Neurale Stammzellen regenerieren Axone in schweren Rückenmarksverletzungen

In einer Studie an der Universität von Kalifornien, San Diego und San Diego VA Healthcare, konnten die Forscher an der Stelle der schweren Verletzungen des Rückenmarks bei Ratten zu regenerieren " ein erstaunliches Maß " des axonalen Wachstums . Recherchierten daß frühzeitig Neuronen haben die Fähigkeit, zu überleben und sich Axone zu neuen, funktionellen neuronalen Relais über eine Verletzungsstelle im adulten zentralen Nervensystem (ZNS ) zu bilden.

Die Studie bewies auch, dass zumindest einige Typen von erwachsenen ZNS- Axone eine normalerweise hemmenden Wachstumsumgebung überwinden über lange Strecken , zu wachsen . Wichtig ist, dass die Stammzellen über Artgrenzen solche Eigenschaften haben . Die Arbeiten werden in der Zeitschrift Cell am 14. September veröffentlicht.

Die Wissenschaftler eingebettet neuralen Stammzellen in einer Matrix aus Fibrin ( ein Protein Schlüssel zur Blutgerinnung , die bereits im menschlichen Neuron Verfahren verwendet wird) , mit Wachstumsfaktoren, gemischt, um ein Gel zu bilden. Das Gel wurde dann zum Ort der Verletzung in Ratten mit vollständig durchtrennt Rückenmark angewendet .

" Mit dieser Methode , nach sechs Wochen ist die Zahl der Axone , die sich aus der Verletzungsstelle nach über 200 -fache , was jemals zuvor gesehen ", sagte Mark Tuszynski , MD, PhD, Professor an der UC San Diego Abteilung für Neurowissenschaften und Direktor der UCSD Center for Neural Repair , der Leiter der Studie . " Die Axone wuchs auch das 10-fache der Länge von Axonen in irgendeiner früheren Studie und, besonders wichtig , die Regeneration dieser Axone zu einer signifikanten Verbesserung der Funktion . "

Zusätzlich adulten Zellen über der Verletzungsstelle in die neuralen Stammzellen regeneriert , zur Schaffung einer neuen Relaisschaltung , die elektrisch gemessen werden konnte. " Durch die Stimulation des Rückenmarks vier Segmente über der Verletzung und die Aufnahme dieses elektrische Stimulation drei Segmente unter , entdeckten wir neue Relais in der Transaktion vor Ort ", so Tuszynski .

Um zu bestätigen, dass der Mechanismus zugrunde liegenden Erholung aufgrund der Bildung von neuen Relais, wenn Ratten gewonnen war , ihr Rückenmark wurden über dem Implantat wieder durchtrennt . Die Ratten verloren Motorik - Feststellung der Bildung der neuen Relais über die Verletzung.

Die Transplantation Verfahren führte zu einer signifikanten Funktionsverbesserung : Auf einem 21-Punkte- Skala zu Fuß , ohne Behandlung , die Ratten -Score nur 1,5 war ; nach der Stammzelltherapie , stieg er auf 7 - eine Partitur spiegelt die Fähigkeit der Tiere , alle Gelenke betroffen Beine zu bewegen .

Die Ergebnisse wurden dann mit zwei menschlichen Stammzelllinien repliziert , eine bereits in Studien am Menschen für ALS . "Wir erhalten die genauen Ergebnisse mit menschlichen Zellen , wie wir in den Rattenzellen hatten ", sagte Tuszynski .

Die Studie nutzten grün fluoreszierende Proteine ​​(GFP ), eine Technik , die nie zuvor verwendet worden war , um neurale Stammzellwachstumzu verfolgen. "Durch die Markierung der Zellen mit GFP, konnten wir die Stammzellen wachsen zu beobachten , zu Neuronen und Axone wachsen , zeigt uns die volle Fähigkeit dieser Zellen zu wachsen und Verbindungen mit den Host- Neuronen ", sagte erster Autor Paul Lu , PhD , stellvertretender wissenschaftlicher Mitarbeiter an der UCSD Center for Neural Repair . "Das ist sehr spannend, weil die Technologie gab es bisher nicht . "

Nach Angaben der Forscher , die Studie macht deutlich, dass im Frühstadium Neuronen im adulten Nervensystems , die normalerweise arbeiten, um die aufwendigen zentralen Nervensystems zu erhalten und Zellen im adulten ZNS von aberrant wachsende halten vorhanden Inhibitoren überwinden.