Пересадка клеток мозга может помочь в лечении многих неврологических расстройств и травм мозга

Астроциты (клетки, названные так за их звездчаиую форму) — это тип клеток мозга, столь же многочисленный, как и нейроны в центральной нервной системе, но об их роли в здоровье и болезни мозга известно мало.

Мы знаем, что многие неврологические заболевания вызваны потерей клеток в центральной нервной системе или приводят к такой потере. Некоторые заболевания являются результатом потери конкретных клеток, например, при боковом амиотрофическом склерозе (БАС) происходит потеря двигательных нейронов, при болезни Паркинсона происходит потеря дофаминергических нейронов, а при болезни Хантингтона —потеря ГАМК-ергических нейронов.

Хотя многие заболевания мозга характеризуются потерей конкретных клеток, общим звеном среди всех этих заболеваний является потеря астроцитов.

Имеющиеся на сегодняшний день данные свидетельствуют о том, что астроциты участвуют в основных функциях мозга, включая гомеостаз и модуляцию нейронных сетей, которые необходимы для повседневного процесса познания. Для функционирования мозга необходимы здоровые астроциты, и поэтому поиск стратегий, позволяющих вылечить или заменить поврежденные астроциты, может помочь в лечении многих неврологических заболеваний.

Клеточная заместительная терапия предполагает пересадку пациентам функциональных клеток. В последние годы в этой области появились интересные разработки в сфере трансплантации астроцитов на животных моделях заболеваний, а один из подходов даже перешел в стадию ранних клинических испытаний для пациентов с БАС. Несмотря на многообещающие результаты, успешность лечения в разных исследованиях отличается.

В недавнем исследовании, опубликованном в журнале The Journal of Neuroscience, изучалось, как пересаженные астроциты интегрируются в центральную нервную систему реципиента. Были изучены типы пересаженных астроцитов, сроки лечения и способы трансплантации.

Сначала ученые подготовили культуры астроцитов в чашках Петри, извлекая незрелые астроциты из коры головного мозга новорожденных мышей и увеличивая популяцию клеток, а затем пересадили их в мозг других мышей.

Оказалось, что пересаженные астроциты могут нормально развиваться и интегрироваться в мозг реципиента, и функционировать подобно собственным астроцитам (за небольшими отличиями).

Способность астроцитов воспринимать сигналы и обмениваться информацией в мозге происходит с помощью молекул, таких как рецепторы и ионные каналы, расположенные на их клеточной поверхности. Пересаженные астроциты демонстрируют сопоставимое количество таких рецепторов и каналов и имеют схожие размеры и сложность по сравнению с собственными астроцитами реципиентов.

Трансплантированным астроцитам требуется некоторое время, чтобы догнать и полностью соответствовать астроцитам мышей-реципиентов в плане производства этих рецепторов и ионных каналов.

Интересно, что интеграция пересаженных астроцитов в организм реципиента зависит от возраста мыши, что отражает зрелость клеточной среды, в которую пересаживаются астроциты. Когда астроциты пересаживали мыши-младенцу, они могли мигрировать и распространяться в мозге хозяина более интенсивно. Однако, когда астроциты пересаживали молодой взрослой мыши, они ограничивались местом трансплантации.

Астроциты в разных областях головного и спинного мозга имеют совершенно разные характеристики. Ученым было интересно посмотреть, как астроциты из одной области мозга интегрируются в другую. Астроциты, полученные из коры головного мозга, превращались в кортикальные астроциты даже при помещении в мозжечок.

Таким образом, источники и тип пересаживаемых астроцитов имеют значение, и нужно учитывать это внутреннее программирование астроцитов, когда речь идет о заместительной терапии астроцитами.

В последние годы проводится все больше исследований, посвященных изучению возможностей трансплантации астроцитов. В них было показано, что трансплантация астроцитов также способствует пластичности и регенерации мозга после травм и неврологических заболеваний. Таким образом, она представляет собой многообещающую и захватывающую стратегию лечения неврологических заболеваний.