4.1.Регенерация центральной нервной системы. Трансплантация нейральных стволовых клеток

Известно, что ЦНС млекопитающих обладает крайне низкой способностью к репаративной регенерации, что характеризуется отсутствием в зрелом мозге каких-либо признаков возникновения новых клеточных элементов взамен погибших в результате травмы нейронов. Однако в случае трансплантации нейробластов последние не только приживляются, пролиферируют и дифференцируются, но и способны встраиваться в структуры мозга и функционально замещать утраченные нейроны. При трансплантации коммитированных нейрональных прогениторных клеток терапевтический эффект оказался значительно слабее. У таких клеток выявлена низкая способность к миграции. Кроме того, нейрональные клетки-предшественники не воспроизводят архитектонику нейронных сетей и функционально не интегрируются в мозг реципиента.В связи с этим активно изучаются вопросы репаративно-пластической регенерации при трансплантации непреформированных мультипо-тентных нейральных стволовых клеток. В исследовании М. Александровой и соавторов (2001) в первом варианте экспериментов реципиентами выступали половозрелые самки крыс, а донорами были эмбрионы 15-суточного развития. Реципиентам удаляли участок затылочной коры мозга и в полость трансплантировали механически суспензированную ткань презумптивной эмбриональной коры, содержащую мультипотентные стволовые клетки вентрикулярной и субвентрику-лярной области. Во втором варианте экспериментов осуществлялась трансплантация нейральных стволовых клеток 9-недельного эмбриона человека в мозг половозрелх крыс. Из перивентрикулярной области головного мозга эмбрионов авторы выделяли кусочки тканей, помещали их в питательную среду F-12 и путем многократного пипетирования получали суспензию клеток, а затем культивировали их в специальной среде NPBM с добавками ростовых факторов — FGF, EGF и NGF Клетки выращивали в суспензионной культуре до формирования нейросфер, которые диспергировали и снова высаживали в культуру Через 4 пассажа с общим сроком культивирования 12-16 суток клетки использовали для трансплантации. Реципиентами были десятисуточкые крысята и половозрелые двухмесячные крысы линии Вистар, которым в область латерального желудочка головного мозга вводили по 4 мкл суспензии нейральных стволовых клеток человека без проведения иммуносупрессии. центральная нервная система Результаты работы показали, что диссоциированные клетки вентрикулярной и субвентрикулярной зоны эмбриональной закладки коры мозга крысы при аллотрансплантации в зрелый мозг продолжали свое развитие, то есть, факторы микроокружения дифференцированного мозга реципиента не блокировали рост и дифференцировку нейральных стволовых клеток эмбриона. В ранние сроки после пересадки мультипотентные клетки продолжали митотическое деление и активно мигрировали из области трансплантации в ткань мозга реципиента. Трансплантированные эмбриональные клетки, обладающие огромным потенциалом миграции, были обнаружены практически во всех слоях коры мозга реципиента вдоль трансплантационного трека и в белом веществе. Протяженность миграционного тракта нервных клеток всегда была значительно меньше (до 680 мкм), чем глиальных элементов (до 3 мм). Структурными векторами для миграции астроцитов служили кровеносные сосуды и волоконные структуры мозга, что отмечалось и в других исследованиях. Ранее считалось, что накопление меченых астроцитов в зоне повреждения коры мозга реципиента может быть связано с формированием глиального барьера между тканями трансплантата и реципиента. Однако исследование структуры компактно расположенных клеточных трансплантатов показало, что их цитоархитектоника характеризуется хаотичностью, без какого-либо слоистого распределения пересаженных клеток. Степень упорядоченности трансплантированных нейронов приближалась к таковой у клеток нормальной коры мозга только при условии отсутствия глиального барьера между тканями донора и реципиента. В противном случае структура клеток трансплантата была атипичной, а сами нейроны подвергались гипертрофии. С помощью нейроиммунохимического типирования пересаженных клеток в трансплантатах были обнаружены тормозные GABA-ергические нейроны и выявлена экспрессия белков PARV, CALB и NPY. Следовательно, в зрелом мозге сохраняются факторы микроокружения, способные поддерживать пролиферацию, миграцию и специфическую дифференцировку нейральных мультипотентных клеток.