Штучно створені людські нейрони відновлюють пошкоджені ланцюги спинного мозку

Травми спинного мозку уражають приблизно 15–20 мільйонів людей у світі та часто призводять до тривалих порушень руху, чутливості й незалежності. Особливо тяжкими можуть бути ушкодження на рівні шиї, оскільки вони здатні порушувати спинномозкові ланцюги, які контролюють діафрагму — головний м’яз, що бере участь у диханні.

Попри розвиток невідкладної допомоги та реабілітації, наразі немає схвалених методів лікування, які б відновлювали втрачені нейрони та зв’язки після травми спинного мозку. Нове доклінічне дослідження вчених з Інституту Гладстона показало, що спинномозкові інтернейрони, отримані зі стовбурових клітин людини, можуть виживати після трансплантації травмованим щурам, інтегруватися в нейронні ланцюги та покращувати рухову функцію, пов’язану з диханням.

Як стовбурові клітини перетворювали на нейрони

Спинний мозок містить багато типів взаємопов’язаних нейронів, зокрема інтернейрони. Вони допомагають передавати сигнали між нервовими клітинами та підтримують роботу рухових ланцюгів.

Дослідники зосередилися на підтипі V2a-інтернейронів — клітинах, які беруть участь у контролі руху. Попередні роботи показували, що ці клітини можуть бути важливими для відновлення після травматичного ушкодження спинного мозку, зокрема в ланцюгах, пов’язаних із диханням і ходьбою.

Команда розробила метод отримання людських V2a-інтернейронів із плюрипотентних стовбурових клітин. Такі клітини були оптимізовані для трансплантації в пошкоджений спинний мозок. Дослідники також перевірили, що їх можна заморожувати, зберігати у флаконах і розморожувати перед використанням, що потенційно важливо для майбутніх клінічних досліджень.

Трансплантація після травми шийного відділу

Людські спинальні інтернейрони трансплантували дорослим щурам через 1 тиждень після травми шийного відділу спинного мозку. Такі ушкодження є одними з поширених форм травм спинного мозку в людей і можуть порушувати нейронні ланцюги, що контролюють дихання.

Через 2 місяці після трансплантації клітини виживали в зоні травми та формували зв’язки з сусідніми клітинами спинного мозку. Коли дослідники активували ділянку трансплантації, вони спостерігали підвищення активності діафрагми. Також пересаджені клітини реагували на активацію власних нейронів стовбура мозку щурів, які передають сигнали до спинного мозку.

За звичайних умов різниця в диханні між тваринами була незначною. Проте під час впливу низького рівня кисню або високого рівня вуглекислого газу, коли діафрагма має працювати інтенсивніше, більшість травмованих щурів без лікування демонстрували ознаки дихальної недостатності. Водночас близько трьох чвертей тварин, які отримали нові V2a-інтернейрони, змогли пройти це випробування без значних труднощів. Це свідчить, що трансплантовані клітини могли забезпечувати додаткову функціональну підтримку дихальних ланцюгів після травми.

Перегляньте запис:

Перспектива для майбутньої терапії

Дослідники також почали вивчати, чому частина трансплантатів працювала краще за інші. Вони визначили певну підгрупу V2a-інтернейронів, яка, ймовірно, краще з’єднувалася з дихальними ланцюгами організму-хазяїна та могла бути особливо важливою для відновлення.

Перш ніж подібну клітинну терапію можна буде випробовувати на людях, необхідно підтвердити її ефективність у великих тварин. Також потрібно з’ясувати, чи може підхід працювати не лише в перші дні після травми, а й через місяці або роки після ушкодження спинного мозку.

Окремий напрям подальших досліджень — застосування такого підходу не лише для дихальних ланцюгів, а й для нервових контурів, які контролюють функцію руки та кисті. Для багатьох людей із травмами шийного відділу спинного мозку саме відновлення цих функцій є одним із найважливіших пріоритетів.

Наразі результати демонструють доклінічне підтвердження принципу: певний тип клітин можна створити зі стовбурових клітин, трансплантувати в пошкоджений спинний мозок і частково відновити роботу конкретного нейронного ланцюга. Водночас цей підхід ще потребує подальшого вивчення перед переходом до застосування в людей.

ДЖЕРЕЛО: Medical Xpress

На платформі Accemedin багато цікавих заходів! Аби не пропустити їх, підписуйтесь на наші сторінки! Facebook. Telegram. Viber. Instagram.