Astrocyttransplantationer erbjuder hopp
Astrocyt transplantationer erbjuder hopp för behandling av hjärnsjukdomar
Astrocyter - uppkallade efter sin stjärnliknande form - är en typ av hjärnceller som finns i lika riklig mängd som neuroner i centrala nervsystemet, men lite är känt om deras roll för hjärnans hälsa och sjukdomar.
Många neurologiska sjukdomar orsakar av eller leder till förlust av celler i det centrala nervsystemet. Vissa sjukdomar är ett resultat av förlusten av specifika celler, såsom förlusten av motorneuroner vid amyotrofisk lateralskleros (ALS). förlusten av dopaminerga neuroner vid Parkinsons sjukdom och förlusten av GABAerga neuroner vid Huntingtons sjukdom.
För andra neurodegenerativa tillstånd, som Alzheimers sjukdom, är ett viktigt kännetecken den allmänna förlusten av celler i hjärnregioner som är ansvariga för minnesbildning.
Även om många hjärnsjukdomar kännetecknas av förlust av specifika celler , är en vanlig koppling bland dessa sjukdomar förlusten av astrocyter. Intressant nog, i vissa djurstudier som involverar fall som ALS, ger införande av sjukdomsalstrande mutationer selektivt i enbart astrocyter ALS-symtom och sjukdomsprogression.
Nya bevis tyder på att astrocyter deltar i huvudfunktionerna i hjärnan, inklusive homeostas och modulering av neurala nätverk som är väsentliga för vardaglig kognition.
En fungerande hjärna kräver friska astrocyter, och att hitta strategier för att läka eller ersätta skadade astrocyter kan hjälpa till vid en behandling av neurologiska sjukdomar.
Cellersättningsbehandling innebär transplantation av funktionella celler i patienter. Under de senaste åren har det skett spännande framsteg inom detta område med avseende på astrocyttransplantation i djursjukdomsmodeller, med ett tillvägagångssätt som till och med har gått till tidig klinisk prövning på ALS-patienter. Även om det har varit några lovande resultat, varierar behandlingarnas framgång från en studie till en annan.
Vår senaste studie, publicerad i The Journal Neuroscience, undersöker hur transplanterade astrocyter integreras i mottagarens centrala nervsystem. Vi studerade typerna av transplanterade astrocyter, tidpunkt för behandling och transplantationsvägar.
Först förberedde vi astrocytkulturer i petriskålar genom att extrahera omogna astrocyter från hjärnbarken hos nyfödda möss och utöka cellpopulationen.
För att spåra utvecklingen av transplanterade astrocyter efter deras leverans till mottagarmöss använde vi astrocyter från genetiskt modifierade möss där astrocyter lyser rött, och de transplanterades in i hjärnan på möss där astrocyter lyser grönt.
Vi fann att de transplanterade astrocyterna kunde överleva i upp till ett år efter transplantationen, utvecklas normalt och integreras i mottagarhjärnan precis som de inhemska astrocyterna, med bara små skillnader.
Astrocyter är beroende av deras förmåga att känna av signaler och utbyta material i hjärnans miljö genom molekyler som receptorer och jonkanaler på deras cellyta.
Transplanterade astrocyter visade jämförbart antal sådana receptorer och kanaler, och hade liknande storlekar och komplexitet jämfört med inhemska astrocyter.
Transplanterade astrocyter verkar ta lite tid att komma ikapp och perfekt matcha astrocyter i mottagarmössen när det gäller produktionen av dessa receptorer och jonkanaler.
Spännande nog fann vi också att integrationen av transplanterade astrocyter i mottagaren påverkas av musens ålder, vilket återspeglar mognaden i den cellulära miljön, som astrocyterna transplanteras till.
När astrocyter transplanterades till en spädbarnsmus kunde de migrera och spridas mer omfattande i värdhjärnan, Men när astrocyter transplanterades till en ung vuxen mus, var de begränsade till transplantationsstället.
Astrocyter i olika delar av hjärnan och ryggmärgen uppvisar mycket olika egenskaper. Vi var intresserade av att se hur astrocyter från en region av hjärnan integrerades i en annan region. Astrocyter framställda från hjärnbarken slutade med att utvecklas till kortikala astrocyter även när de placerades i lillhjärnan.
Därför gör källan och typen av astrocyter som transplanterades en skillnad, och denna inneboende programmering av astrocyter måste beaktas när man tänker på astrocytersättningsbehandling.
Under senare år har allt fler strudier genomförts för att undersöka potentialen för astrocyttransplantation. I likhet med våra upptäckter har transplanterade astrocyter visat sig bilda normala kontakter med neuronala synapser och fungerar normalt.
Astrocyttransplantation har också visat sig främja hjärnans plasticitet och regenerering efter skada och i olika djurmodeller av neurologiska sjudkoamr.
Därför presenterar det en lovande och spännande strategi för att behandla neurologiska sjudomar. Genom att besvara principiella frågor om hur transplanterade astrocyter integreras i värden kan vår forskning stödja utvecklingen av effektivare cellbehandlingar som kan förbättra patienternas livskvalitet.
Kommentarer
Skicka en kommentar