Пересадка клітин мозку може допомогти в лікуванні багатьох неврологічних розладів і травм мозку

Астроцити (клітини, названі так за їхню зірчасту форму) — це тип клітин мозку, настільки ж численний, як і нейрони в центральній нервовій системі, але про їхню роль у здоров’ї та хворобах мозку відомо мало.

Ми знаємо, що багато неврологічних захворювань спричинені втратою клітин у центральній нервовій системі або призводять до такої втрати. Деякі захворювання є результатом втрати конкретних клітин, наприклад, при бічному аміотрофічному склерозі (БАС) відбувається втрата рухових нейронів, при хворобі Паркінсона відбувається втрата дофамінергічних нейронів, а при хворобі Гантінгтона — втрата ГАМК-ергічних нейронів.

Хоча багато захворювань мозку характеризуються втратою конкретних клітин, спільною ланкою серед усіх цих захворювань є втрата астроцитів.

Наявні на сьогоднішній день дані свідчать про те, що астроцити беруть участь в основних функціях мозку, включно з гомеостазом і модуляцією нейронних мереж, які необхідні для повсякденного процесу пізнання. Для функціонування мозку необхідні здорові астроцити, і тому пошук стратегій, що дозволяють вилікувати або замінити пошкоджені астроцити, може допомогти в лікуванні багатьох неврологічних захворювань.

Клітинна замісна терапія передбачає пересадку пацієнтам функціональних клітин. Останніми роками в цій царині з’явилися цікаві розробки у сфері трансплантації астроцитів на тваринних моделях захворювань, а один із підходів навіть перейшов у стадію ранніх клінічних випробувань для пацієнтів із БАС. Незважаючи на багатообіцяючі результати, успішність лікування в різних дослідженнях відрізняється.

У недавньому дослідженні, опублікованому в журналі The Journal of Neuroscience, вивчали, як пересаджені астроцити інтегруються в центральну нервову систему реципієнта. Були вивчені типи пересаджених астроцитів, терміни лікування і способи трансплантації.

Спочатку вчені підготували культури астроцитів у чашках Петрі, отримуючи незрілі астроцити з кори головного мозку новонароджених мишей і збільшуючи популяцію клітин, а потім пересадили їх у мозок інших мишей.

Виявилося, що пересаджені астроцити можуть нормально розвиватися та інтегруватися в мозок реципієнта, і функціонувати подібно до власних астроцитів (за невеликими відмінностями).

Здатність астроцитів сприймати сигнали та обмінюватися інформацією в мозку відбувається за допомогою молекул, таких як рецептори та іонні канали, розташовані на їхній клітинній поверхні. Пересаджені астроцити демонструють порівнянну кількість таких рецепторів і каналів і мають схожі розміри та складність порівняно з власними астроцитами реципієнтів.

Трансплантованим астроцитам потрібен певний час, щоб наздогнати і повністю відповідати астроцитам мишей-реципієнтів у плані виробництва цих рецепторів та іонних каналів.

Цікаво, що інтеграція пересаджених астроцитів в організм реципієнта залежить від віку миші, що відображає зрілість клітинного середовища, в яке пересаджуються астроцити. Коли астроцити пересаджували миші-дитинчаті, вони могли мігрувати і поширюватися в мозку хазяїна більш інтенсивно. Однак, коли астроцити пересаджували молодій дорослій миші, вони обмежувалися місцем трансплантації.

Астроцити в різних областях головного і спинного мозку мають абсолютно різні характеристики. Вченим було цікаво подивитися, як астроцити з однієї ділянки мозку інтегруються в іншу. Астроцити, отримані з кори головного мозку, перетворювалися на кортикальні астроцити навіть під час поміщення в мозочок.

Таким чином, джерела і тип астроцитів, що пересаджуються, мають значення, і потрібно враховувати це внутрішнє програмування астроцитів, коли йдеться про замісну терапію астроцитами.

Останніми роками проводиться все більше досліджень, присвячених вивченню можливостей трансплантації астроцитів. У них було показано, що трансплантація астроцитів також сприяє пластичності та регенерації мозку після травм і неврологічних захворювань. Таким чином, вона являє собою багатообіцяючу і захоплюючу стратегію лікування неврологічних захворювань.