Астроциты, важнейшие клетки головного мозга, часто теряются при нейродегенеративных заболеваниях. Однако недавние исследования показывают, что трансплантация астроцитов может быть перспективным методом восстановления функций мозга.
Исследования показывают, что пересаженные астроциты могут выжить до года, интегрируясь в мозг хозяина и способствуя регенерации. Этот метод открывает новые возможности для лечения таких заболеваний, как БАС, болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера.
Астроциты, названные в честь своей звездообразной формы, составляют около 15% клеток центральной нервной системы. Они играют ключевую роль в поддержании гомеостаза и модуляции нейронных сетей.
Многие нейродегенеративные заболевания связаны с потерей определенных клеток мозга. Например, при БАС происходит потеря двигательных нейронов, при болезни Паркинсона — дофаминергических нейронов, а при болезни Альцгеймера — клеток, ответственных за память.
Интересно, что в некоторых исследованиях на животных, связанных с БАС, избирательное введение мутаций только в астроциты вызывало симптомы заболевания. Это указывает на важную роль астроцитов в патогенезе нейродегенеративных заболеваний.
Новые данные свидетельствуют о том, что астроциты участвуют в основных функциях мозга, включая гомеостаз, модуляцию нейронных сетей и поддержание синаптической пластичности. Поэтому их трансплантация может стать эффективной стратегией лечения неврологических заболеваний.
Заместительная клеточная терапия включает трансплантацию функциональных клеток пациентам с нейродегенеративными заболеваниями. В последние годы в этой области произошли значительные успехи, особенно в трансплантации астроцитов на моделях заболеваний животных. Один из подходов даже перешел к ранним клиническим испытаниям на пациентах с БАС.
Однако успех лечения варьируется от исследования к исследованию. Наше недавнее исследование, опубликованное в Журнале нейронауки, изучает, как трансплантированные астроциты интегрируются в центральную нервную систему реципиента.
Сначала мы приготовили культуры астроцитов, извлекая незрелые клетки из коры головного мозга новорожденных мышей и увеличивая их популяцию. Затем мы использовали генетически модифицированных мышей, у которых астроциты светились красным, и трансплантировали их в мозг мышей, где астроциты светились зеленым.
Мы обнаружили, что трансплантированные астроциты могут выжить в течение одного года после трансплантации, нормально развиваясь и интегрируясь в мозг реципиента. Астроциты имели сопоставимое количество рецепторов и ионных каналов с нативными клетками. Однако им требовалось некоторое время, чтобы догнать их по производству этих рецепторов и каналов.
Возраст мыши также влиял на интеграцию трансплантированных астроцитов. Астроциты, трансплантированные детенышу мыши, могли мигрировать и распространяться в мозгу хозяина, в то время как астроциты, трансплантированные молодой взрослой мыши, оставались на месте трансплантации.
Астроциты из разных областей мозга обладают уникальными особенностями. Например, астроциты, полученные из коры головного мозга, превращались в кортикальные астроциты, даже если их помещали в мозжечок. Это указывает на важность внутреннего программирования астроцитов при трансплантации.
Наше исследование показывает, что трансплантированные астроциты могут интегрироваться в мозг хозяина, образуя нормальные синаптические связи и способствуя регенерации. Это представляет собой многообещающую стратегию лечения неврологических заболеваний.
