan kemerosotan keupayaan untuk membezakan bau, walaupun ambang persepsi bau dan ingatan penciuman jangka pendek tidak terjejas. Keadaan fungsi sel gyrus dentate memainkan peranan penting dalam pengawalseliaan neurogenesis: kelemahan kesan glutamat pada sel granul selepas pemusnahan korteks entorhinal menggalakkan percambahan dan pembezaan neuron, dan rangsangan gentian laluan perforan (aferen aferen utama) menyebabkan masukan ke dalam hippohibitionus neurogenesis. Antagonis reseptor NMDA mengaktifkan proses pembentukan neuron baru, manakala agonis, sebaliknya, mengurangkan keamatan neurogenesis, yang pada dasarnya menyerupai tindakan glucocorticosteroids. Keputusan penyelidikan yang bercanggah ditemui dalam kesusasteraan: maklumat mengenai kesan perencatan yang terbukti secara eksperimen dari glutamat neurotransmiter rangsangan pada neurogenesis tidak konsisten dengan data mengenai rangsangan percambahan sel progenitor dan kemunculan neuron baru dengan peningkatan dalam aktiviti penyitaan dalam hippocampus haiwan dengan model eksperimen epilepsi caine dan pilocarpine. Pada masa yang sama, dalam model tradisional epilepsi yang disebabkan oleh rangsangan subthreshold berbilang kawasan tertentu otak (penyalaan) dan dicirikan oleh kematian neuron yang kurang ketara, keamatan neurogenesis meningkat hanya pada fasa akhir penyalaan, apabila kerosakan dan kematian neuron diperhatikan di hippocampus. Telah ditunjukkan bahawa dalam epilepsi, aktiviti sawan merangsang neurogenesis dengan penyetempatan abnormal neuron granul baru, kebanyakannya muncul bukan sahaja dalam gyrus dentate tetapi juga dalam hilus. Neuron sebegini amat penting dalam perkembangan bercambah gentian berlumut, kerana aksonnya membentuk kolateral terbalik yang biasanya tidak hadir yang membentuk banyak sinaps dengan sel granul bersebelahan.

Penggunaan sel stem saraf serantau membuka prospek baru untuk aplikasi pemindahan sel dalam rawatan penyakit neurodegeneratif metabolik dan genetik, penyakit demielinasi dan gangguan pasca trauma sistem saraf pusat. Sebelum melakukan pemindahan sel gantian mengikut salah satu kaedah, pemilihan dan pengembangan jenis sel progenitor neural ex vivo yang diperlukan dijalankan dengan tujuan pengenalan seterusnya terus ke kawasan otak yang rosak. Kesan terapeutik dalam kes ini adalah disebabkan oleh penggantian sel yang rosak atau pembebasan tempatan faktor pertumbuhan dan sitokin. Kaedah terapi plastik regeneratif ini memerlukan pemindahan bilangan sel yang cukup besar dengan ciri fungsi yang telah ditetapkan.

Kajian lanjut tentang ciri-ciri molekul dan potensi regeneratif-plastik sel stem otak matang, serta keupayaan sel stem serantau dari asal tisu yang berbeza untuk transdifferentiate, juga harus dipertimbangkan sesuai. Hari ini, saringan antigen sel stem hematopoietik sumsum tulang telah pun dijalankan, dengan penentuan gabungan penanda sel yang mampu melakukan transdifferentiating kepada sel progenitor stem saraf (CD 133+, 5E12+, CD34-, CD45-, CD24). Sel-sel telah diperoleh yang membentuk neurosfera secara in vitro dan membentuk neuron apabila dipindahkan ke dalam otak tikus kekurangan imun yang baru lahir. Menarik perhatian kepada xenotransplantology selular ialah hasil kajian tentang kemungkinan pemindahan silang sel stem pada individu yang mempunyai taksa jauh secara evolusi. Keputusan implantasi sel stem saraf ke dalam kawasan tumor otak kekal tanpa tafsiran yang betul: sel yang dipindahkan secara aktif berhijrah ke seluruh volum tumor tanpa melampaui hadnya, dan apabila sel dimasukkan ke bahagian otak yang utuh, penghijrahan aktif mereka ke arah tumor diperhatikan. Persoalan tentang kepentingan biologi penghijrahan tersebut masih terbuka.

Perlu diingatkan bahawa pemindahan sel stem neural yang berjaya, serta sel-sel progenitor neural lain yang diperoleh daripada ESC, adalah mungkin hanya apabila menggunakan sel-sel progenitor neural yang sangat disucikan, kerana sel stem embrionik yang tidak dibezakan tidak dapat dielakkan berubah menjadi teratoma dan teratokarsinoma apabila dipindahkan kepada penerima imunokompeten dewasa. Malah sejumlah kecil sel yang tidak dibezakan dengan baik dalam penggantungan sel penderma secara mendadak meningkatkan tumorigenisiti pemindahan dan secara tidak dapat diterima meningkatkan risiko perkembangan tumor atau pembentukan tisu bukan saraf. Mendapatkan populasi homogen sel progenitor saraf adalah mungkin apabila menggunakan sel yang timbul pada peringkat tertentu embriogenesis normal sebagai sumber alternatif tisu penderma. Pendekatan lain melibatkan penghapusan teliti populasi sel yang tidak diingini dengan pemilihan khusus keturunan. Penggunaan ESC untuk pemindahan saraf selepas pendedahan yang tidak mencukupi secara in vitro kepada faktor pertumbuhan juga berbahaya. Dalam kes ini, kegagalan program pembezaan saraf dengan pembentukan struktur yang wujud dalam tiub neural tidak boleh diketepikan.

Hari ini agak jelas bahawa sel stem saraf mempamerkan tropisme untuk kawasan sistem saraf pusat yang diubah secara patologi dan mempunyai kesan regeneratif-plastik yang jelas. Persekitaran mikro di tapak kematian sel tisu saraf memodelkan arah pembezaan sel yang dipindahkan, sekali gus menambah kekurangan unsur saraf tertentu dalam zon kerosakan CNS. Dalam beberapa proses neurodegeneratif, isyarat neurogenik timbul untuk rekapitulasi neurogenesis, dan sel stem saraf otak matang dapat bertindak balas terhadap maklumat instruktif ini. Banyak data eksperimen berfungsi sebagai ilustrasi yang jelas tentang potensi terapeutik sel stem saraf. Pentadbiran intracisternal bagi klon sel stem neural kepada haiwan dengan pengikatan arteri serebrum tengah (model strok iskemia) membantu mengurangkan kawasan dan isipadu kawasan otak yang diubah secara merosakkan, terutamanya dalam kes pemindahan sel stem saraf bersama-sama dengan FGF2. Secara imunositokimia, penghijrahan sel penderma ke zon iskemia dengan penyepaduan seterusnya dengan sel otak penerima yang utuh diperhatikan. Pemindahan sel tidak matang garis neuroepithelial tetikus MHP36 ke dalam otak tikus dengan strok eksperimen meningkatkan fungsi sensorimotor, dan pengenalan sel-sel ini ke dalam ventrikel serebrum meningkatkan fungsi kognitif. Pemindahan sel hematopoietik sumsum tulang manusia yang telah dibentuk secara saraf kepada tikus menghapuskan disfungsi korteks serebrum yang disebabkan oleh kerosakan iskemia. Dalam kes ini, sel progenitor neural xenogeneik berhijrah dari tapak suntikan ke zon perubahan yang merosakkan dalam tisu otak. Pemindahan intrakranial sel sumsum tulang homologous dalam kerosakan traumatik kepada korteks serebrum pada tikus membawa kepada pemulihan separa fungsi motor. Sel donor mencakar, membiak, menjalani pembezaan saraf ke dalam neuron dan astrosit dan berhijrah ke arah lesi. Apabila disuntik ke dalam striatum tikus dewasa dengan strok eksperimen, sel stem saraf manusia yang diklon menggantikan sel CNS yang rosak dan memulihkan sebahagian fungsi otak yang terjejas.

Sel stem saraf manusia terutamanya diasingkan daripada telensefalon embrio, yang berkembang lebih lewat daripada bahagian yang terletak di bahagian ekor pada batang saraf. Kemungkinan mengasingkan sel stem saraf dari saraf tunjang janin manusia berumur 43-137 hari telah ditunjukkan, kerana dengan kehadiran EGF dan FGF2 sel-sel ini membentuk neurosfera dan mempamerkan multipotensi pada laluan awal, membezakan neuron dan astrocytes. Walau bagaimanapun, penanaman jangka panjang sel progenitor neural (lebih 1 tahun) menghalang mereka daripada multipotensi - sel tersebut mampu membezakan hanya kepada astrosit, iaitu, mereka menjadi unipoten. Sel stem saraf serantau boleh diperolehi hasil daripada bulbectomy separa dan, selepas pembiakan dalam budaya dengan kehadiran LIF, dipindahkan kepada pesakit yang sama dengan perubahan neurodegeneratif di bahagian lain sistem saraf pusat. Di klinik, terapi sel gantian menggunakan sel stem saraf mula dilakukan untuk merawat pesakit strok yang disertai dengan kerosakan pada ganglia basal otak. Hasil daripada pemindahan sel penderma, peningkatan dalam keadaan klinikal kebanyakan pesakit telah diperhatikan.

Sesetengah penulis percaya bahawa keupayaan sel stem saraf untuk mencakar, berhijrah dan berintegrasi ke dalam pelbagai kawasan tisu saraf sekiranya berlaku kerosakan CNS membuka kemungkinan tanpa had untuk terapi sel bukan sahaja tempatan, tetapi juga meluas (strok atau asfiksia), multifokal (multiple sclerosis) dan juga global (kebanyakan diwarisi proses metabolik demensia atau neurodegene). Sesungguhnya, apabila tikus klon dan sel stem saraf manusia dipindahkan ke dalam haiwan penerima (masing-masing tikus dan primata) dengan degenerasi neuron dopaminergik dalam sistem mesostriatal yang disebabkan oleh pengenalan metil-fenil-tetrapyridine (model penyakit Parkinson) 8 bulan sebelum pemindahan, sel stem saraf penderma bergabung ke dalam CNS recipient. Sebulan kemudian, sel yang dipindahkan disetempatkan secara dua hala di sepanjang otak tengah. Sebahagian daripada neuron asal penderma yang terhasil mengekspresikan tyrosine hydrolase tanpa adanya tanda-tanda tindak balas imun terhadap pemindahan. Dalam tikus yang diberi 6-hydroxydopamine (model eksperimen lain penyakit Parkinson), penyesuaian sel yang dipindahkan kepada persekitaran mikro dalam otak perumah ditentukan oleh syarat-syarat pengkulturan sel stem saraf sebelum pemindahannya. Sel stem neural, dengan cepat membiak secara in vitro di bawah pengaruh EGF, mengimbangi kekurangan neuron dopaminergik dalam striatum yang rosak dengan lebih berkesan daripada sel dari kultur 28 hari. Penulis percaya bahawa ini disebabkan oleh kehilangan keupayaan untuk melihat isyarat pembezaan yang sepadan semasa proses pembahagian sel sel progenitor saraf secara in vitro.

Dalam beberapa kajian, percubaan telah dibuat untuk meningkatkan keberkesanan kesan ke atas proses pemuliharaan semula striatum yang rosak dengan memindahkan sel striatum embrio ke kawasan ini sebagai sumber faktor neurotropik dengan pemindahan serentak neuron dopaminergik mesencephalon ventral. Ternyata, keberkesanan neurotransplantasi sebahagian besarnya bergantung pada kaedah memperkenalkan tisu saraf embrio. Hasil daripada kajian mengenai pemindahan persediaan tisu saraf embrio ke dalam sistem ventrikel otak (untuk mengelakkan kecederaan pada parenkim striatum), maklumat diperolehi mengenai kesan positifnya terhadap kecacatan motor dalam Parkinsonisme.

Walau bagaimanapun, dalam kajian lain, pemerhatian eksperimen telah menunjukkan bahawa pemindahan persediaan tisu saraf embrio mesencephalon ventral yang mengandungi neuron dopaminergik ke dalam ventrikel serebrum, serta pemindahan elemen saraf embrionik GABA-ergik ke dalam striatum tikus dengan hemiparkinsonisme, tidak menggalakkan pemulihan sistem gangguan fungsi dopaminergik. Sebaliknya, analisis immunocytochemical mengesahkan data tentang kadar survival rendah neuron dopaminergik mesencephalon ventral yang dipindahkan ke dalam striatum tikus. Kesan terapeutik pemindahan intraventrikular tisu saraf embrio mesencephalon ventral direalisasikan hanya di bawah keadaan implantasi serentak penyediaan sel striatal embrio ke dalam striatum denervasi. Penulis percaya bahawa mekanisme kesan ini dikaitkan dengan kesan trofik positif unsur-unsur GABA-ergik striatum embrio pada aktiviti dopaminergik khusus pemindahan mesencephalon ventral intraventricular. Tindak balas glial yang ketara dalam pemindahan disertai dengan regresi sedikit parameter ujian apomorphine. Yang terakhir, seterusnya, dikaitkan dengan kandungan GFAP dalam serum darah, yang secara langsung menunjukkan pelanggaran kebolehtelapan penghalang darah-otak. Berdasarkan data ini, penulis membuat kesimpulan bahawa tahap GFAP dalam serum darah boleh digunakan sebagai kriteria yang mencukupi untuk menilai keadaan fungsi pemindahan, dan peningkatan kebolehtelapan penghalang darah-otak untuk antigen neurospecific seperti GFAP adalah pautan patogenetik dalam pembangunan kegagalan pemindahan akibat kerosakan autoimun pada tisu saraf penerima.

Dari sudut pandangan penyelidik lain, penggabungan dan penyepaduan sel stem saraf selepas pemindahan adalah stabil dan sepanjang hayat, kerana sel penderma ditemui dalam penerima sekurang-kurangnya dua tahun selepas pemindahan dan tanpa penurunan ketara dalam bilangan mereka. Percubaan untuk menjelaskan ini dengan fakta bahawa dalam keadaan tidak dibezakan sel stem saraf tidak menyatakan molekul kelas I dan II MHC pada tahap yang mencukupi untuk mendorong tindak balas penolakan imun boleh dianggap benar hanya berkaitan dengan prekursor saraf terbeza rendah. Walau bagaimanapun, tidak semua sel stem saraf dalam otak penerima dipelihara dalam keadaan tidak aktif yang tidak matang. Kebanyakannya mengalami pembezaan, di mana molekul MHC dinyatakan sepenuhnya.

Khususnya, kecekapan yang tidak mencukupi menggunakan pemindahan intrastriatal persediaan mesencephalon ventral embrio yang mengandungi neuron dopaminergik untuk rawatan parkinsonisme eksperimen dikaitkan dengan kadar survival rendah neuron dopaminergik yang dipindahkan (hanya 5-20%), yang disebabkan oleh gliosis reaktif yang mengiringi trauma tempatan parenkim otak pemindahan. Adalah diketahui bahawa trauma tempatan parenchyma otak dan gliosis bersamaan membawa kepada gangguan integriti penghalang darah-otak dengan pembebasan antigen tisu saraf, khususnya, OCAR dan antigen khusus neuron, ke dalam darah periferi. Kehadiran antigen ini dalam darah boleh menyebabkan pengeluaran antibodi sitotoksik khusus kepada mereka dan perkembangan pencerobohan autoimun.

V. Tsymbalyuk dan pengarang bersama (2001) melaporkan bahawa sudut pandangan tradisional masih dipegang, mengikut mana sistem saraf pusat adalah zon keistimewaan imunologi yang diasingkan daripada sistem imun oleh penghalang darah-otak. Dalam tinjauan literatur mereka, penulis memetik beberapa karya yang menunjukkan bahawa sudut pandangan ini tidak sepenuhnya sesuai dengan intipati proses imun dalam otak mamalia. Telah ditetapkan bahawa bahan berlabel yang dimasukkan ke dalam parenkim otak boleh mencapai nodus limfa serviks dalam, dan selepas suntikan antigen intracerebral, antibodi spesifik terbentuk di dalam badan. Sel-sel nodus limfa serviks bertindak balas terhadap antigen tersebut melalui percambahan, bermula pada hari ke-5 selepas suntikan. Pembentukan antibodi khusus juga telah didedahkan semasa pemindahan kulit ke dalam parenkim otak. Penulis ulasan menyediakan beberapa laluan hipotesis untuk pengangkutan antigen dari otak ke sistem limfa. Salah satunya ialah peralihan antigen dari ruang perivaskular ke ruang subarachnoid. Diandaikan bahawa ruang perivaskular yang disetempat di sepanjang saluran besar otak adalah setara dengan sistem limfa di otak. Laluan kedua terletak di sepanjang serat putih - melalui tulang etmoid ke dalam saluran limfa mukosa hidung. Di samping itu, terdapat rangkaian luas saluran limfa dalam dura mater. Ketidaktelapan penghalang darah-otak untuk limfosit juga agak relatif. Telah terbukti bahawa limfosit yang diaktifkan mampu menghasilkan enzim yang mempengaruhi kebolehtelapan struktur otak "penapis imun". Pada tahap venula postcapillary, T-helper yang diaktifkan menembusi penghalang darah-otak yang utuh. Tesis tentang ketiadaan sel dalam otak yang mewakili antigen tidak dapat dikritik. Pada masa ini, kemungkinan mewakili antigen dalam CNS oleh sekurang-kurangnya tiga jenis sel telah terbukti dengan meyakinkan. Pertama, ini adalah sel dendritik yang berasal dari sumsum tulang yang disetempat di otak di sepanjang saluran darah besar dan dalam bahan putih. Kedua, antigen mampu membentangkan sel endothelial saluran darah otak, dan bersama-sama dengan antigen MHC, yang menyokong pertumbuhan klon sel T khusus untuk antigen ini. Ketiga, sel mikro dan astroglia bertindak sebagai agen pembentang antigen. Mengambil bahagian dalam pembentukan tindak balas imun dalam sistem saraf pusat, astrosit memperoleh sifat sel effector imun dan mengekspresikan sejumlah antigen, sitokin dan imunomodulator. Apabila diinkubasi dengan y-interferon (y-INF), sel astroglial secara in vitro mengekspresikan antigen kelas I dan II MHC, dan astrosit yang dirangsang mampu membentangkan antigen dan mengekalkan percambahan klon limfosit.

Trauma tisu otak, keradangan selepas pembedahan, edema dan deposit fibrin yang mengiringi pemindahan tisu saraf embrio mewujudkan keadaan untuk meningkatkan kebolehtelapan penghalang darah-otak dengan gangguan autotoleransi, pemekaan dan pengaktifan limfosit CD3+CD4+. Pembentangan auto- dan alloantigens dilakukan oleh astrocytes dan sel mikroglial yang bertindak balas terhadap y-INF dengan menyatakan molekul MHC, ICAM-1, LFA-I, LFA-3, molekul kostimulasi B7-1 (CD80) dan B7-2 (CD86), serta rembesan IL-la, IL-INF dan IL-la, IL-ip.

Akibatnya, hakikat kelangsungan hidup lebih lama tisu saraf embrio selepas pemindahan intracerebral berbanding selepas pentadbiran periferinya hampir tidak boleh dikaitkan dengan ketiadaan permulaan imuniti pemindahan. Selain itu, monosit, limfosit diaktifkan (sel CD3+CD8+ dan T-helper sitotoksik) dan sitokin yang dihasilkannya, serta antibodi kepada antigen pemindahan periferal tisu saraf embrio memainkan peranan utama dalam proses penolakannya. Tahap ekspresi molekul MHC yang rendah dalam tisu saraf embrio adalah penting dalam mewujudkan keadaan untuk ketahanan neurotransplantasi yang lebih lama terhadap proses imun sel T. Itulah sebabnya dalam eksperimen, keradangan imun selepas pemindahan tisu saraf embrio ke dalam otak berkembang lebih perlahan daripada selepas cantuman kulit. Walau bagaimanapun, pemusnahan lengkap pemindahan individu tisu saraf diperhatikan selepas 6 bulan. Dalam kes ini, T-limfosit yang dihadkan oleh antigen kelas II MHC kebanyakannya disetempat di zon pemindahan (Nicholas et al., 1988). Telah terbukti secara eksperimen bahawa semasa pemindahan saraf xenologi, kekurangan T-helper (L3T4+), tetapi bukan limfosit T sitotoksik (Lyt-2), memanjangkan kemandirian tisu saraf tikus dalam otak tikus penerima. Penolakan neurotransplant disertai dengan penyusupannya oleh makrofaj perumah dan T-limfosit. Akibatnya, makrofaj perumah dan sel mikroglial yang diaktifkan bertindak in situ sebagai sel imunostimulasi yang membentangkan antigen, dan peningkatan ekspresi antigen kelas I MHC penderma meningkatkan aktiviti pembunuh T-limfosit sitotoksik penerima.

Tidak ada gunanya menganalisis pelbagai percubaan spekulatif untuk menjelaskan fakta penolakan neurotransplantasi oleh tindak balas sistem imun penerima kepada sel endothelial penderma atau unsur glial, kerana walaupun garis tulen sel progenitor saraf tertakluk kepada serangan imun. Perlu diperhatikan bahawa ekspresi ligan Fas oleh sel otak yang mengikat reseptor apoptosis (molekul Fas) pada limfosit T yang menyusup ke otak dan mendorong apoptosis mereka memainkan peranan penting dalam mekanisme survival pemindahan yang lebih lama dalam CNS, yang merupakan mekanisme perlindungan tipikal tisu autoimunogenik trans-halangan.

Seperti yang dinyatakan oleh V. Tsymbalyuk dan pengarang bersama (2001), pemindahan tisu saraf embrio dicirikan oleh perkembangan keradangan dengan penyertaan sel yang sensitif kepada antigen otak dan sel yang diaktifkan, antibodi, dan juga sebagai hasil daripada pengeluaran tempatan sitokin. Peranan penting dalam hal ini dimainkan oleh pemekaan badan yang sedia ada kepada antigen otak, yang berlaku semasa perkembangan penyakit CNS dan boleh diarahkan kepada antigen pemindahan. Inilah sebabnya mengapa kemandirian jangka panjang neurotransplant histoincompatible hanya dicapai dengan menekan sistem imun dengan siklosporin A atau dengan memperkenalkan antibodi monoklonal kepada limfosit CD4+ penerima.

Oleh itu, banyak masalah pemindahan saraf masih tidak dapat diselesaikan, termasuk yang berkaitan dengan keserasian imunologi tisu, yang hanya boleh diselesaikan selepas penyelidikan asas dan klinikal yang disasarkan.