Νευρωνικά βλαστικά κύτταρα

Πειραματικά στοιχεία για τη δυνατότητα αναγέννησης των κυττάρων του ΚΝΣ αποκτήθηκαν πολύ νωρίτερα από την ανακάλυψη εμβρυϊκών βλαστοκυττάρων σε μελέτες που έδειξαν την παρουσία κυττάρων στον νεοφλοιό, τον ιππόκαμπο και τους οσφρητικούς βολβούς του εγκεφάλου ενήλικων αρουραίων που συλλαμβάνουν 3Η-θυμιδίνη, δηλαδή είναι ικανά για πρωτεϊνική σύνθεση και διαίρεση. Τη δεκαετία του '60 του περασμένου αιώνα, θεωρήθηκε ότι αυτά τα κύτταρα είναι πρόδρομοι των νευρώνων και εμπλέκονται άμεσα στις διαδικασίες μάθησης και μνήμης. Λίγο αργότερα, αποκαλύφθηκε η παρουσία συνάψεων σε νευρώνες που σχηματίστηκαν de novo και εμφανίστηκαν οι πρώτες εργασίες για τη χρήση εμβρυϊκών βλαστοκυττάρων με σκοπό την πρόκληση νευρογένεσης in vitro. Στα τέλη του 20ού αιώνα, πειράματα με την κατευθυνόμενη διαφοροποίηση των ενδοκυτταρικών κυττάρων (ΕΒΚ) σε νευρικά προγονικά κύτταρα, ντοπαμινεργικούς και σεροτονεργικούς νευρώνες οδήγησαν σε αναθεώρηση των κλασικών ιδεών σχετικά με την ικανότητα των νευρικών κυττάρων των θηλαστικών να αναγεννώνται. Τα αποτελέσματα πολυάριθμων μελετών έχουν αποδείξει πειστικά τόσο την πραγματικότητα της αναδιάρθρωσης των νευρωνικών δικτύων όσο και την παρουσία νευρογένεσης σε όλη την περίοδο της μεταγεννητικής ζωής του θηλαστικού οργανισμού.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Πηγές νευρικών βλαστικών κυττάρων

Τα ανθρώπινα νευρικά βλαστοκύτταρα απομονώνονται κατά τη διάρκεια επεμβάσεων στην υποκοιλιακή περιοχή των πλευρικών κοιλιών και στην οδοντωτή έλικα του ιππόκαμπου, τα κύτταρα των οποίων σχηματίζουν νευρόσφαιρες (νευρικές σφαίρες) σε καλλιέργεια, και μετά τη διασπορά και τον προδιαμορφισμό των τελευταίων - όλους τους κύριους κυτταρικούς τύπους του κεντρικού νευρικού συστήματος ή, σε ένα ειδικό μέσο, νέες μικροσφαίρες. Σε καλλιέργειες εναιωρήματος διαχωρισμένου ιστού που απομονώνεται από τις περικοιλιακές περιοχές του εμβρυϊκού εγκεφάλου, εμφανίζονται επίσης νευρόσφαιρες.

Οι δείκτες ανώριμων εγκεφαλικών κυττάρων περιλαμβάνουν τη νεστίνη, τη βήτα-τουμπουλίνη III (δείκτης νευρωνικής γενεαλογίας), τη βιμεντίνη, την GFAP και την NCAM, οι οποίες ταυτοποιούνται ανοσοκυτταροχημικά χρησιμοποιώντας μονοκλωνικά αντισώματα. Η νεστίνη (ενδιάμεση πρωτεΐνη νευρονημάτων τύπου IV) εκφράζεται από πολυδύναμα νευροεξωδερμικά κύτταρα. Αυτή η πρωτεΐνη χρησιμοποιείται για την ταυτοποίηση και την απομόνωση πολυδύναμων νευροεπιθηλιακών προγονικών κυττάρων από το ΚΝΣ χρησιμοποιώντας μονοκλωνικά αντισώματα Rat-401, τα οποία μπορούν να ανιχνεύσουν έως και 95% των κυττάρων νευρικού σωλήνα σε έμβρυα αρουραίου την ενδέκατη ημέρα της κύησης. Η νεστίνη δεν εκφράζεται σε διαφοροποιημένους απογόνους νευρικών βλαστικών κυττάρων, αλλά υπάρχει σε πρώιμα νευρικά προγονικά κύτταρα, μεταμιτωτικούς νευρώνες και πρώιμους νευροβλάστες. Αυτός ο δείκτης έχει χρησιμοποιηθεί για την ταυτοποίηση νευροεπιθηλιακών προγονικών κυττάρων και για την απόδειξη της ύπαρξης βλαστικών κυττάρων στο ΚΝΣ. Η βιμεντίνη (ενδιάμεση πρωτεΐνη νευρονημάτων τύπου III) εκφράζεται από νευρικά και γλοιακά προγονικά κύτταρα, καθώς και από νευρώνες, ινοβλάστες και λεία μυϊκά κύτταρα. Συνεπώς, και οι δύο ανοσοκυτταροχημικοί δείκτες δεν διαθέτουν την απαιτούμενη εξειδίκευση για την ξεχωριστή αναγνώριση νευρικών βλαστικών και προγονικών κυττάρων. Η βήτα-τουμπουλίνη III καθορίζει την κατεύθυνση της νευρωνικής διαφοροποίησης των βλαστικών κυττάρων, ενώ τα αστροκύτταρα τύπου Ι αναγνωρίζονται από την έκφραση GFAP, και τα ολιγοδενδροκύτταρα εκφράζουν ειδικά γαλακτοκερεβροσίδη (Ga!C).

Οι FGF2 και EGF χρησιμεύουν ως μιτογόνα για τα νευρικά προγονικά κύτταρα, υποστηρίζοντας τον πολλαπλασιασμό των αδιαφοροποίητων προγονικών κυττάρων σε καλλιέργεια με το σχηματισμό νευροσφαιρών. Ο ρυθμός διαίρεσης των νευρικών βλαστικών κυττάρων αυξάνεται σημαντικά υπό την επίδραση του FGF2, καθώς και με τη χρήση ενός συνδυασμού FGF2 + EGF. Οι πολλαπλασιαστικές επιδράσεις του FGF2 προκαλούνται από τους υποδοχείς FGF2-R1. Η ηπαρίνη αυξάνει τη συγγένεια σύνδεσης του υποδοχέα FGF2 και ενισχύει δραματικά τη μιτογόνο δράση του στα νευροεπιθηλιακά κύτταρα. Στα πρώιμα στάδια της εμβρυογένεσης, οι υποδοχείς FGF2 εκφράζονται στον τελεγκέφαλο του αρουραίου, ενώ σε μεταγενέστερα στάδια ο εντοπισμός τους περιορίζεται στην κοιλιακή ζώνη. Η κορύφωση της έκφρασης του FGF2-R1 από τα μεταμιτωτικά κύτταρα παρατηρείται μετά την ολοκλήρωση της πρώιμης περιόδου νευρογένεσης. Η αρχική περίοδος ανάπτυξης του τελεγκέφαλου χαρακτηρίζεται από χαμηλό επίπεδο έκφρασης υποδοχέα EGF, κυρίως στα κύτταρα της κοιλιακής περιοχής. Σε μεταγενέστερα στάδια της εμβρυογένεσης, η έκφραση του EGF-R αυξάνεται προς την ραχιαία κατεύθυνση. Στον εγκέφαλο των τρωκτικών, ο EGF έχει υψηλή συγγένεια για τον υποδοχέα του βήτα μετασχηματιστικού αυξητικού παράγοντα (TGF-βήτα-R), στον οποίο συνδέεται κατά προτίμηση. Έμμεσες ενδείξεις για τον λειτουργικό ρόλο του EGF-R παρέχονται από δεδομένα σχετικά με τη φλοιώδη δυσγενέση του πρόσθιου εγκεφάλου που εμφανίζεται στην ύστερη περίοδο της εμβρυογένεσης και της μεταγεννητικής οντογένεσης, τη μειωμένη λειτουργία του πρόσθιου εγκεφάλου, τον κυτταρικό θάνατο του φλοιού και την εκτοπία του ιππόκαμπου σε ποντίκια με knockout του γονιδίου του υποδοχέα EGF. Επιπλέον, η παρουσία του TGF-a στο θρεπτικό μέσο είναι απολύτως απαραίτητη για τον σχηματισμό νευροσφαιρών. Μετά την απομάκρυνση των αυξητικών παραγόντων από το ρυθμισμένο μέσο, τα κύτταρα σταματούν να διαιρούνται και υφίστανται αυθόρμητη διαφοροποίηση με το σχηματισμό νευρώνων, αστροκυττάρων και ολιγοδενδροβλαστών.

Λαμβάνοντας αυτό υπόψη, η επανασυσσωμάτωση των διαχωρισμένων βλαστοκυττάρων και η καλλιέργεια νευροσφαιρών πραγματοποιούνται σε θρεπτικά μέσα που περιέχουν EGF και βασικό FGF ή FGF2, αλλά χωρίς την προσθήκη ορού. Έχει αποδειχθεί ότι ο EGF προκαλεί πολλαπλασιασμό των βλαστοκυττάρων της υποεπενδυματικής ζώνης των πλάγιων κοιλιών και ο βασικός FGF προάγει τον πολλαπλασιασμό των βλαστοκυττάρων του ραβδωτού σώματος, του ιππόκαμπου, του νεοφλοιού και του οπτικού νεύρου του ώριμου εγκεφάλου. Ο συνδυασμός EGF και βασικού FGF είναι απολύτως απαραίτητος για τον ενεργό πολλαπλασιασμό των βλαστοκυττάρων που απομονώνονται από το επένδυμα της τρίτης και τέταρτης κοιλίας του πρόσθιου εγκεφάλου, καθώς και από τον νωτιαίο σωλήνα του θωρακικού και οσφυϊκού νωτιαίου μυελού.

Μετά την αποσύνδεση, το εναιώρημα των νευρικών βλαστοκυττάρων καλλιεργείται σε πλαστικά τρυβλία ή πλάκες πολλαπλών φρεατίων χωρίς συγκολλητικό υπόστρωμα για να αυξηθεί το μέγεθος των νέων νευροσφαιρών που σχηματίζονται, κάτι που συνήθως διαρκεί περίπου 3 εβδομάδες. Η μέθοδος πολλαπλής διασποράς και αναπαραγωγής νευροσφαιρών επιτρέπει την απόκτηση επαρκούς αριθμού γραμμικών κλώνων πολυδύναμων βλαστοκυττάρων για ενδοεγκεφαλική μεταμόσχευση. Αυτή η αρχή αποτελεί επίσης τη βάση για τη δημιουργία μιας τράπεζας βλαστοκυττάρων που έχουν απομονωθεί από τον ανθρώπινο εμβρυϊκό εγκέφαλο. Η μακροχρόνια (για αρκετά χρόνια) κλωνοποίησή τους καθιστά δυνατή την απόκτηση σταθερών σειρών νευρικών βλαστοκυττάρων, από τα οποία σχηματίζονται κατεχολαμινεργικοί νευρώνες κατά την επαγόμενη διαφοροποίηση.

Εάν οι νευροσφαίρες δεν διασκορπιστούν και αναπτυχθούν σε συγκολλητικά υποστρώματα σε μέσα που δεν διαθέτουν αυξητικούς παράγοντες, τα πολλαπλασιαζόμενα βλαστοκύτταρα αρχίζουν να διαφοροποιούνται αυθόρμητα για να σχηματίσουν νευρωνικά και νευρογλοιακά πρόδρομα κύτταρα που εκφράζουν δείκτες όλων των τύπων νευρικών κυττάρων: MAP2, Tau-1, NSE, NeuN, βήτα-τουμπουλίνη III (νευρώνες), GFAP (αστροκύτταρα) και CalC, 04 (ολιγοδενδροκύτταρα). Σε αντίθεση με τα κύτταρα ποντικού και αρουραίου, οι νευρώνες αντιπροσωπεύουν περισσότερο από το 40% όλων των διαφοροποιημένων κυττάρων σε καλλιέργειες ανθρώπινων νευρικών βλαστοκυττάρων (από 1 έως 5% σε τρωκτικά), αλλά σχηματίζονται σημαντικά λιγότερα ολιγοδενδροκύτταρα, κάτι που είναι πολύ σημαντικό από την άποψη της κυτταρικής θεραπείας των απομυελινωτικών ασθενειών. Το πρόβλημα επιλύεται με την προσθήκη μέσου καλλιέργειας B104, το οποίο διεγείρει τον σχηματισμό κυττάρων που παράγουν μυελίνη.

Κατά την καλλιέργεια νευρικών προγονικών κυττάρων από τον εγκέφαλο ανθρώπινων εμβρύων σε ένα μέσο που περιέχει EGF, βασικό FGF και LIF, ο αριθμός των προδρόμων κυττάρων της νευρικής γενεαλογίας αυξάνεται 10 εκατομμύρια φορές. Τα κύτταρα που αναπτύσσονται in vitro διατηρούν την ικανότητα να μεταναστεύουν και να διαφοροποιούνται σε νευρικά και νευρογλοιακά στοιχεία μετά τη μεταμόσχευση στον εγκέφαλο ώριμων αρουραίων. Ωστόσο, in vivo ο αριθμός των διαιρέσεων των πολυδύναμων προδρόμων κυττάρων είναι περιορισμένος. Έχει επανειλημμένα σημειωθεί ότι το όριο Hayflick για ένα «ενήλικο» νευρικό βλαστοκύτταρο (περίπου 50 μιτώσεις) εξακολουθεί να είναι ανέφικτο ακόμη και σε ένα πείραμα - τα κύτταρα με τη μορφή νευροσφαιρών διατηρούν τις ιδιότητές τους μόνο για 7 μήνες και μόνο μετά από 8 διελεύσεις. Πιστεύεται ότι αυτό οφείλεται στις ιδιαιτερότητες των μεθόδων διασποράς τους κατά τη διέλευση (θρυψινοποίηση ή μηχανική δράση), οι οποίες μειώνουν απότομα την πολλαπλασιαστική δραστηριότητα των κυττάρων λόγω διαταραχής των διακυτταρικών επαφών. Πράγματι, εάν αντί για διασπορά χρησιμοποιηθεί η μέθοδος διαίρεσης των νευροσφαιρών σε 4 μέρη, η βιωσιμότητα των κυττάρων κατά τη διέλευση αυξάνεται σημαντικά. Αυτή η μέθοδος επιτρέπει την καλλιέργεια ανθρώπινων νευρικών βλαστοκυττάρων για 300 ημέρες. Ωστόσο, μετά από αυτή την περίοδο τα κύτταρα χάνουν τη μιτωτική τους δραστηριότητα και υφίστανται εκφύλιση ή εισέρχονται στο στάδιο της αυθόρμητης διαφοροποίησης με το σχηματισμό νευρώνων και αστροκυττάρων. Με βάση αυτό, ο συγγραφέας πιστεύει ότι οι 30 μιτώσεις είναι ο μέγιστος αριθμός διαιρέσεων για καλλιεργημένα νευρικά βλαστοκύτταρα.

Όταν τα ανθρώπινα νευρικά βλαστοκύτταρα καλλιεργούνται in vitro, σχηματίζονται κυρίως GABAεργικοί νευρώνες. Χωρίς ειδικές συνθήκες, τα νευρικά προγονικά κύτταρα δημιουργούν ντοπαμινεργικούς νευρώνες (απαραίτητους για την κυτταρική θεραπεία της νόσου του Πάρκινσον) μόνο στις πρώτες διελεύσεις, μετά τις οποίες όλοι οι νευρώνες στην καλλιέργεια αποτελούνται αποκλειστικά από GABAεργικά κύτταρα. Στα τρωκτικά, η IL-1 και η IL-11, καθώς και θραύσματα μεμβρανών νευρικών κυττάρων, LIF και GDNF, προκαλούν την επαγωγή ντοπαμινεργικών νευρώνων in vitro. Ωστόσο, αυτή η μεθοδολογική προσέγγιση έχει αποδειχθεί ανεπιτυχής στους ανθρώπους. Παρ' όλα αυτά, όταν οι GABAεργικοί νευρώνες μεταμοσχεύονται ενδοεγκεφαλικά in vivo, υπό την επίδραση μικροπεριβαλλοντικών παραγόντων, προκύπτουν νευρικά κύτταρα με διαφορετικούς φαινοτύπους μεσολαβητών.

Η αναζήτηση συνδυασμών νευροτροφικών παραγόντων έδειξε ότι οι FGF2 και IL-1 προκαλούν τον σχηματισμό ντοπαμινεργικών νευροβλαστών, οι οποίοι, ωστόσο, δεν είναι ικανοί να παράγουν ντοπαμινεργικούς νευρώνες. Η διαφοροποίηση των ιπποκαμπικών βλαστικών κυττάρων σε διεγερτικούς γλουταμινεργικούς και ανασταλτικούς GABA-εργικούς νευρώνες συμβαίνει υπό την επίδραση νευροτροφινών, και οι EGF και IGF1 προκαλούν τον σχηματισμό γλουταμινεργικών και GABA-εργικών νευρώνων από νευρικά προγονικά κύτταρα ανθρώπινων εμβρύων. Η διαδοχική προσθήκη ρετινοϊκού οξέος και νευροτροφίνης 3 (NT3) στην καλλιέργεια αυξάνει σημαντικά τη διαφοροποίηση των ώριμων εγκεφαλικών ιπποκαμπικών βλαστικών κυττάρων σε νευρώνες ποικίλης μεσολαβητικής φύσης, ενώ ένας συνδυασμός εγκεφαλικού νευροτροφικού παράγοντα (BNDF), NT3 και GDNF μπορεί να παράγει πυραμιδικούς νευρώνες σε ιπποκαμπικές και νεοφλοιώδεις καλλιέργειες.

Έτσι, τα αποτελέσματα πολυάριθμων μελετών δείχνουν ότι, πρώτον, τα βλαστοκύτταρα από διαφορετικές δομές του εγκεφάλου, υπό την επίδραση τοπικών ειδικών ιστικών παραγόντων, είναι ικανά να διαφοροποιηθούν in vivo σε νευρωνικούς φαινοτύπους εγγενείς σε αυτές τις δομές. Δεύτερον, η στοχευμένη επαγόμενη διαφοροποίηση νευρικών βλαστοκυττάρων in vitro χρησιμοποιώντας κλωνοποίηση προγονικών κυττάρων καθιστά δυνατή τη λήψη νευρικών και νευρογλοιακών κυττάρων με συγκεκριμένα φαινοτυπικά χαρακτηριστικά για ενδοεγκεφαλική μεταμόσχευση σε διάφορες μορφές παθολογίας του εγκεφάλου.

Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι τα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα που απομονώνονται από έμβρυα ή το ενήλικο ΚΝΣ μπορούν να θεωρηθούν ως πηγή νέων νευρώνων και να χρησιμοποιηθούν στην κλινική για τη θεραπεία νευρολογικής παθολογίας. Ωστόσο, το κύριο εμπόδιο στην ανάπτυξη της πρακτικής κυτταρικής νευρομεταμόσχευσης είναι το γεγονός ότι τα περισσότερα νευρικά βλαστοκύτταρα δεν διαφοροποιούνται σε νευρώνες μετά την εμφύτευση σε μη νευρογενείς ζώνες του ώριμου ΚΝΣ. Για να παρακαμφθεί αυτό το εμπόδιο, προτείνεται μια πολύ πρωτότυπη καινοτόμος μέθοδος που επιτρέπει την in vitro λήψη ενός καθαρού πληθυσμού νευρώνων από ανθρώπινα εμβρυϊκά νευρικά βλαστοκύτταρα μετά από μεταμόσχευση στο ΚΝΣ ενός ώριμου αρουραίου. Οι συγγραφείς αποδεικνύουν ότι η διαφοροποίηση των κυττάρων που εμφυτεύονται με αυτή τη μέθοδο καταλήγει στο σχηματισμό νευρώνων του χολινεργικού φαινοτύπου, ο οποίος οφείλεται στην επίδραση παραγόντων του περιβάλλοντος μικροπεριβάλλοντος. Η προτεινόμενη τεχνολογία παρουσιάζει ενδιαφέρον από την άποψη της ανάπτυξης νέων τύπων θεραπείας που βασίζεται σε βλαστοκύτταρα και της αντικατάστασης νευρώνων που έχουν υποστεί βλάβη λόγω τραυματισμού ή νευροεκφυλιστικής νόσου, καθώς οι χολινεργικοί νευρώνες παίζουν πρωταγωνιστικό ρόλο στην ανάπτυξη κινητικών, μνημονικών και μαθησιακών λειτουργιών. Συγκεκριμένα, οι χολινεργικοί νευρώνες που έχουν απομονωθεί από ανθρώπινα βλαστοκύτταρα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αντικατάσταση κινητικών νευρώνων που χάθηκαν σε αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση ή σε τραυματισμούς του νωτιαίου μυελού. Προς το παρόν, δεν υπάρχουν πληροφορίες σχετικά με μεθόδους παραγωγής σημαντικού αριθμού χολινεργικών νευρώνων από έναν πληθυσμό βλαστικών κυττάρων που έχουν υποστεί μιτογόνο. Οι συγγραφείς προτείνουν μια αρκετά απλή αλλά αποτελεσματική μέθοδο για την διέγερση πρωτογενών ανθρώπινων εμβρυϊκών νευρικών κυττάρων που έχουν υποστεί μιτογόνο, ώστε να αναπτυχθούν σε σχεδόν καθαρούς νευρώνες μετά από εμφύτευση τόσο σε μη νευρογενείς όσο και σε νευρογενείς ζώνες του ΚΝΣ ενός ώριμου αρουραίου. Το πιο σημαντικό αποτέλεσμα της εργασίας τους είναι η μετατροπή ενός επαρκώς μεγάλου αριθμού μεταμοσχευμένων κυττάρων σε χολινεργικούς νευρώνες όταν εμφυτεύονται στη μέση μεμβράνη και στον νωτιαίο μυελό.

Επιπλέον, για τον προσχηματισμό νευρικών βλαστοκυττάρων από τον 8 εβδομάδων ανθρώπινο εμβρυϊκό εγκεφαλικό φλοιό σε χολινεργικούς νευρώνες in vitro, προτείνεται η χρήση διαφόρων συνδυασμών των ακόλουθων τροφικών παραγόντων και χημικών στοιχείων: ανασυνδυασμένος βασικός FGF, EGF, LIF, αμινοτελικό ηχητικό πεπτίδιο ποντικού (Shh-N), trans-ρετινοϊκό οξύ, NGF, BDNF, NT3, NT4, φυσική λαμινίνη και ηπαρίνη ποντικού. Η αρχική σειρά ανθρώπινων νευρικών βλαστοκυττάρων (K048) διατηρήθηκε in vitro για δύο χρόνια και άντεξε 85 διελεύσεις χωρίς αλλαγές στις πολλαπλασιαστικές και διαφοροποιητικές ιδιότητες, διατηρώντας παράλληλα έναν φυσιολογικό διπλοειδή καρυότυπο. Μη διασπαρμένες νευροσφαίρες των διελεύσεων 19-55 (εβδομάδες 38-52) τοποθετήθηκαν σε πολυ-d-λυσίνη και λαμινίνη και στη συνέχεια υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με τους προαναφερθέντες παράγοντες σε διαφορετικές συγκεντρώσεις, συνδυασμούς και αλληλουχίες. Ο συνδυασμός βασικού FGF, ηπαρίνης και λαμινίνης (συντομογραφία FHL) έδωσε ένα μοναδικό αποτέλεσμα. Μετά από μία ημέρα καλλιέργειας εμβρυϊκών νευρικών βλαστοκυττάρων σε μέσο FHL με ή χωρίς Shh-N (ο συνδυασμός Shh-N + FHL στη συντομογραφία SFHL), παρατηρήθηκε ταχύς πολλαπλασιασμός μεγάλων επίπεδων κυττάρων. Όλα τα άλλα πρωτόκολλα μιας ημέρας (όπως το βασικό FGF + λαμινίνη), αντίθετα, οδήγησαν σε περιορισμένη ακτινική εξάπλωση των ατρακτοειδών κυττάρων, και αυτά τα κύτταρα δεν εγκατέλειψαν τον πυρήνα των νευροσφαιρών. Μετά από 6 ημέρες ενεργοποίησης και επόμενες 10 ημέρες διαφοροποίησης σε μέσο που περιείχε B27, ανιχνεύθηκαν μεγάλα πολυπολικά νευρωνοειδή κύτταρα στην άκρη των σφαιρών που ενεργοποιήθηκαν με FHL. Σε άλλες ομάδες πρωτοκόλλων, τα περισσότερα νευρωνοειδή κύτταρα παρέμειναν μικρά και διπολικά ή μονοπολικά. Η ανοσοκυτταροχημική ανάλυση έδειξε ότι τα μικρά (< 20 μm) διπολικά ή μονοπολικά κύτταρα ήταν είτε GABAεργικά είτε γλουταμινεργικά, ενώ τα περισσότερα μεγάλα πολυπολικά κύτταρα που εντοπίζονταν στην άκρη των νευροσφαιρών που ενεργοποιήθηκαν με FHL ήταν χολινεργικά, εκφράζοντας δείκτες χαρακτηριστικούς των χολινεργικών νευρώνων (Islet-1 και ChAT). Μερικοί από αυτούς τους νευρώνες εξέφραζαν ταυτόχρονα τη συναψίνη 1. Ως αποτέλεσμα πέντε σειρών ανεξάρτητων πειραμάτων, οι συγγραφείς διαπίστωσαν ότι ο συνολικός πληθυσμός των κυττάρων στις ζώνες μίας στρώσης διαφοροποιήθηκε σε νευρώνες TuJ1+ κατά 45,5%, ενώ οι χολινεργικοί (ChAT^) νευρώνες αποτελούσαν μόνο το 27,8% των κυττάρων του ίδιου πληθυσμού. Μετά από 10 ημέρες πρόσθετης διαφοροποίησης in vitro, εκτός από τους χολινεργικούς νευρώνες, βρέθηκε ένας σημαντικός αριθμός μικρών νευρώνων στις νευροσφαίρες που ενεργοποιήθηκαν με FHL - γλουταμινεργικοί (6,3%), GABA-εργικοί (11,3%), καθώς και αστροκύτταρα (35,2%) και κύτταρα θετικά στη νεστίνη (18,9%). Όταν χρησιμοποιήθηκαν άλλοι συνδυασμοί αυξητικών παραγόντων, οι χολινεργικοί νευρώνες απουσίαζαν και τα περιθωριακά κύτταρα των νευροσφαιρών σχημάτισαν είτε αστροκύτταρα είτε μικρούς γλουταμινεργικούς και GABA-εργικούς νευρώνες. Η παρακολούθηση των εφεδρικών και ενεργών δυναμικών χρησιμοποιώντας την τεχνική σφιγκτήρα ολόκληρων κυττάρων έδειξε ότι μετά από επτά ημέρες ενεργοποίησης FHL, τα περισσότερα μεγάλα πολυπολικά κύτταρα είχαν δυναμικό ηρεμίας -29,0 ± 2,0 mV απουσία δυναμικού δράσης. Μετά από 2 εβδομάδες, το δυναμικό ηρεμίας αυξήθηκε σε -63.6±3,0 mV, και παρατηρήθηκαν δυναμικά δράσης τη στιγμή της επαγωγής των αποπολωτικών ρευμάτων και μπλοκαρίστηκαν από 1 M τετροδοτοξίνης, υποδεικνύοντας τη λειτουργική δραστηριότητα των χολινεργικών ανώριμων νευρώνων.

Οι συγγραφείς διαπίστωσαν περαιτέρω ότι η ενεργοποίηση FHL ή SFHL in vitro αυτή καθαυτή δεν οδηγεί στο σχηματισμό ώριμων νευρώνων και επιχείρησαν να διαπιστώσουν εάν τα προ-σχηματισμένα βλαστοκύτταρα FHL ή SFHL είναι ικανά να διαφοροποιηθούν σε χολινεργικούς νευρώνες όταν μεταμοσχευθούν στο ΚΝΣ ώριμων αρουραίων. Για τον σκοπό αυτό, ενεργοποιημένα κύτταρα εγχύθηκαν στη νευρογενή ζώνη (ιππόκαμπο) και σε αρκετές μη νευρογενείς ζώνες, συμπεριλαμβανομένου του προμετωπιαίου φλοιού, της μεσαίας μεμβράνης και του νωτιαίου μυελού ενήλικων αρουραίων. Τα εμφυτευμένα κύτταρα παρακολουθήθηκαν χρησιμοποιώντας το διάνυσμα CAO-^^p. Το OCP είναι γνωστό ότι επισημαίνει τόσο την κυτταρική υπερδομή όσο και τις κυτταρικές διεργασίες (μοριακό επίπεδο) χωρίς διαρροή και μπορεί να απεικονιστεί άμεσα. Επιπλέον, τα νευρικά βλαστοκύτταρα που έχουν επισημανθεί με OCP διατηρούν ένα προφίλ νευρωνικής και νευρογλοιακής διαφοροποίησης πανομοιότυπο με αυτό των μη μετασχηματισμένων βλαστοκυττάρων του εμβρυϊκού εγκεφάλου.

Μία έως δύο εβδομάδες μετά την εμφύτευση 5 x 104 ^{ενεργοποιημένων} και επισημασμένων νευρικών βλαστοκυττάρων, αυτά βρέθηκαν στον νωτιαίο μυελό ή στον εγκέφαλο αρουραίων, με τα κύτταρα OCD+ να βρίσκονται κυρίως κοντά στο σημείο της ένεσης. Οι διαδικασίες μετανάστευσης και ενσωμάτωσης παρατηρήθηκαν ήδη από ένα μήνα μετά τη μεταμόσχευση. Τα όρια μετανάστευσης ποικίλλουν ανάλογα με το σημείο της ένεσης: όταν εγχύθηκαν στον προμετωπιαίο φλοιό, τα κύτταρα OCD+ βρίσκονταν 0,4-2 mm από το σημείο της ένεσης, ενώ στην περίπτωση της εμφύτευσης στη μέση μεμβράνη, τον ιππόκαμπο ή τον νωτιαίο μυελό, τα κύτταρα μετανάστευσαν σε πολύ μεγαλύτερες αποστάσεις - έως και 1-2 cm. Τα μεταμοσχευμένα κύτταρα εντοπίστηκαν σε υψηλά οργανωμένες δομές του ΚΝΣ, συμπεριλαμβανομένου του μετωπιαίου φλοιού, της μέσης μεμβράνης, του ιππόκαμπου και του νωτιαίου μυελού. Τα νευρωνικά στοιχεία με OCD ήταν ορατά ήδη από την πρώτη εβδομάδα μετά τη μεταμόσχευση, με τον αριθμό τους να αυξάνεται σημαντικά ένα μήνα μετά την επέμβαση. Η στερεολογική ανάλυση έδειξε υψηλότερο ποσοστό επιβίωσης των εμφυτευμένων κυττάρων σε διάφορες δομές του εγκεφάλου, σε σύγκριση με τον νωτιαίο μυελό.

Είναι γνωστό ότι στους περισσότερους ιστούς του ενήλικου θηλαστικού οργανισμού διατηρείται ένας πληθυσμός περιφερειακών βλαστοκυττάρων, ο μετασχηματισμός των οποίων σε ώριμα κύτταρα ρυθμίζεται από συγκεκριμένους ιστικούς παράγοντες. Ο πολλαπλασιασμός των βλαστοκυττάρων, η διαφοροποίηση των προγονικών κυττάρων και ο σχηματισμός νευρωνικών φαινοτύπων ειδικών για μια δεδομένη δομή του εγκεφάλου in vivo εκφράζονται σε πολύ μεγαλύτερο βαθμό στον εμβρυϊκό εγκέφαλο, κάτι που καθορίζεται από την παρουσία υψηλών συγκεντρώσεων μορφογενετικών παραγόντων του τοπικού μικροπεριβάλλοντος - νευροτροφίνες BDNF, NGF, NT3, NT4/5 και αυξητικοί παράγοντες FGF2, TGF-a, IGF1, GNDF, PDGF.

Πού βρίσκονται τα νευρικά βλαστοκύτταρα;

Έχει διαπιστωθεί ότι τα νευρικά βλαστοκύτταρα εκφράζουν την όξινη ινιδιακή πρωτεΐνη της νευρογλοίας, η οποία μεταξύ των ώριμων κυττάρων της νευρικής γενεαλογίας διατηρείται μόνο στα αστροκύτταρα. Επομένως, τα αστροκυτταρικά κύτταρα μπορεί να αποτελούν το απόθεμα του βλαστικού ιστού στο ώριμο ΚΝΣ. Πράγματι, νευρώνες που προέρχονται από GFAP-θετικούς προδρόμους εντοπίστηκαν στους οσφρητικούς βολβούς και την οδοντωτή έλικα, γεγονός που έρχεται σε αντίθεση με τις παραδοσιακές αντιλήψεις σχετικά με τον προγονικό ρόλο της ακτινωτής γλοίας, η οποία δεν εκφράζει GFAP στην οδοντωτή έλικα στην ενήλικη ζωή. Είναι πιθανό να υπάρχουν δύο πληθυσμοί βλαστοκυττάρων στο ΚΝΣ.

Το ζήτημα του εντοπισμού των βλαστικών κυττάρων στην υποκοιλιακή ζώνη παραμένει επίσης ασαφές. Σύμφωνα με ορισμένους συγγραφείς, τα επενδυματικά κύτταρα σχηματίζουν σφαιρικούς κλώνους σε καλλιέργεια που δεν είναι αληθινές νευροσφαίρες (όπως οι κλώνοι των υποεπενδυματικών κυττάρων), καθώς είναι ικανά να διαφοροποιηθούν μόνο σε αστροκύτταρα. Από την άλλη πλευρά, μετά από φθορίζουσα ή ιική σήμανση των επενδυματικών κυττάρων, ο δείκτης ανιχνεύεται στα κύτταρα της υποεπενδυματικής στιβάδας και των οσφρητικών βολβών. Τέτοια επισημασμένα κύτταρα in vitro σχηματίζουν νευροσφαίρες και διαφοροποιούνται σε νευρώνες, αστροκύτταρα και ολιγοδενδροκύτταρα. Επιπλέον, έχει αποδειχθεί ότι περίπου το 5% των κυττάρων στο επενδύμα εκφράζουν βλαστικούς δείκτες - νεστίνη, Notch-1 και Mussashi-1. Υποτίθεται ότι ο μηχανισμός της ασύμμετρης μίτωσης σχετίζεται με την άνιση κατανομή του μεμβρανικού υποδοχέα Notch-1, ως αποτέλεσμα του οποίου ο τελευταίος παραμένει στη μεμβράνη του θυγατρικού κυττάρου που εντοπίζεται στην επενδυματική ζώνη, ενώ το μητρικό κύτταρο που μεταναστεύει στην υποεπενδυματική στιβάδα στερείται αυτού του υποδοχέα. Από αυτή την άποψη, η υποεπενδυμική ζώνη μπορεί να θεωρηθεί ως συλλέκτης προγονικών προδρόμων νευρώνων και γλοίας που σχηματίζονται από βλαστοκύτταρα του επενδυματικού στρώματος. Σύμφωνα με άλλους συγγραφείς, μόνο γλοιακά κύτταρα σχηματίζονται στα ουραία τμήματα της υποκοιλιακής ζώνης και η πηγή της νευρογένεσης είναι τα κύτταρα του ρυγχο-πλάγιου τμήματος. Στην τρίτη παραλλαγή, τα πρόσθια και οπίσθια τμήματα της υποκοιλιακής ζώνης των πλευρικών κοιλιών έχουν ισοδύναμο νευρογενές δυναμικό.

Η τέταρτη παραλλαγή της οργάνωσης του βλαστικού αποθέματος στο κεντρικό νευρικό σύστημα φαίνεται προτιμότερη, σύμφωνα με την οποία διακρίνονται τρεις κύριοι τύποι νευρικών προγονικών κυττάρων στην υποκοιλιακή ζώνη - Α, Β και C. Τα Α-κύτταρα εκφράζουν πρώιμους νευρωνικούς δείκτες (PSA-NCAM, TuJl) και περιβάλλονται από Β-κύτταρα, τα οποία αναγνωρίζονται ως αστροκύτταρα από την έκφραση αντιγόνων. Τα C-κύτταρα, που δεν έχουν αντιγονικά χαρακτηριστικά νευρώνων ή γλοίας, έχουν υψηλή πολλαπλασιαστική δραστηριότητα. Ο συγγραφέας έχει πειστικά αποδείξει ότι τα Β-κύτταρα είναι πρόδρομοι των Α-κυττάρων και των de novo νευρώνων των οσφρητικών βολβών. Κατά τη μετανάστευση, τα Α-κύτταρα περιβάλλονται από κλώνους νευρικών προγονικών κυττάρων, κάτι που διαφέρει σημαντικά από τον μηχανισμό μετανάστευσης των μεταμιτωτικών νευροβλαστών κατά μήκος της ακτινικής γλοίας στον εμβρυϊκό εγκέφαλο. Η μετανάστευση τελειώνει στους οσφρητικούς βολβούς με μιτωτική διαίρεση τόσο των Α όσο και των Β κυττάρων, τα παράγωγα των οποίων ενσωματώνονται στις κοκκιώδεις κυτταρικές στιβάδες και στο σπειραματικό στρώμα της οσφρητικής ζώνης του εγκεφάλου.

Ο αναπτυσσόμενος εμβρυϊκός εγκέφαλος δεν διαθέτει διαφοροποιημένα επενδυματικά κύτταρα και τα κοιλιακά τοιχώματα περιέχουν πολλαπλασιαζόμενα βλαστοκύτταρα των κοιλιακών βλαστικών και υποκοιλιακών ζωνών, όπου μεταναστεύουν οι πρωτογενείς νευροβλάστες και γλοιοβλάστες. Με βάση αυτό, ορισμένοι συγγραφείς πιστεύουν ότι η υποεπενδυματική περιοχή του ώριμου εγκεφάλου περιέχει μειωμένο εμβρυϊκό βλαστικό νευρικό ιστό που αποτελείται από αστροκύτταρα, νευροβλάστες και μη αναγνωρισμένα κύτταρα. Τα πραγματικά νευρικά βλαστοκύτταρα αποτελούν λιγότερο από το 1% των κυττάρων στη βλαστική ζώνη του πλάγιου κοιλιακού τοιχώματος. Εν μέρει για αυτόν τον λόγο, αλλά και σε σχέση με τα δεδομένα ότι τα αστροκύτταρα της υποεπενδυματικής ζώνης είναι πρόδρομοι νευρικών βλαστικών κυττάρων, δεν αποκλείεται η πιθανότητα διαφοροποίησης αστροκυτταρικών νευρογλοιακών στοιχείων με την απόκτηση νευρωνικών φαινοτυπικών χαρακτηριστικών.

Το κύριο εμπόδιο για την οριστική λύση στο πρόβλημα του εντοπισμού νευρικών βλαστικών κυττάρων in vivo είναι η έλλειψη ειδικών δεικτών για αυτά τα κύτταρα. Παρ' όλα αυτά, πολύ ενδιαφέρουσες από πρακτικής άποψης είναι οι αναφορές ότι νευρικά βλαστικά κύτταρα απομονώθηκαν από περιοχές του ΚΝΣ που δεν περιέχουν υποεπενδυματικές ζώνες - την τρίτη και τέταρτη κοιλία του πρόσθιου εγκεφάλου, τον νωτιαίο πόρο των θωρακικών και οσφυϊκών περιοχών του νωτιαίου μυελού. Ιδιαίτερη σημασία έχει το γεγονός ότι η βλάβη του νωτιαίου μυελού αυξάνει τον πολλαπλασιασμό των επενδυματικών βλαστικών κυττάρων του κεντρικού πόρου με το σχηματισμό προγονικών κυττάρων που μεταναστεύουν και διαφοροποιούνται σε αστροκύτταρα της γλοιομεσοδερμικής ουλής. Επιπλέον, πρόδρομα κύτταρα αστρο- και ολιγοδενδροκυττάρων βρέθηκαν επίσης στον μη τραυματισμένο νωτιαίο μυελό ενήλικων αρουραίων.

Έτσι, τα βιβλιογραφικά δεδομένα καταδεικνύουν πειστικά την παρουσία στο ΚΝΣ των ενήλικων θηλαστικών, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, ενός περιφερειακού αποθέματος βλαστών, η αναγεννητική-πλαστική ικανότητα του οποίου, δυστυχώς, είναι ικανή να παρέχει μόνο τις διαδικασίες φυσιολογικής αναγέννησης με το σχηματισμό νέων νευρωνικών δικτύων, αλλά δεν καλύπτει τις ανάγκες της επανορθωτικής αναγέννησης. Αυτό θέτει το καθήκον της αναζήτησης ευκαιριών για την αύξηση των βλαστικών πόρων του ΚΝΣ με εξωγενή μέσα, το οποίο είναι άλυτο χωρίς σαφή κατανόηση των μηχανισμών σχηματισμού του ΚΝΣ στην εμβρυϊκή περίοδο.

Σήμερα γνωρίζουμε ότι κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη, τα βλαστοκύτταρα του νευρικού σωλήνα αποτελούν την πηγή τριών τύπων κυττάρων - νευρώνων, αστροκυττάρων και ολιγοδενδροκυττάρων, δηλαδή οι νευρώνες και η νευρογλοία προέρχονται από ένα μόνο πρόδρομο κύτταρο. Η διαφοροποίηση του εξώδερμου σε συστάδες νευρικών προγονικών κυττάρων ξεκινά υπό την επίδραση των προϊόντων των προνευρικών γονιδίων της οικογένειας bHLH και εμποδίζεται από την έκφραση παραγώγων διαμεμβρανικών πρωτεϊνών υποδοχέα των γονιδίων της οικογένειας Notch, τα οποία περιορίζουν τον προσδιορισμό και την πρώιμη διαφοροποίηση των νευρικών προδρόμων κυττάρων. Με τη σειρά τους, οι συνδέτες των υποδοχέων Notch είναι οι διαμεμβρανικές πρωτεΐνες Delta των γειτονικών κυττάρων, λόγω του εξωκυτταρικού τομέα του οποίου πραγματοποιούνται άμεσες διακυτταρικές επαφές με επαγωγική αλληλεπίδραση μεταξύ των βλαστοκυττάρων.

Η περαιτέρω εφαρμογή του προγράμματος εμβρυϊκής νευρογένεσης δεν είναι λιγότερο περίπλοκη και, όπως φαίνεται, θα πρέπει να είναι ειδική για κάθε είδος. Ωστόσο, τα αποτελέσματα μελετών νευροξενομεταμόσχευσης δείχνουν ότι τα βλαστοκύτταρα έχουν έντονο εξελικτικό συντηρητισμό, λόγω του οποίου τα ανθρώπινα νευρικά βλαστοκύτταρα είναι σε θέση να μεταναστεύσουν και να αναπτυχθούν όταν μεταμοσχευθούν στον εγκέφαλο αρουραίου.

Είναι γνωστό ότι το ΚΝΣ των θηλαστικών έχει εξαιρετικά χαμηλή ικανότητα επανορθωτικής αναγέννησης, η οποία χαρακτηρίζεται από την απουσία οποιωνδήποτε σημαδιών εμφάνισης νέων κυτταρικών στοιχείων στον ώριμο εγκέφαλο για την αντικατάσταση νευρώνων που πέθαναν ως αποτέλεσμα τραυματισμού. Ωστόσο, στην περίπτωση της μεταμόσχευσης νευροβλαστών, οι τελευταίοι όχι μόνο εμφυτεύονται, πολλαπλασιάζονται και διαφοροποιούνται, αλλά είναι επίσης σε θέση να ενσωματωθούν στις δομές του εγκεφάλου και να αντικαταστήσουν λειτουργικά τους χαμένους νευρώνες. Κατά τη μεταμόσχευση δεσμευμένων νευρωνικών προγονικών κυττάρων, το θεραπευτικό αποτέλεσμα ήταν σημαντικά ασθενέστερο. Τέτοια κύτταρα έχουν αποδειχθεί ότι έχουν χαμηλή ικανότητα μετανάστευσης. Επιπλέον, τα νευρωνικά προγονικά κύτταρα δεν αναπαράγουν την αρχιτεκτονική των νευρωνικών δικτύων και δεν ενσωματώνονται λειτουργικά στον εγκέφαλο του λήπτη. Από αυτή την άποψη, μελετώνται ενεργά ζητήματα επανορθωτικής-πλαστικής αναγέννησης κατά τη μεταμόσχευση μη προδιαμορφωμένων πολυδύναμων νευρικών βλαστοκυττάρων.

Στη μελέτη των M. Aleksandrova et al. (2001), στην πρώτη έκδοση των πειραμάτων, οι δέκτες ήταν σεξουαλικά ώριμοι θηλυκοί αρουραίοι και οι δότες ήταν έμβρυα 15 ημερών. Ένα τμήμα του ινιακού φλοιού του εγκεφάλου αφαιρέθηκε από τους δέκτες και μηχανικά αιωρούμενος ιστός του πιθανολογούμενου εμβρυϊκού φλοιού που περιείχε πολυδύναμα βλαστοκύτταρα των κοιλιακών και υποκοιλιακών περιοχών μεταμοσχεύτηκε στην κοιλότητα. Στη δεύτερη έκδοση των πειραμάτων, νευρικά βλαστοκύτταρα ενός ανθρώπινου εμβρύου 9 εβδομάδων μεταμοσχεύθηκαν στον εγκέφαλο σεξουαλικά ώριμων αρουραίων. Οι συγγραφείς απομόνωσαν κομμάτια ιστού από την περικοιλιακή περιοχή του εμβρυϊκού εγκεφάλου, τα τοποθέτησαν σε θρεπτικό μέσο F-12 και έλαβαν ένα κυτταρικό εναιώρημα με επαναλαμβανόμενη πιπέτα και στη συνέχεια τα καλλιέργησαν σε ειδικό μέσο NPBM με την προσθήκη αυξητικών παραγόντων - FGF, EGF και NGF. Τα κύτταρα αναπτύχθηκαν σε καλλιέργεια εναιωρήματος μέχρι να σχηματιστούν νευροσφαιρίδια, τα οποία διασκορπίστηκαν και φυτεύτηκαν ξανά στην καλλιέργεια. Μετά από 4 διελεύσεις με συνολική περίοδο καλλιέργειας 12-16 ημερών, τα κύτταρα χρησιμοποιήθηκαν για μεταμόσχευση. Οι δέκτες ήταν κουτάβια αρουραίων δέκα ημερών και σεξουαλικά ώριμοι δύο μηνών αρουραίοι Wistar, στους οποίους εγχύθηκαν 4 μl του εναιωρήματος ανθρώπινων νευρικών βλαστοκυττάρων στην πλάγια κοιλία του εγκεφάλου χωρίς ανοσοκαταστολή. Τα αποτελέσματα της εργασίας έδειξαν ότι τα διαχωρισμένα κύτταρα της κοιλιακής και υποκοιλιακής ζώνης του εμβρυϊκού βλαστού του εγκεφαλικού φλοιού του αρουραίου συνέχισαν την ανάπτυξή τους κατά τη διάρκεια της αλλομεταμόσχευσης στον ώριμο εγκέφαλο, δηλαδή, οι παράγοντες του μικροπεριβάλλοντος του διαφοροποιημένου εγκεφάλου του δέκτη δεν εμπόδισαν την ανάπτυξη και τη διαφοροποίηση των νευρικών βλαστοκυττάρων του εμβρύου. Στα πρώιμα στάδια μετά τη μεταμόσχευση, τα πολυδύναμα κύτταρα συνέχισαν τη μιτωτική διαίρεση και μετανάστευσαν ενεργά από την περιοχή μεταμόσχευσης στον εγκεφαλικό ιστό του δέκτη. Μεταμοσχευμένα εμβρυϊκά κύτταρα με τεράστιο δυναμικό μετανάστευσης βρέθηκαν σε σχεδόν όλα τα στρώματα του εγκεφαλικού φλοιού του δέκτη κατά μήκος της διαδρομής μεταμόσχευσης και στη λευκή ουσία. Το μήκος της διαδρομής μετανάστευσης των νευρικών κυττάρων ήταν πάντα σημαντικά μικρότερο (έως 680 μm) από αυτό των νευρογλοιακών στοιχείων (έως 3 mm). Τα αιμοφόρα αγγεία και οι ινώδεις δομές του εγκεφάλου χρησίμευσαν ως δομικοί φορείς για τη μετανάστευση των αστροκυττάρων, κάτι που παρατηρήθηκε και σε άλλες μελέτες.

Προηγουμένως, πιστευόταν ότι η συσσώρευση επισημασμένων αστροκυττάρων στην περιοχή της βλάβης στον εγκεφαλικό φλοιό του λήπτη μπορεί να σχετίζεται με τον σχηματισμό ενός νευρογλοιακού φραγμού μεταξύ των ιστών του μοσχεύματος και του λήπτη. Ωστόσο, μια μελέτη της δομής των συμπαγώς τοποθετημένων κυτταρικών μοσχευμάτων έδειξε ότι η κυτοαρχιτεκτονική τους χαρακτηρίζεται από χάος, χωρίς καμία στρωματοποιημένη κατανομή μεταμοσχευμένων κυττάρων. Ο βαθμός τάξης των μεταμοσχευμένων νευρώνων πλησίαζε αυτόν των φυσιολογικών κυττάρων του εγκεφαλικού φλοιού μόνο απουσία νευρογλοιακού φραγμού μεταξύ των ιστών του δότη και του λήπτη. Διαφορετικά, η δομή των κυττάρων του μοσχεύματος ήταν άτυπη και οι ίδιοι οι νευρώνες υπέστησαν υπερτροφία. Χρησιμοποιώντας νευροανοσοχημική τυποποίηση μεταμοσχευμένων κυττάρων, βρέθηκαν ανασταλτικοί GABA-εργικοί νευρώνες στα μοσχεύματα και ανιχνεύθηκε η έκφραση των πρωτεϊνών PARV, CALB και NPY. Κατά συνέπεια, ο ώριμος εγκέφαλος διατηρεί μικροπεριβαλλοντικούς παράγοντες ικανούς να υποστηρίξουν τον πολλαπλασιασμό, τη μετανάστευση και την ειδική διαφοροποίηση των νευρικών πολυδύναμων κυττάρων.

Στην καλλιέργεια ανθρώπινων βλαστοκυττάρων που απομονώθηκαν από την περικοιλιακή περιοχή του εγκεφάλου εμβρύων 9 εβδομάδων, οι M. Aleksandrova et al. (2001) βρήκαν μεγάλο αριθμό πολυδύναμων κυττάρων θετικών στη νεστίνη στην τέταρτη διέλευση, μερικά από τα οποία είχαν ήδη υποστεί διαφοροποίηση in vitro και αναπτύσσονταν σύμφωνα με τον νευρωνικό τύπο, ο οποίος αντιστοιχούσε στα αποτελέσματα μελετών άλλων συγγραφέων. Μετά τη μεταμόσχευση στον εγκέφαλο ενήλικων αρουραίων, τα καλλιεργημένα ανθρώπινα βλαστοκύτταρα διαιρέθηκαν μιτωτικά και μετανάστευσαν στον ιστό του ξενογενούς εγκεφάλου-δέκτη. Στις μεταμοσχεύσεις κυττάρων, οι συγγραφείς παρατήρησαν δύο πληθυσμούς κυττάρων - μικρούς και μεγαλύτερους. Οι τελευταίοι μετανάστευσαν τόσο στο παρέγχυμα όσο και κατά μήκος των ινωδών δομών του εγκεφάλου-δέκτη σε ασήμαντες αποστάσεις - εντός 300 μm. Η μεγαλύτερη έκταση της διαδρομής μετανάστευσης (έως 3 mm) ήταν χαρακτηριστική των μικρών κυττάρων, μερικά από τα οποία διαφοροποιήθηκαν σε αστροκύτταρα, η οποία δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας μονοκλωνικά αντισώματα κατά της GFAP. Και οι δύο τύποι κυττάρων βρέθηκαν στο τοίχωμα της πλάγιας κοιλίας, υποδεικνύοντας ότι τα μεταμοσχευμένα κύτταρα εισήλθαν στην οδό μετανάστευσης του ρυγχίου. Τα αστροκυτταρικά παράγωγα νευρικών βλαστικών κυττάρων τόσο από ανθρώπους όσο και από αρουραίους μετανάστευσαν κυρίως μέσω των τριχοειδών αγγείων και των ινικών δομών του εγκεφάλου-δέκτη, κάτι που συμπίπτει με τα δεδομένα άλλων συγγραφέων.

Η ανάλυση της διαφοροποίησης των ανθρώπινων βλαστοκυττάρων in vivo χρησιμοποιώντας μονοκλωνικά αντισώματα έναντι των GFAP, CALB και VIM αποκάλυψε τον σχηματισμό τόσο αστροκυττάρων όσο και νευρώνων. Σε αντίθεση με τα κύτταρα σε μεταμοσχεύσεις αρουραίων, πολλά ανθρώπινα βλαστοκύτταρα ήταν θετικά στη βιμεντίνη. Κατά συνέπεια, ορισμένα από τα ανθρώπινα πολυδύναμα κύτταρα δεν υπέστησαν διαφοροποίηση. Οι ίδιοι συγγραφείς έδειξαν στη συνέχεια ότι τα ανθρώπινα νευρικά βλαστοκύτταρα που μεταμοσχεύθηκαν χωρίς ανοσοκαταστολή επιβιώνουν στον εγκέφαλο του αρουραίου για 20 ημέρες μετά τη μεταμόσχευση, χωρίς σημάδια ανοσολογικής επιθετικότητας από τα νευρογλοιακά στοιχεία του ώριμου εγκεφάλου.

Έχει διαπιστωθεί ότι ακόμη και τα νευρικά βλαστοκύτταρα της Drosophila εμφυτεύονται και υφίστανται διαφοροποίηση στον εγκέφαλο μιας ταξινομικής ομάδας τόσο απομακρυσμένης από τα έντομα όσο ο αρουραίος. Η ορθότητα του πειράματος των συγγραφέων είναι πέρα από κάθε αμφιβολία: οι διαγονιδιακές σειρές Drosophila περιείχαν γονίδια για ανθρώπινους νευροτροφικούς παράγοντες NGF, GDNF, BDNF, που εισήχθησαν στον φορέα CaSper κάτω από τον υποκινητή θερμικού σοκ της Drosophila, έτσι ώστε η θερμοκρασία σώματος των θηλαστικών να προκαλεί αυτόματα την έκφρασή τους. Οι συγγραφείς ταυτοποίησαν κύτταρα Drosophila από το προϊόν του γονιδίου της βακτηριακής γαλακτοσιδάσης χρησιμοποιώντας ιστοχημική χρώση X-Gal. Επιπλέον, αποδείχθηκε ότι τα νευρικά βλαστοκύτταρα της Drosophila ανταποκρίνονται ειδικά σε νευροτροφικούς παράγοντες που κωδικοποιούνται από ανθρώπινα γονίδια: κατά την ξενομεταμόσχευση κυττάρων μιας διαγονιδιακής σειράς Drosophila που περιείχε το γονίδιο gdnf, η σύνθεση της τυροσινικής υδροξυλάσης στα διαφοροποιητικά νευρικά βλαστοκύτταρα αυξήθηκε απότομα και τα κύτταρα με το γονίδιο ngf παρήγαγαν ενεργά ακετυλοχολινεστεράση. Το ξενομόσχευμα προκάλεσε παρόμοιες γονιδιακά εξαρτώμενες αντιδράσεις στο αλλομόσχευμα εμβρυϊκού νευρικού ιστού που μεταμοσχεύτηκε μαζί με αυτό.

Σημαίνει αυτό ότι η ειδική διαφοροποίηση των νευρικών βλαστικών κυττάρων προκαλείται από μη ειδικούς για το είδος νευροτροφικούς παράγοντες; Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των συγγραφέων, οι νευροτροφικοί παράγοντες που παράγουν ξενομοσχεύματα είχαν μια συγκεκριμένη επίδραση στην τύχη των αλλομοσχευμάτων, τα οποία σε αυτή την περίπτωση αναπτύχθηκαν πιο εντατικά και ήταν 2-3 φορές μεγαλύτερα σε μέγεθος από τα αλλομοσχεύματα που εισήχθησαν στον εγκέφαλο χωρίς την προσθήκη ξενομοσχευμάτων. Κατά συνέπεια, τα ξενομοσχεύματα που περιέχουν γονίδια νευροτροφίνης, και ιδιαίτερα το γονίδιο που κωδικοποιεί τον νευροτροφικό παράγοντα που προέρχεται από ανθρώπινα γλοιακά κύτταρα (GDNF), έχουν μια μη ειδική για το είδος επίδραση στην ανάπτυξη αλλομοσχευμάτων παρόμοια με τη δράση της αντίστοιχης νευροτροφίνης. Ο GDNF είναι γνωστό ότι αυξάνει την επιβίωση των ντοπαμινεργικών νευρώνων στον εμβρυϊκό μεσεγκέφαλο αρουραίου και ενισχύει τον μεταβολισμό της ντοπαμίνης από αυτά τα κύτταρα, και προκαλεί τη διαφοροποίηση των θετικών για την τυροσινική υδροξυλάση κυττάρων, ενισχύοντας την ανάπτυξη των νευραξόνων και αυξάνοντας το μέγεθος του νευρωνικού κυτταρικού σώματος. Παρόμοιες επιδράσεις παρατηρούνται επίσης σε καλλιεργημένους ντοπαμινεργικούς νευρώνες μεσεγκεφάλου αρουραίου.

Ενεργητική μετανάστευση ανθρώπινων νευρικών βλαστοκυττάρων παρατηρείται μετά από ξενομεταμόσχευση στον εγκέφαλο ώριμων αρουραίων. Είναι γνωστό ότι η διαδικασία μετανάστευσης και διαφοροποίησης των νευρικών βλαστοκυττάρων ελέγχεται από ένα σύνολο ειδικών γονιδίων. Το σήμα έναρξης μετανάστευσης προς το πρόδρομο κύτταρο για την έναρξη της διαφοροποίησης δίνεται από το πρωτεϊνικό προϊόν του πρωτοογκογονιδίου c-ret μαζί με τον GDNF. Το επόμενο σήμα προέρχεται από το γονίδιο mash-1, το οποίο ελέγχει την επιλογή της πορείας ανάπτυξης των κυττάρων. Επιπλέον, η ειδική αντίδραση των διαφοροποιούμενων κυττάρων εξαρτάται επίσης από τον α-υποδοχέα του ακτινωτού νευροτροφικού παράγοντα. Έτσι, δεδομένης της εντελώς διαφορετικής γενετικής σύστασης των ξενογενών ανθρώπινων νευρικών βλαστοκυττάρων και των εγκεφαλικών κυττάρων αρουραίου-δέκτη, είναι απαραίτητο να αναγνωριστεί όχι μόνο η μη ειδική φύση των νευροτροφικών παραγόντων, αλλά και ο υψηλότερος εξελικτικός συντηρητισμός των γονιδίων που είναι υπεύθυνα για την ειδική διαφοροποίηση των νευρικών βλαστικών στοιχείων.

Το μέλλον θα δείξει εάν η ξενομεταμόσχευση εμβρυϊκού νευρικού υλικού θα είναι εφικτή στη νευροχειρουργική πρακτική της αντιμετώπισης νευροεκφυλιστικών παθολογικών διεργασιών που προκαλούνται από διαταραχή της σύνθεσης μυελίνης από ολιγοδενδροκύτταρα. Εν τω μεταξύ, τα ζητήματα της νευρομεταμόσχευσης που αντιμετωπίζονται πιο εντατικά είναι αυτά που σχετίζονται με τη λήψη αλλογενών νευρικών βλαστοκυττάρων από τον εμβρυϊκό ή ώριμο εγκέφαλο σε καλλιέργεια με την επακόλουθη κατευθυνόμενη διαφοροποίησή τους σε νευροβλάστες ή εξειδικευμένους νευρώνες.

Μεταμόσχευση νευρικών βλαστικών κυττάρων

Για την τόνωση του πολλαπλασιασμού και της διαφοροποίησης των νευρικών βλαστικών κυττάρων ενός ενήλικου οργανισμού, μπορεί να μεταμοσχευθεί εμβρυϊκός νευρικός ιστός. Είναι πιθανό τα βλαστικά κύτταρα του εμβρυϊκού νευρικού ιστού που εισάγονται με το αλλομόσχευμα να μπορούν τα ίδια να υποστούν πολλαπλασιασμό και διαφοροποίηση. Είναι γνωστό ότι μετά από τραυματισμό στη σπονδυλική στήλη, η αναγέννηση των νευρικών αγωγών συμβαίνει μέσω της επιμήκυνσης των κατεστραμμένων αξόνων και της παράπλευρης βλάστησης των αξόνων των άθικτων αποφύσεων των κινητικών νευρώνων. Οι κύριοι παράγοντες που εμποδίζουν την αναγέννηση του νωτιαίου μυελού είναι ο σχηματισμός ουλής συνδετικού ιστού στην περιοχή της βλάβης, οι δυστροφικές και εκφυλιστικές αλλαγές στους κεντρικούς νευρώνες, η ανεπάρκεια NGF και η παρουσία προϊόντων διάσπασης μυελίνης στην περιοχή της βλάβης. Έχει αποδειχθεί ότι η μεταμόσχευση διαφορετικών τύπων κυττάρων στον κατεστραμμένο νωτιαίο μυελό - θραύσματα του ισχιακού νεύρου ενήλικων ζώων, εμβρυϊκός ινιακός φλοιός, ιππόκαμπος, νωτιαίος μυελός, κύτταρα Schwann, αστροκύτταρα, μικρογλοία, μακροφάγα, ινοβλάστες - προάγει την αναγέννηση των κατεστραμμένων αξόνων με βλάστηση και επιτρέπει στους νεοσχηματισμένους άξονες να αναπτυχθούν μέσω της ζώνης τραυματισμού του νωτιαίου μυελού. Έχει αποδειχθεί πειραματικά ότι η μεταμόσχευση εμβρυϊκού νευρικού ιστού στην περιοχή της κάκωσης του νωτιαίου μυελού, μέσω της δράσης νευροτροφικών παραγόντων, επιταχύνει την ανάπτυξη των κατεστραμμένων αξόνων, αποτρέπει τον σχηματισμό γλοιακής ουλής και την ανάπτυξη δυστροφικών και εκφυλιστικών διεργασιών στους κεντρικούς νευρώνες, ενώ τα κύτταρα του μεταμοσχευμένου εμβρυϊκού νευρικού ιστού επιβιώνουν στον νωτιαίο μυελό, ενσωματώνονται με τους παρακείμενους ιστούς και προάγουν την ανάπτυξη των αξόνων μέσω της περιοχής της κάκωσης με το σχηματισμό δενδριτικών συνάψεων στους νωτιαίους νευρώνες.

Αυτός ο τομέας της αναγεννητικής-πλαστικής ιατρικής έχει λάβει τη μεγαλύτερη ανάπτυξη στην Ουκρανία χάρη στο έργο της επιστημονικής ομάδας με επικεφαλής τον VI Tsymbalyuk. Πρώτα απ 'όλα, πρόκειται για πειραματικές μελέτες της αποτελεσματικότητας της μεταμόσχευσης εμβρυϊκού νευρικού ιστού σε τραυματισμούς του νωτιαίου μυελού. Κατά τη διάρκεια της αυτομεταμόσχευσης του περιφερικού νεύρου, οι συγγραφείς παρατήρησαν τις πιο έντονες καταστροφικές αλλαγές στην περιφερική ζώνη ραφής, όπου την 30ή ημέρα μετά την επέμβαση συνδυάστηκαν με επανορθωτικές διεργασίες. Κατά τη διάρκεια της αλλομεταμόσχευσης, η μορφολειτουργική κατάσταση του εμφυτευμένου νεύρου την 30ή ημέρα χαρακτηρίστηκε από έντονη καταστροφή με λιπώδη εκφύλιση και αμυλοείδωση στο πλαίσιο εστιακής φλεγμονώδους διήθησης λεμφοειδών κυττάρων με κυρίαρχη ατροφία των κυττάρων Schwann. Η μεταμόσχευση εμβρυϊκού νευρικού ιστού συνέβαλε στην αποκατάσταση της αγωγιμότητας του νωτιαίου μυελού σε μεγαλύτερο βαθμό, ειδικά σε ζώα που υποβλήθηκαν σε χειρουργική επέμβαση κατά τις πρώτες 24 ώρες μετά τον τραυματισμό: σε σχέση με τη μείωση της έντασης των φλεγμονωδών και καταστροφικών διεργασιών, παρατηρήθηκε υπερτροφία και υπερπλασία των υπερδομικών στοιχείων των νωτιαίων νευρώνων που συνθέτουν πρωτεΐνες και παράγουν ενέργεια, υπερτροφία και υπερπλασία ολιγοδενδροκυττάρων, το πλάτος του δυναμικού δράσης των μυών αποκαταστάθηκε κατά 50% και η ταχύτητα αγωγής της ώθησης κατά 90%. Κατά την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας της μεταμόσχευσης εμβρυϊκού νευρικού ιστού ανάλογα με τη ζώνη μεταμόσχευσης, διαπιστώθηκε ότι τα καλύτερα αποτελέσματα παρατηρήθηκαν όταν το μόσχευμα εισήχθη απευθείας στη ζώνη τραυματισμού του νωτιαίου μυελού. Με πλήρη διατομή του νωτιαίου μυελού, η μεταμόσχευση εμβρυϊκού νευρικού ιστού ήταν αναποτελεσματική. Δυναμικές μελέτες έχουν δείξει ότι ο βέλτιστος χρόνος για την εκτέλεση μεταμόσχευσης εμβρυϊκού νευρικού ιστού είναι οι πρώτες 24 ώρες μετά τον τραυματισμό του νωτιαίου μυελού, ενώ η εκτέλεση χειρουργικής επέμβασης κατά την περίοδο έντονων δευτερογενών ισχαιμικών-φλεγμονωδών αλλαγών που εμφανίζονται την 2η-9η ημέρα μετά τον τραυματισμό θα πρέπει να θεωρείται ακατάλληλη.

Είναι γνωστό ότι η σοβαρή τραυματική εγκεφαλική βλάβη προκαλεί ισχυρή και παρατεταμένη ενεργοποίηση της υπεροξείδωσης των λιπιδίων στα αρχικά και ενδιάμεσα στάδια της μετατραυματικής περιόδου, τόσο στον κατεστραμμένο εγκεφαλικό ιστό όσο και στο σώμα ως σύνολο, και επίσης διαταράσσει τις διαδικασίες του ενεργειακού μεταβολισμού στον τραυματισμένο εγκέφαλο. Υπό αυτές τις συνθήκες, η μεταμόσχευση εμβρυϊκού νευρικού ιστού στην περιοχή του τραυματικού τραυματισμού προάγει τη σταθεροποίηση των διαδικασιών υπεροξείδωσης των λιπιδίων και αυξάνει το δυναμικό του αντιοξειδωτικού συστήματος του εγκεφάλου και του σώματος ως σύνολο, ενισχύοντας την αντιοξειδωτική του προστασία την 35-60ή ημέρα της μετατραυματικής περιόδου. Την ίδια περίοδο μετά τη μεταμόσχευση εμβρυϊκού νευρικού ιστού, ο ενεργειακός μεταβολισμός και οι διαδικασίες οξειδωτικής φωσφορυλίωσης στον εγκέφαλο ομαλοποιούνται. Επιπλέον, έχει αποδειχθεί ότι την πρώτη ημέρα μετά από πειραματική τραυματική εγκεφαλική βλάβη, η σύνθετη αντίσταση του ιστού του τραυματισμένου ημισφαιρίου μειώνεται κατά 30-37%, του ετερόπλευρου - κατά 20%, γεγονός που υποδηλώνει την ανάπτυξη γενικευμένου εγκεφαλικού οιδήματος. Σε ζώα που υποβλήθηκαν σε μεταμόσχευση εμβρυϊκού νευρικού ιστού, η υποστροφή του οιδήματος εμφανίστηκε σημαντικά ταχύτερα - ήδη την έβδομη ημέρα, η μέση τιμή σύνθετης αντίστασης των ιστών του τραυματισμένου ημισφαιρίου έφτασε το 97,8% του επιπέδου ελέγχου. Επιπλέον, πλήρης αποκατάσταση των τιμών σύνθετης αντίστασης την 30ή ημέρα παρατηρήθηκε μόνο σε ζώα που έλαβαν μεταμόσχευση εμβρυϊκού νευρικού ιστού.

Ο θάνατος ορισμένων νευρώνων στον εγκέφαλο μετά από σοβαρή κρανιοεγκεφαλική βλάβη είναι μία από τις κύριες αιτίες μετατραυματικών επιπλοκών. Οι νευρώνες των ολοκληρωτικών ντοπαμινεργικών και νοραδρενεργικών συστημάτων του μεσεγκεφάλου και του προμήκους μυελού είναι ιδιαίτερα ευαίσθητοι σε τραυματισμούς. Η μείωση του επιπέδου ντοπαμίνης στο στριο-παλλιδικό σύμπλεγμα και στον εγκεφαλικό φλοιό αυξάνει σημαντικά τον κίνδυνο εμφάνισης κινητικών διαταραχών και ψυχικών διαταραχών, επιληπτόμορφων καταστάσεων, και η μείωση της παραγωγής ντοπαμίνης στον υποθάλαμο μπορεί να είναι η αιτία πολυάριθμων φυτικών και σωματικών διαταραχών που παρατηρούνται στην ύστερη μετατραυματική περίοδο. Τα αποτελέσματα μελετών που διεξήχθησαν σε πειραματική κρανιοεγκεφαλική βλάβη δείχνουν ότι η μεταμόσχευση εμβρυϊκού νευρικού ιστού βοηθά στην αποκατάσταση των επιπέδων ντοπαμίνης στο τραυματισμένο εγκεφαλικό ημισφαίριο, ντοπαμίνης και νορεπινεφρίνης στον υποθάλαμο και στην αύξηση των επιπέδων νορεπινεφρίνης και ντοπαμίνης στον μεσεγκεφάλου και τον προμήκη μυελό. Επιπλέον, ως αποτέλεσμα της μεταμόσχευσης εμβρυϊκού νευρικού ιστού στο τραυματισμένο ημισφαίριο του εγκεφάλου πειραματόζωων, η ποσοστιαία αναλογία των φωσφολιπιδίων ομαλοποιείται και η περιεκτικότητα σε λιπαρά οξέα αυξάνεται (C16:0, C17:0, C17:1, C18:0, C18:1 + C18:2, C20:3 + C20:4, C20:5).

Αυτά τα δεδομένα επιβεβαιώνουν την διέγερση των αναγεννητικών-πλαστικών διεργασιών από τον μεταμοσχευμένο εμβρυϊκό νευρικό ιστό και υποδεικνύουν την επανορθωτική-τροφική επίδραση του μοσχεύματος στον εγκέφαλο του λήπτη στο σύνολό του.

Η κλινική εμπειρία του προσωπικού του Ινστιτούτου Νευροχειρουργικής AP Romodanov της Ακαδημίας Ιατρικών Επιστημών της Ουκρανίας στη μεταμόσχευση εμβρυϊκού νευρικού ιστού στην εγκεφαλική παράλυση, μια εξαιρετικά σύνθετη παθολογία με σοβαρή κινητική δυσλειτουργία, αξίζει ιδιαίτερης προσοχής. Οι κλινικές μορφές εγκεφαλικής παράλυσης εξαρτώνται από το επίπεδο βλάβης στις ενσωματωμένες δομές που είναι υπεύθυνες για τη ρύθμιση του μυϊκού τόνου και τον σχηματισμό κινητικών στερεοτύπων. Επί του παρόντος, υπάρχουν επαρκή στοιχεία που υποστηρίζουν το γεγονός ότι οι παθολογικές αλλαγές στο κινητικό σύστημα ελέγχου striophallidal-thalamocortical παίζουν σημαντικό ρόλο στην κινητική λειτουργία και στις διαταραχές του μυϊκού τόνου. Ο striophallidal σύνδεσμος αυτού του συστήματος εκτελεί τη λειτουργία ελέγχου μέσω της παραγωγής ντοπαμίνης από το μελανοραβδωτό σώμα. Η άμεση οδός για την εφαρμογή του θαλαμοcortical ελέγχου ξεκινά από τους νευρώνες του κέλυφους, προκαλείται από το γ-αμινοβουτυρικό οξύ (GABA) και την ουσία P και προβάλλεται απευθείας στην κινητική ζώνη του εσωτερικού τμήματος της ωχράς σφαίρας και της μέλαινας ουσίας. Η έμμεση οδός, η επίδραση της οποίας πραγματοποιείται με τη συμμετοχή του GABA και της εγκεφαλίνης, προέρχεται από νευρώνες του κέλυφους και επηρεάζει τους πυρήνες των βασικών γαγγλίων μέσω μιας αλληλουχίας συνδέσεων που περιλαμβάνει το εξωτερικό τμήμα της ωχράς σφαίρας και τον υποθαλαμικό πυρήνα. Οι διαταραχές στην αγωγιμότητα της άμεσης οδού προκαλούν υποκινησία, ενώ η μείωση της αγωγιμότητας των δομών της έμμεσης οδού οδηγεί σε υπερκινησία με αντίστοιχες αλλαγές στον μυϊκό τόνο. Η ακεραιότητα των GABAεργικών οδών αγωγιμότητας σε διαφορετικά επίπεδα στο σύστημα κινητικού ελέγχου και η ενσωμάτωση των ντοπαμινεργικών συνδέσεων στο επίπεδο του κέλυφους είναι απαραίτητες για τη ρύθμιση των θαλαμοφλοιωδών αλληλεπιδράσεων. Η πιο συχνή εκδήλωση κινητικής παθολογίας σε διάφορες μορφές εγκεφαλικής παράλυσης είναι η διαταραχή του μυϊκού τόνου και μια στενά συνδεδεμένη αλλαγή στην αντανακλαστική μυϊκή δραστηριότητα.

Η μεταμόσχευση εμβρυϊκού νευρικού ιστού στην εγκεφαλική παράλυση απαιτεί διεξοδική ανάλυση της φύσης της βλάβης στις εγκεφαλικές δομές. Με βάση τον προσδιορισμό των επιπέδων ντοπαμίνης και GABA στο υποαραχνοειδές εγκεφαλονωτιαίο υγρό, οι συγγραφείς περιέγραψαν λεπτομερώς το επίπεδο διαταραχής της ολοκλήρωσης των λειτουργικών εγκεφαλικών δομών, γεγονός που κατέστησε δυνατή την αντικειμενοποίηση των αποτελεσμάτων της χειρουργικής επέμβασης και τη διόρθωση επαναλαμβανόμενων νευρομεταμοσχεύσεων. Ο εμβρυϊκός νευρικός ιστός (υλικό αποβολής ενός εμβρύου 9 εβδομάδων) μεταμοσχεύτηκε στο παρέγχυμα του φλοιού των προκεντρικών συσπάσεων των εγκεφαλικών ημισφαιρίων ανάλογα με τη σοβαρότητα των ατροφικών αλλαγών. Δεν παρατηρήθηκαν επιπλοκές ή επιδείνωση της κατάστασης των ασθενών στην μετεγχειρητική περίοδο. Θετική δυναμική παρατηρήθηκε στο 63% των ασθενών με σπαστικές μορφές, στο 82% των παιδιών με ατονική-αισθητική μορφή και μόνο στο 24% των ασθενών με μικτή μορφή της νόσου. Διαπιστώθηκε αρνητική επίδραση υψηλού επιπέδου νευροευαισθητοποίησης με την παρουσία αυτοαντισωμάτων σε νευροειδικές πρωτεΐνες στα αποτελέσματα της επέμβασης. Η μεταμόσχευση εμβρυϊκού νευρικού ιστού βρέθηκε αναποτελεσματική σε ασθενείς ηλικίας 8-10 ετών και άνω, καθώς και σε περιπτώσεις σοβαρού υπερκινητικού συνδρόμου και επιληψίας. Κλινικά, η αποτελεσματικότητα της μεταμόσχευσης εμβρυϊκού νευρικού ιστού σε ασθενείς με σπαστικές μορφές εγκεφαλικής παράλυσης εκδηλώθηκε με τον σχηματισμό νέων στατοκινητικών δεξιοτήτων και εκούσιων κινήσεων με διόρθωση του παθολογικού κινητικού στερεότυπου και μείωση του βαθμού σπαστικότητας, των παθολογικών στάσεων και στάσεων. Οι συγγραφείς πιστεύουν ότι η θετική επίδραση της μεταμόσχευσης εμβρυϊκού νευρικού ιστού είναι το αποτέλεσμα της ομαλοποιητικής επίδρασης στη λειτουργική δραστηριότητα των υπερνωτιαίων δομών που εμπλέκονται στη ρύθμιση του ορθοστατικού τόνου και των εκούσιων κινήσεων. Ταυτόχρονα, τα θετικά κλινικά αποτελέσματα της μεταμόσχευσης εμβρυϊκού νευρικού ιστού συνοδεύονται από μείωση της περιεκτικότητας σε νευροδιαβιβαστές στο υποαραχνοειδές εγκεφαλονωτιαίο υγρό, γεγονός που υποδηλώνει την αποκατάσταση των ολοκληρωμένων αλληλεπιδράσεων των προσβεβλημένων εγκεφαλικών δομών.

Υπάρχει μια άλλη σοβαρή μορφή νευρολογικής παθολογίας - το απαλικό σύνδρομο, το πρόβλημα της θεραπείας του οποίου, δυστυχώς, απέχει πολύ από το να λυθεί. Το απαλικό σύνδρομο είναι μια πολυαιτιολογική υποξεία ή χρόνια πάθηση που εμφανίζεται ως αποτέλεσμα σοβαρών οργανικών βλαβών του κεντρικού νευρικού συστήματος (κυρίως του εγκεφαλικού φλοιού) και χαρακτηρίζεται από την ανάπτυξη παναπραξίας και παναγνωσίας με σχετικά διατηρημένη λειτουργία των τμηματικών τμημάτων του στελέχους και των σχηματισμών του λιμβικού-δικτυωτού συμπλέγματος του εγκεφάλου. Μελέτες παρακολούθησης (από 1 έως 3 έτη) έχουν δείξει ότι το απαλικό σύνδρομο δεν αποτελεί τελική διάγνωση επίμονης βλάβης του νευρικού συστήματος στα παιδιά, αλλά μετατρέπεται είτε σε οργανική άνοια είτε σε χρόνια φυτική κατάσταση. Στο Τμήμα Επανορθωτικής Νευροχειρουργικής του Ινστιτούτου Νευροχειρουργικής AP Romodanov της Ακαδημίας Ιατρικών Επιστημών της Ουκρανίας, 21 ασθενείς με τις συνέπειες του απαλικού συνδρόμου υποβλήθηκαν σε μεταμόσχευση εμβρυϊκού νευρικού ιστού. Υπό γενική αναισθησία, χρησιμοποιήθηκε ένα στέμμα για να δημιουργηθεί μια οπή γρεζιού πάνω από την περιοχή των πιο έντονων ατροφικών αλλαγών που αποκαλύφθηκαν με αξονική τομογραφία ή μαγνητική τομογραφία, και παρουσία διάχυτης ατροφίας της φαιάς ή λευκής ουσίας, το μόσχευμα εισήχθη στην προκεντρική και κεντρική έλικα του εγκεφάλου. Μετά το άνοιγμα της σκληράς μήνιγγας, κομμάτια ιστού από τον αισθητικοκινητικό φλοιό εμβρύων 8-9 εβδομάδων εμφυτεύτηκαν ενδοφλοιωδώς χρησιμοποιώντας μια ειδική συσκευή. Ο αριθμός των εμφυτευμένων δειγμάτων ιστού κυμαινόταν από 4 έως 10, ο οποίος καθορίστηκε από το μέγεθος της οπής γρεζιού και το μέγεθος των τοπικών αλλαγών στην εγκεφαλική ουσία. Σε αντίθεση με άλλους τύπους παθολογίας, στο απαλλικό σύνδρομο οι συγγραφείς επεδίωξαν να εμφυτεύσουν όσο το δυνατόν περισσότερο εμβρυϊκό ιστό στις πιο προσβάσιμες περιοχές του εγκεφάλου. Η σκληρά μήνιγγα συρράφτηκε και πραγματοποιήθηκε πλαστική χειρουργική επέμβαση στο ελάττωμα του κρανίου. Κατά τη διάρκεια της επέμβασης, όλοι οι ασθενείς εμφάνισαν σημαντικές αλλαγές τόσο στον φλοιό (ατροφία, απουσία συσπάσεων, αλλαγή στο χρώμα και τον παλμό της εγκεφαλικής ουσίας) όσο και στις μήνιγγες (πάχυνση της σκληράς μήνιγγας, σημαντική πάχυνση της αραχνοειδούς μεμβράνης με την παρουσία δικών της αιμοφόρων αγγείων, σύντηξη των μεμβρανών με την υποκείμενη εγκεφαλική ουσία). Αυτές οι αλλαγές ήταν πιο έντονες σε ασθενείς με ιστορικό φλεγμονωδών εγκεφαλικών βλαβών. Σε ασθενείς που είχαν υποβληθεί σε υποξία του ΚΝΣ, κυριαρχούσαν οι διάχυτες ατροφικές αλλαγές στην εγκεφαλική ουσία, ειδικά στον φλοιό, με αύξηση του υποαραχνοειδούς χώρου, χωρίς σημαντικές αλλαγές στις μήνιγγες. Οι μισοί από τους ασθενείς είχαν αυξημένη αιμορραγία μαλακών ιστών, οστών και εγκεφαλικής ουσίας. Μετά τις επεμβάσεις, εντός έξι μηνών έως τριών ετών, η κατάσταση βελτιώθηκε σε 16 ασθενείς και παρέμεινε αμετάβλητη σε πέντε ασθενείς. Θετική δυναμική παρατηρήθηκε τόσο στην κινητική όσο και στην ψυχική σφαίρα. Ο μυϊκός τόνος μειώθηκε σε δέκα ασθενείς. Σε 11 ασθενείς, η κινητική δραστηριότητα αυξήθηκε (μειωμένη πάρεση,(βελτιώθηκε ο συντονισμός των κινήσεων), σε πέντε παιδιά, η ικανότητα χειρισμού των άνω άκρων αυξήθηκε σημαντικά. Σε τέσσερις ασθενείς, η συχνότητα και η σοβαρότητα των επιληπτικών κρίσεων μειώθηκαν και σε ένα παιδί δεν υπήρξαν καθόλου κρίσεις καθ' όλη τη διάρκεια της περιόδου παρατήρησης μετά την επέμβαση. Η επιθετικότητα μειώθηκε σε δύο παιδιά, σε δύο ασθενείς με σοβαρές βολβικές διαταραχές, βελτιώθηκε η κατάποση, δύο παιδιά ήταν σε θέση να μασήσουν ανεξάρτητα ήδη 2 εβδομάδες μετά την επέμβαση. Παρατηρήθηκε μείωση στη σοβαρότητα των ψυχικών διαταραχών, εννέα παιδιά έγιναν πιο ήρεμα μετά την επέμβαση, ο ύπνος και η προσοχή βελτιώθηκαν σε επτά ασθενείς. Τρεις ασθενείς με τις συνέπειες του απαλλικού συνδρόμου άρχισαν να αναγνωρίζουν τους γονείς τους, ένας - να ακολουθεί οδηγίες, δύο - να προφέρει λέξεις, σε τρεις, ο βαθμός δυσαρθρίας μειώθηκε. Οι συγγραφείς σημειώνουν ότι μια αισθητή βελτίωση στην κατάσταση των ασθενών ξεκινά 2 μήνες μετά την επέμβαση, φτάνει στο μέγιστο στους 5-6 μήνες, στη συνέχεια ο ρυθμός βελτίωσης επιβραδύνεται και μέχρι το τέλος του έτους η διαδικασία σταθεροποιείται στο 50% των ασθενών. Η θετική επίδραση της νευρομεταμόσχευσης χρησίμευσε ως βάση για μια επαναλαμβανόμενη επέμβαση σε έξι ασθενείς με τις συνέπειες του απαλλικού συνδρόμου, αλλά στο άλλο ημισφαίριο του εγκεφάλου. Η τεχνική και οι μέθοδοι της δεύτερης μεταμόσχευσης ήταν πανομοιότυπες με αυτές της πρώτης επέμβασης, αλλά το κλινικό αποτέλεσμα της δεύτερης επέμβασης ήταν χαμηλότερο, αν και δεν προέκυψαν σοβαρές επιπλοκές ούτε μετά την πρώτη ούτε τη δεύτερη χειρουργική επέμβαση. Σύμφωνα με τους συγγραφείς, ο μηχανισμός του θεραπευτικού αποτελέσματος της νευρομεταμόσχευσης σχετίζεται με τη νευροτροφική επίδραση του μεταμοσχευμένου εμβρυϊκού νευρικού ιστού, ο οποίος περιέχει μεγάλο αριθμό αυξητικών, ορμονικών και άλλων βιολογικά δραστικών ουσιών που διεγείρουν την αποκατάσταση των κατεστραμμένων νευρώνων και την πλαστική αναδιοργάνωση του εγκεφαλικού ιστού του λήπτη. Είναι επίσης δυνατή μια ενεργοποιητική επίδραση στη δραστηριότητα των νευρικών κυττάρων που προηγουμένως ήταν μορφολογικά διατηρημένα, αλλά έχασαν τη λειτουργική τους δραστηριότητα λόγω της νόσου. Είναι η ταχεία νευροτροφική επίδραση που μπορεί να εξηγήσει τη βελτίωση των λειτουργιών των βολβών σε ορισμένα παιδιά ήδη στο τέλος της πρώτης ή δεύτερης εβδομάδας μετά την επέμβαση. Υποτίθεται ότι, επιπλέον, μέχρι τον τρίτο ή τέταρτο μήνα, δημιουργούνται μορφολειτουργικές συνδέσεις μεταξύ του μοσχεύματος και του εγκεφάλου ξενιστή, μέσω των οποίων το νευρομόσχευμα αντικαθιστά τις λειτουργίες των νεκρών εγκεφαλικών κυττάρων, το οποίο αποτελεί το υπόστρωμα για τη βελτίωση τόσο των κινητικών όσο και των νοητικών λειτουργιών των ασθενών. Δύο παιδιά ήταν σε θέση να μασούν ανεξάρτητα ήδη 2 εβδομάδες μετά την επέμβαση. Παρατηρήθηκε μείωση στη σοβαρότητα των ψυχικών διαταραχών, εννέα παιδιά έγιναν πιο ήρεμα μετά την επέμβαση, ο ύπνος και η προσοχή βελτιώθηκαν σε επτά ασθενείς. Τρεις ασθενείς με τις συνέπειες του απαλλικού συνδρόμου άρχισαν να αναγνωρίζουν τους γονείς τους, ένας - να ακολουθεί οδηγίες, δύο - να προφέρει λέξεις,Σε τρεις ασθενείς ο βαθμός δυσαρθρίας μειώθηκε. Οι συγγραφείς σημειώνουν ότι μια αισθητή βελτίωση στην κατάσταση των ασθενών ξεκινά 2 μήνες μετά την επέμβαση, φτάνει στο μέγιστο στους 5-6 μήνες, στη συνέχεια ο ρυθμός βελτίωσης επιβραδύνεται και μέχρι το τέλος του έτους η διαδικασία σταθεροποιείται στο 50% των ασθενών. Η θετική επίδραση της νευρομεταμόσχευσης χρησίμευσε ως βάση για μια επαναλαμβανόμενη επέμβαση σε έξι ασθενείς με τις συνέπειες του απαλλικού συνδρόμου, αλλά στο άλλο ημισφαίριο του εγκεφάλου. Η τεχνική και η μέθοδος της δεύτερης μεταμόσχευσης ήταν πανομοιότυπες με αυτές της πρώτης επέμβασης, αλλά το κλινικό αποτέλεσμα της δεύτερης επέμβασης ήταν χαμηλότερο, αν και δεν υπήρχαν σοβαρές επιπλοκές ούτε μετά την πρώτη ούτε τη δεύτερη χειρουργική επέμβαση. Σύμφωνα με τους συγγραφείς, ο μηχανισμός του θεραπευτικού αποτελέσματος της νευρομεταμόσχευσης σχετίζεται με τη νευροτροφική επίδραση του μεταμοσχευμένου εμβρυϊκού νευρικού ιστού, ο οποίος περιέχει μεγάλο αριθμό αυξητικών, ορμονικών και άλλων βιολογικά δραστικών ουσιών που διεγείρουν την αποκατάσταση των κατεστραμμένων νευρώνων και την πλαστική αναδιοργάνωση του εγκεφαλικού ιστού του λήπτη. Είναι επίσης δυνατή μια ενεργοποιητική επίδραση στη δραστηριότητα των νευρικών κυττάρων που προηγουμένως ήταν μορφολογικά διατηρημένα, αλλά έχασαν τη λειτουργική τους δραστηριότητα λόγω της νόσου. Ακριβώς η ταχεία νευροτροφική επίδραση μπορεί να εξηγήσει τη βελτίωση των λειτουργιών του βολβού σε ορισμένα παιδιά ήδη στο τέλος της πρώτης ή δεύτερης εβδομάδας μετά την επέμβαση. Υποτίθεται ότι, παράλληλα με αυτό, μέχρι τον τρίτο ή τέταρτο μήνα, δημιουργούνται μορφολειτουργικές συνδέσεις μεταξύ του μοσχεύματος και του εγκεφάλου ξενιστή, μέσω των οποίων το νευρομόσχευμα αντικαθιστά τις λειτουργίες των νεκρών εγκεφαλικών κυττάρων, που αποτελεί το υπόστρωμα για τη βελτίωση τόσο των κινητικών όσο και των νοητικών λειτουργιών των ασθενών. Δύο παιδιά ήταν σε θέση να μασούν ανεξάρτητα ήδη 2 εβδομάδες μετά την επέμβαση. Παρατηρήθηκε μείωση της σοβαρότητας των ψυχικών διαταραχών, εννέα παιδιά έγιναν πιο ήρεμα μετά την επέμβαση, ο ύπνος και η προσοχή βελτιώθηκαν σε επτά ασθενείς. Τρεις ασθενείς με τις συνέπειες του απαλλικού συνδρόμου άρχισαν να αναγνωρίζουν τους γονείς τους, ένας - να ακολουθεί οδηγίες, δύο - να προφέρει λέξεις, σε τρεις ο βαθμός δυσαρθρίας μειώθηκε. Οι συγγραφείς σημειώνουν ότι μια αισθητή βελτίωση στην κατάσταση των ασθενών ξεκινά 2 μήνες μετά την επέμβαση, φτάνει στο μέγιστο στους 5-6 μήνες, στη συνέχεια ο ρυθμός βελτίωσης επιβραδύνεται και μέχρι το τέλος του έτους η διαδικασία σταθεροποιείται στο 50% των ασθενών. Η θετική επίδραση της νευρομεταμόσχευσης χρησίμευσε ως βάση για επαναλαμβανόμενη επέμβαση σε έξι ασθενείς με τις συνέπειες του απαλλικού συνδρόμου, αλλά στο άλλο ημισφαίριο του εγκεφάλου. Η τεχνική και η μέθοδος της δεύτερης μεταμόσχευσης ήταν πανομοιότυπες με εκείνες της πρώτης επέμβασης, αλλά το κλινικό αποτέλεσμα της δεύτερης επέμβασης ήταν χαμηλότερο, αν και δεν υπήρξαν σοβαρές επιπλοκές μετά την πρώτη ή τη δεύτερη χειρουργική επέμβαση. Σύμφωνα με τους συγγραφείς,Ο μηχανισμός του θεραπευτικού αποτελέσματος της νευρομεταμόσχευσης σχετίζεται με τη νευροτροφική επίδραση του μεταμοσχευμένου εμβρυϊκού νευρικού ιστού, ο οποίος περιέχει μεγάλο αριθμό αυξητικών, ορμονικών και άλλων βιολογικά δραστικών ουσιών που διεγείρουν την αποκατάσταση των κατεστραμμένων νευρώνων και την πλαστική αναδιοργάνωση του εγκεφαλικού ιστού του λήπτη. Είναι επίσης δυνατή μια ενεργοποιητική επίδραση στη δραστηριότητα των νευρικών κυττάρων που προηγουμένως ήταν μορφολογικά διατηρημένα, αλλά έχασαν τη λειτουργική τους δραστηριότητα λόγω της νόσου. Είναι ακριβώς η ταχεία νευροτροφική επίδραση που μπορεί να εξηγήσει τη βελτίωση των λειτουργιών του βολβού σε ορισμένα παιδιά ήδη στο τέλος της πρώτης ή δεύτερης εβδομάδας μετά την επέμβαση. Υποτίθεται ότι, παράλληλα με αυτό, μέχρι τον τρίτο ή τέταρτο μήνα, δημιουργούνται μορφολειτουργικές συνδέσεις μεταξύ του μοσχεύματος και του εγκεφάλου του ξενιστή, μέσω των οποίων το νευρομόσχευμα αντικαθιστά τις λειτουργίες των νεκρών εγκεφαλικών κυττάρων, που αποτελούν το υπόστρωμα για τη βελτίωση τόσο των κινητικών όσο και των ψυχικών λειτουργιών των ασθενών. αν και δεν προέκυψαν σοβαρές επιπλοκές μετά την πρώτη ή τη δεύτερη χειρουργική επέμβαση. Σύμφωνα με τους συγγραφείς, ο μηχανισμός του θεραπευτικού αποτελέσματος της νευρομεταμόσχευσης σχετίζεται με τη νευροτροφική επίδραση του μεταμοσχευμένου εμβρυϊκού νευρικού ιστού, ο οποίος περιέχει μεγάλο αριθμό αυξητικών, ορμονικών και άλλων βιολογικά δραστικών ουσιών που διεγείρουν την αποκατάσταση των κατεστραμμένων νευρώνων και την πλαστική αναδιοργάνωση του εγκεφαλικού ιστού του λήπτη. Είναι επίσης δυνατή μια ενεργοποιητική επίδραση στη δραστηριότητα των νευρικών κυττάρων που προηγουμένως ήταν μορφολογικά διατηρημένα, αλλά έχασαν τη λειτουργική τους δραστηριότητα λόγω της νόσου. Είναι ακριβώς η ταχεία νευροτροφική επίδραση που μπορεί να εξηγήσει τη βελτίωση των λειτουργιών του βολβού σε ορισμένα παιδιά ήδη στο τέλος της πρώτης ή δεύτερης εβδομάδας μετά την επέμβαση. Υποτίθεται ότι, παράλληλα με αυτό, μέχρι τον τρίτο ή τέταρτο μήνα, δημιουργούνται μορφολειτουργικές συνδέσεις μεταξύ του μοσχεύματος και του εγκεφάλου του ξενιστή, μέσω των οποίων το νευρομόσχευμα αντικαθιστά τις λειτουργίες των νεκρών εγκεφαλικών κυττάρων, που αποτελούν το υπόστρωμα για τη βελτίωση τόσο των κινητικών όσο και των ψυχικών λειτουργιών των ασθενών, αν και δεν προέκυψαν σοβαρές επιπλοκές ούτε μετά την πρώτη ούτε τη δεύτερη χειρουργική επέμβαση. Σύμφωνα με τους συγγραφείς, ο μηχανισμός του θεραπευτικού αποτελέσματος της νευρομεταμόσχευσης σχετίζεται με τη νευροτροφική επίδραση του μεταμοσχευμένου εμβρυϊκού νευρικού ιστού, ο οποίος περιέχει μεγάλο αριθμό αυξητικών, ορμονικών και άλλων βιολογικά δραστικών ουσιών που διεγείρουν την αποκατάσταση των κατεστραμμένων νευρώνων και την πλαστική αναδιοργάνωση του εγκεφαλικού ιστού του λήπτη. Είναι επίσης δυνατή μια ενεργοποιητική επίδραση στη δραστηριότητα των νευρικών κυττάρων που προηγουμένως ήταν μορφολογικά διατηρημένα, αλλά έχασαν τη λειτουργική τους δραστηριότητα λόγω της νόσου.Ακριβώς η ταχεία νευροτροφική επίδραση μπορεί να εξηγήσει τη βελτίωση των λειτουργιών του βολβού σε ορισμένα παιδιά ήδη στο τέλος της πρώτης ή δεύτερης εβδομάδας μετά την επέμβαση. Υποτίθεται ότι, παράλληλα με αυτό, μέχρι τον τρίτο ή τέταρτο μήνα, δημιουργούνται μορφολειτουργικές συνδέσεις μεταξύ του μοσχεύματος και του εγκεφάλου ξενιστή, μέσω των οποίων το νευρομόσχευμα αντικαθιστά τις λειτουργίες των νεκρών εγκεφαλικών κυττάρων, που αποτελούν το υπόστρωμα για τη βελτίωση τόσο των κινητικών όσο και των νοητικών λειτουργιών των ασθενών.

Η επίδραση της μεταμόσχευσης εμβρυϊκού νευρικού ιστού στην αναδιοργάνωση των ενδονευρωνικών διασυνδέσεων μελετήθηκε πειραματικά. Οι συγγραφείς μελέτησαν τα πρότυπα αποκατάστασης των διαμοντιδιακών αξονικών συνδέσεων στην περιοχή της μηχανικής βλάβης του εγκεφαλικού φλοιού σε λευκούς αρουραίους με και χωρίς μεταμόσχευση εμβρυϊκού νευρικού ιστού χρησιμοποιώντας την φθορίζουσα λιπόφιλη ετικέτα DIL (υπερχλωρική 1,1-διοκταδεκυλ-3,3,33'-τετραμεθυλινδοκαρβοκυανίνη) και ομοεστιακή σάρωση με λέιζερ. Διαπιστώθηκε ότι η εισαγωγή εμβρυϊκού νευρικού ιστού στην περιοχή της βλάβης εξασφαλίζει την ανάπτυξη των νευραξόνων, οι οποίοι μετά τη διέλευσή τους από το μόσχευμα συνδέονται με τον παρακείμενο εγκεφαλικό ιστό, ενώ χωρίς μεταμόσχευση εμβρυϊκού νευρικού ιστού η περιοχή της βλάβης αποτελεί ανυπέρβλητο εμπόδιο για την ανάπτυξη των νευραξόνων. Σε αυτή την εργασία, πραγματοποιήθηκε μεταμόσχευση εμβρυϊκού (15-17η ημέρα κύησης) νεοφλοιού. Τα αποτελέσματα που έλαβαν οι συγγραφείς αποτελούν περαιτέρω απόδειξη υπέρ της ενεργού επίδρασης της μεταμόσχευσης εμβρυϊκού νευρικού ιστού στην μετατραυματική αναδιοργάνωση των ενδονευρωνικών σχέσεων των γειτονικών δομικών και λειτουργικών μονάδων του εγκεφαλικού φλοιού. Η μεταμόσχευση εμβρυϊκού νευρικού ιστού παρέχει μερική αποκατάσταση των συνδέσεων μεταξύ των κατεστραμμένων περιοχών του εγκεφαλικού φλοιού δημιουργώντας ευνοϊκές συνθήκες για την ανάπτυξη των νευραξόνων στη ζώνη δράσης των νευροτροφικών παραγόντων του μοσχεύματος. Η ύπαρξη ενός τέτοιου αποτελέσματος έχει αποδειχθεί πειραματικά και συζητείται στη βιβλιογραφία ως απόδειξη των υψηλών πλαστικών δυνατοτήτων του κατεστραμμένου εγκεφάλου σεξουαλικά ώριμων ζώων. Από αυτή την άποψη, η μεταμόσχευση κυττάρων θεωρείται επί του παρόντος ως η βέλτιστη θεραπευτική στρατηγική για την αποκατάσταση της λειτουργίας του κατεστραμμένου ανθρώπινου ΚΝΣ.

Τα δεδομένα που έλαβαν οι συγγραφείς σχετικά με την αποτελεσματικότητα της χρήσης εμβρυϊκού νευρικού ιστού του εγκεφάλου ως εξωγενούς μέσου μεταμόσχευσης για την ανάπτυξη νευραξόνων επιβεβαιώνουν τις προοπτικές στοχευμένης δημιουργίας επικοινωνιακών συνδέσεων μεταξύ άθικτων γειτονικών περιοχών του εγκεφάλου. Η εργασία για τη μελέτη της επίδρασης της μεταμόσχευσης νευρικού ιστού στη δυναμική των λειτουργικών παραμέτρων του κεντρικού νευρικού συστήματος φαίνεται σχετική. Το έργο ήταν να διερευνηθεί η επίδραση της μεταμόσχευσης του εμβρυϊκού υπομέλανα τόπου (LC) στους μορφολειτουργικούς δείκτες των νευρώνων LC και στην κινητική δραστηριότητα των ληπτών. Οι λήπτες ήταν θηλυκοί αρουραίοι Wistar και οι δότες ήταν έμβρυα 18 ημερών αρουραίων της ίδιας γενεαλογίας. Η μεταμόσχευση εμβρυϊκού LC πραγματοποιήθηκε στην κοιλότητα της τρίτης κοιλίας του εγκεφάλου. Ιστολογικά, η ενσωμάτωση του μοσχεύματος ανιχνεύθηκε στο 75% των ζώων-ληπτών. Σε περιπτώσεις ενσωμάτωσης, το μόσχευμα ήταν δίπλα στο τοίχωμα της κοιλίας, γεμίζοντας το 1/5-2/5 του αυλού του και ήταν βιώσιμο. Στους 1 και 6 μήνες μετά την επέμβαση, ο μεταμοσχευμένος νευρικός ιστός, σύμφωνα με τα μορφολογικά του χαρακτηριστικά, αντιπροσώπευε δομές που θα είχαν προκύψει κατά την κανονική οντογενετική τους ανάπτυξη, δηλαδή δομές LC. Τα δεδομένα που ελήφθησαν από τους συγγραφείς δείχνουν ότι στα ζώα στα οποία μεταμοσχεύτηκε το εμβρυϊκό LC anlage, η δυναμική δραστηριότητα αλλάζει και η δραστηριότητα μήτρας της χρωματίνης των πυρήνων των κυττάρων LC αυξάνεται. Κατά συνέπεια, η δραστηριότητα των νευρώνων του δικού τους LC εντείνεται, αλλά το ενσωματωμένο μόσχευμα είναι επίσης λειτουργικά ενεργό. Είναι γνωστό ότι η λεγόμενη κινητική περιοχή του μεσεγκεφάλου συμπίπτει πρακτικά με τον εντοπισμό του LC. Οι συγγραφείς πιστεύουν ότι η βάση για την αλλαγή στην κινητική δραστηριότητα των αρουραίων-δεκτών είναι η ενεργοποίηση των κυττάρων LC, τόσο των δικών τους όσο και του μοσχεύματος, με την απελευθέρωση μεγάλης ποσότητας νορεπινεφρίνης, συμπεριλαμβανομένων των τμημάτων του νωτιαίου μυελού. Έτσι, υποτίθεται ότι η αύξηση της κινητικής δραστηριότητας υπό συνθήκες μεταμόσχευσης LC στον άθικτο εγκέφαλο των ζώων οφείλεται στην παρουσία ενός λειτουργικά ενεργού μοσχεύματος ενσωματωμένου στον εγκέφαλο του λήπτη και συμβάλλοντας στην ενεργοποίηση της κινητικής δραστηριότητας σε αρουραίους.

Επιπλέον, αποδείχθηκε ότι τα μεταμοσχευμένα νευροεπιθηλιακά κύτταρα των εμβρυϊκών υπολειμμάτων του νεοφλοιού και του νωτιαίου μυελού επιβιώνουν και διαφοροποιούνται σε νευροβλάστες, νέους και ώριμους νευρώνες εντός 1-2 μηνών μετά τη μεταμόσχευσή τους στο κατεστραμμένο ισχιακό νεύρο ώριμων αρουραίων. Κατά τη μελέτη της δυναμικής ανάπτυξης NADPH-θετικών νευρώνων των εμβρυϊκών υπολειμμάτων του νεοφλοιού και του νωτιαίου μυελού αρουραίων σε ετερότοπα αλλομοσχεύματα (έμβρυο αρουραίου 15 ημερών), αποκαλύφθηκε ενσωμάτωση του 70 έως 80% των νευρομοσχευμάτων σε διαμήκεις τομές μέσω των ισχιακών νεύρων των αρουραίων-δεκτών, η οποία εξαρτιόταν από την περίοδο παρατήρησης. Μονο- και διπολικοί νευροβλάστες με στρογγυλεμένους ελαφρούς πυρήνες και έναν ή δύο πυρηνίσκους άρχισαν να σχηματίζονται στα μοσχεύματα μία εβδομάδα μετά τη χειρουργική επέμβαση, η οποία συνοδεύτηκε από το σχηματισμό συστάδων. Οι συγγραφείς δεν κατάφεραν να ανιχνεύσουν κύτταρα που περιείχαν NADPH διαφοράση (NADPH-d) μεταξύ των νευροβλαστών. Μετά από 7 ημέρες, μόνο τα κυτταρικά στοιχεία των αιμοφόρων αγγείων ήταν NADPH-θετικά - τριχοειδή ενδοθηλιακά κύτταρα στο πάχος του μοσχεύματος, καθώς και τα ενδοθηλιακά και λεία μυϊκά κύτταρα των αγγείων του ισχιακού νεύρου του λήπτη. Δεδομένου ότι στα αγγειακά λεία μυϊκά κύτταρα η επαγωγή της NO συνθάσης (NOS) συμβαίνει υπό την επίδραση της IL-1, οι συγγραφείς συνδέουν την εμφάνιση NADPH-θετικών λείων μυϊκών κυττάρων στα αιμοφόρα αγγεία του ισχιακού νεύρου με την παρουσία IL-1 που συντίθεται σε κατεστραμμένους νευρικούς κορμούς. Είναι γνωστό ότι η νευρογένεση υπό συνθήκες μεταμόσχευσης εμβρυϊκών εγκεφαλικών βασικών τμημάτων συμβαίνει ταυτόχρονα με την ανάπτυξη νευρώνων in situ. Τα αποτελέσματα μορφολογικών μελετών δείχνουν ότι η διαφοροποίηση ορισμένων νευρικών στοιχείων των μοσχευμάτων επτά ημέρες μετά τη μεταμόσχευση αντιστοιχεί στη διαφοροποίηση των κυττάρων σε παρόμοια μέρη του εγκεφάλου νεογέννητων αρουραίων. Έτσι, υπό συνθήκες ετεροτοπικής μεταμόσχευσης στο περιφερικό νεύρο, τα μεταμοσχευμένα εμβρυϊκά νευρικά κύτταρα εμφανίζουν την ικανότητα να συνθέτουν NADPH-d. Σε αυτήν την περίπτωση, περισσότεροι νευρώνες που περιέχουν NADPH-d βρίσκονται σε μεταμοσχεύσεις νωτιαίου μυελού από ό,τι σε μεταμοσχεύσεις νεοφλοιού, αλλά η σύνθεση μονοξειδίου του αζώτου ξεκινά στους μεταμοσχευμένους νευρώνες αργότερα από ό,τι κατά την in situ ανάπτυξη. Στο ΚΝΣ των σπονδυλωτών, τα NOS-θετικά κύτταρα εμφανίζονται ήδη στην προγεννητική περίοδο. Πιστεύεται ότι το NO προάγει τον σχηματισμό συναπτικών συνδέσεων στον αναπτυσσόμενο εγκέφαλο και η παρουσία NOS-θετικών νευρικών προσαγωγών ινών που παρέχουν σύνθεση NO σε παρεγκεφαλιδικούς νευροβλάστες διεγείρει τη μετανάστευση και τη διαφοροποίηση των νευρώνων, λόγω των οποίων σχηματίζεται η φυσιολογική κυτοαρχιτεκτονική του εγκεφάλου. Ένας σημαντικός ρόλος του NO στη συναψογένεση έχει καθιερωθεί στο τεκτόνιο - μόνο οι νευρώνες που είχαν συναπτικές συνδέσεις με κύτταρα αμφιβληστροειδούς αποδείχθηκαν NOS-θετικοί.

Είναι γνωστό ότι το μονοξείδιο του αζώτου είναι ένας από τους ρυθμιστές της εγκεφαλικής δραστηριότητας, όπου σχηματίζεται από αργινίνη υπό την επίδραση της συνθάσης ΝΟ, η οποία έχει δραστικότητα διαφόρασης. Στο κεντρικό νευρικό σύστημα, το ΝΟ συντίθεται σε ενδοθηλιακά κύτταρα αιμοφόρων αγγείων, μικρογλοία, αστροκύτταρα και νευρώνες διαφόρων τμημάτων του εγκεφάλου. Μετά από τραυματική εγκεφαλική βλάβη, καθώς και κατά τη διάρκεια υποξίας και ισχαιμίας, παρατηρείται αύξηση στον αριθμό των νευρώνων που περιέχουν ΝΟ, το οποίο είναι ένας από τους ρυθμιστές της εγκεφαλικής ροής αίματος. Δεδομένης της ικανότητας του ΝΟ να προκαλεί συναψογένεση, η μελέτη του σχηματισμού κυττάρων που περιέχουν ΝΟ σε συνθήκες νευρομεταμόσχευσης σε φόντο τραυματικής βλάβης στον νευρικό ιστό του λήπτη παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον.

Εξίσου σημαντική είναι η μελέτη της επίδρασης της νευρομεταμόσχευσης στο στερεότυπο συμπεριφοράς του εξαρτημένου αντανακλαστικού. Σε πειράματα σχετικά με τη μελέτη της επίδρασης της ενδοεγκεφαλικής και απομακρυσμένης (μεταξύ CII και CIII) μεταμόσχευσης εμβρυϊκού ιστού υπομέλανα τόπου (17-19 ημέρες κύησης) στις διεργασίες μνήμης και την περιεκτικότητα σε κατεχολαμίνες σε αρουραίους με την καταστροφή του μετωποκροταφικού νεοφλοιού, αποδείχθηκε ότι η ηλεκτρολυτική βλάβη στον μετωποκροταφικό φλοιό του εγκεφάλου διαταράσσει το στερεότυπο της εξαρτημένης αντανακλαστικής συναισθηματικής αντίδρασης της αποφυγής (μνήμης), αποδυναμώνει τη φυσιολογική δραστηριότητα, μειώνει την περιεκτικότητα της νορεπινεφρίνης στη ζώνη του πηγμένου νεοφλοιού, αλλά αυξάνει το επίπεδό της στον υποθάλαμο, όπου παρατηρείται μείωση της συγκέντρωσης της αδρεναλίνης, αν και η ποσότητα της στο αίμα και στα επινεφρίδια αυξάνεται.

Ως αποτέλεσμα της ενδοεγκεφαλικής μεταμόσχευσης εμβρυϊκού ιστού υπομέλανα τόπου, το στερεότυπο της εξαρτημένης αντανακλαστικής αντίδρασης συναισθηματικής αποφυγής, που διαταράσσεται από ηλεκτρολυτική βλάβη στις μετωποκροταφικές περιοχές του εγκεφαλικού φλοιού, αποκαθίσταται στο 81,4% των ζώων, η περιεκτικότητα σε αδρεναλίνη στον δικτυωτό σχηματισμό του μεσεγκεφάλου, του υποθαλάμου και του νεοφλοιού ομαλοποιείται και το επίπεδό της στον ιππόκαμπο αυξάνεται ακόμη περισσότερο, γεγονός που συνδυάζεται με μείωση της συγκέντρωσης αδρεναλίνης στο αίμα.

Η απομακρυσμένη μεταμόσχευση εμβρυϊκού ιστού του υπομέλανα τόπου όχι μόνο αποκαθιστά το διαταραγμένο στερεότυπο της εξαρτημένης αντανακλαστικής αντίδρασης συναισθηματικής αποφυγής σε αρουραίους με ηλεκτρολυτική βλάβη στον μετωποκροταφικό φλοιό, αλλά αυξάνει επίσης την περιεκτικότητα σε νορεπινεφρίνη και αδρεναλίνη, κυρίως στον υποθάλαμο, το αίμα, τα επινεφρίδια και την καρδιά. Υποτίθεται ότι αυτό οφείλεται στην αγγείωση του μοσχεύματος, στη διείσδυση νευροδιαβιβαστών στην κυκλοφορία του αίματος, στη διέλευσή τους μέσω του αιματοεγκεφαλικού φραγμού και στην ενεργοποίηση των μηχανισμών επαναπρόσληψης αδρεναλίνης και νορεπινεφρίνης από τους τύπους πρόσληψης 1, 2, 3. Οι συγγραφείς πιστεύουν ότι η μακροπρόθεσμη σταθεροποίηση του επιπέδου νορεπινεφρίνης υπό συνθήκες ενσωμάτωσης και λειτουργίας του μοσχεύματος μπορεί να θεωρηθεί ως φαινόμενο της προοδευτικής απελευθέρωσής του σε ελάχιστες δόσεις από νευρώνες του υπομέλανα τόπου.

Τα θετικά κλινικά αποτελέσματα της μεταμόσχευσης εμβρυϊκού νευρικού ιστού μπορεί επίσης να οφείλονται στην ικανότητα του τελευταίου να επηρεάζει τις διεργασίες του αγγειακού νεοπλάσματος, στη ρύθμιση του οποίου συμμετέχουν άμεσα οι αυξητικοί παράγοντες και οι κυτοκίνες. Η αγγειογένεση ενεργοποιείται από αγγειογενετικούς αυξητικούς παράγοντες - τον αγγειακό ενδοθηλιακό αυξητικό παράγοντα (VEGF), τον FGF, τον PDGF και τον TGF, οι οποίοι συντίθενται κατά τη διάρκεια της ισχαιμίας, η οποία λειτουργεί ως η αρχική στιγμή της αγγειογένεσης. Έχει αποδειχθεί ότι η εξάντληση του αγγειακού δυναμικού ανάπτυξης συμβαίνει κατά τη διάρκεια της διαδικασίας γήρανσης του σώματος, η οποία παίζει σημαντικό ρόλο στην παθογένεση ασθενειών όπως η στεφανιαία νόσος και η αποφρακτική αθηροσκλήρωση των κάτω άκρων. Η ιστική ισχαιμία αναπτύσσεται επίσης σε πολλές άλλες ασθένειες. Η εισαγωγή αγγειογενετικών παραγόντων στις ισχαιμικές ζώνες (θεραπευτική αγγειογένεση) διεγείρει την ανάπτυξη αιμοφόρων αγγείων στους ισχαιμικούς ιστούς και βελτιώνει τη μικροκυκλοφορία λόγω της ανάπτυξης παράπλευρης κυκλοφορίας, η οποία, με τη σειρά της, αυξάνει τη λειτουργική δραστηριότητα του προσβεβλημένου οργάνου.

Ο VEGF και ο FGF θεωρούνται οι πιο υποσχόμενοι για κλινική χρήση. Τα αποτελέσματα των πρώτων τυχαιοποιημένων μελετών ήταν ενθαρρυντικά, ειδικά εάν οι βέλτιστες δοσολογίες και οι μέθοδοι χορήγησης των αγγειογενετικών παραγόντων επιλέχθηκαν σωστά. Από αυτή την άποψη, πραγματοποιήθηκε μια πειραματική αξιολόγηση της αγγειογενετικής δράσης ενός εκχυλίσματος που απομονώθηκε από ανθρώπινο εμβρυϊκό εγκεφαλικό ιστό. Η εργασία χρησιμοποίησε αποβλημένο υλικό που ελήφθη την εικοστή εβδομάδα της εγκυμοσύνης και υποβλήθηκε σε επεξεργασία σύμφωνα με τη μέθοδο των I. Maciog et al. (1979) όπως τροποποιήθηκε από το IC ANRF. Αυτό το φάρμακο είναι ένα ανάλογο του "Endothelial Cellulose Growth Supplement" ("Sigma") και είναι ένα φυσικό μείγμα ανθρώπινων αγγειογενετικών παραγόντων, το οποίο περιλαμβάνει VEGF και FGF. Τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν σε αρουραίους με μοντέλα ισχαιμίας οπίσθιου άκρου και μυοκαρδιακού ιστού. Με βάση τη μελέτη της δραστηριότητας της αλκαλικής φωσφατάσης σε πειραματόζωα που έλαβαν το εκχύλισμα εμβρυϊκού νευρικού ιστού, διαπιστώθηκε αύξηση στον αριθμό των τριχοειδών αγγείων ανά μονάδα επιφάνειας του μυοκαρδίου - τόσο σε διαμήκεις όσο και σε εγκάρσιες τομές της καρδιάς. Η αγγειογενετική δράση του παρασκευάσματος εκδηλώθηκε με άμεση χορήγηση στην ισχαιμική ζώνη, καθώς και στην περίπτωση συστηματικής (ενδομυϊκής) χορήγησης, η οποία οδήγησε σε μείωση της μέσης επιφάνειας της ουλής μετά το έμφραγμα.

Σε οποιαδήποτε παραλλαγή μεταμόσχευσης εμβρυϊκού νευρικού ιστού, είναι εξαιρετικά σημαντικό να επιλεγεί σωστά η ηλικία κύησης του μεταμοσχευμένου εμβρυϊκού υλικού. Η συγκριτική ανάλυση της αποτελεσματικότητας των κυτταρικών παρασκευασμάτων από το εμβρυϊκό κοιλιακό μεσεγκέφαλο εμβρύων αρουραίων 8, 14 και 16-17 ημερών τρεις μήνες μετά την ενδοραβδωτή νευρομεταμόσχευση σε ώριμους αρουραίους με παρκινσονισμό στην αυτοματοποιημένη δοκιμή κινητικής ασυμμετρίας που προκαλείται από απομορφίνη αποκάλυψε σημαντικά υψηλότερη αποτελεσματικότητα των κυτταρικών παρασκευασμάτων του ΚΝΣ από έμβρυα 8 ημερών και τη χαμηλότερη αποτελεσματικότητα από εμβρυϊκό νευρικό ιστό 16-17 ημερών. Τα δεδομένα που ελήφθησαν συσχετίστηκαν με τα αποτελέσματα της ιστομορφολογικής ανάλυσης, ιδίως με το μέγεθος των μοσχευμάτων, τη σοβαρότητα της γλοιακής αντίδρασης και τον αριθμό των ντοπαμινεργικών νευρώνων σε αυτά.

Οι διαφορές στη θεραπευτική δράση των εμβρυϊκών κυττάρων του νευρικού ιστού μπορεί να σχετίζονται τόσο με τον βαθμό ανωριμότητας και δέσμευσης των ίδιων των κυττάρων όσο και με τις διαφορετικές αντιδράσεις τους σε αυξητικούς παράγοντες που απελευθερώνονται στην περιοχή της επαγόμενης βλάβης στους ντοπαμινεργικούς νευρώνες. Συγκεκριμένα, η επίδραση του EGF και του FGF2 στην ανάπτυξη τελεγκεφικών νευρικών βλαστικών κυττάρων in vivo συμβαίνει σε διαφορετικά στάδια της εμβρυογένεσης. Τα νευροεπιθηλιακά κύτταρα εμβρύων ποντικού ηλικίας 8,5 ημερών, όταν καλλιεργούνται in vitro σε μέσο χωρίς ορό, πολλαπλασιάζονται παρουσία FGF2, αλλά όχι EGF, στον οποίο ανταποκρίνονται μόνο πληθυσμοί βλαστικών κυττάρων που απομονώνονται από τον εγκέφαλο εμβρύων σε μεταγενέστερα στάδια ανάπτυξης. Ταυτόχρονα, τα νευρικά βλαστικά κύτταρα πολλαπλασιάζονται σε απόκριση σε καθένα από αυτά τα μιτογόνα και ενισχύουν αθροιστικά την ανάπτυξη στην περίπτωση προσθήκης EGF και FGF2 σε μια καλλιέργεια με χαμηλή πυκνότητα σποράς κυττάρων. Τα EGF-αντιδραστικά νευρικά βλαστοκύτταρα από τις βλαστικές ζώνες εμβρύων ποντικού ηλικίας 14,5 ημερών θεωρούνται γραμμικοί απόγονοι των FGF-αντιδραστικών νευρικών βλαστοκυττάρων που εμφανίζονται για πρώτη φορά μετά από 8,5 ημέρες κύησης. Ο πιθανός φαινότυπος των νευρικών βλαστοκυττάρων και των προγονικών κυττάρων εξαρτάται από την πολύπλοκη επίδραση του μικροπεριβάλλοντός τους. Η ανοσοφαινοτυπική ανάλυση νευρικών κυττάρων από τις περικοιλιακές και ιπποκαμπικές ζώνες ανθρώπινων εμβρύων ηλικίας 8-12 και 17-20 εβδομάδων με κυτταροφθορομετρία ροής αποκάλυψε σημαντική μεταβλητότητα που σχετίζεται τόσο με την ηλικία κύησης όσο και με τα μεμονωμένα συστατικά χαρακτηριστικά του βιοϋλικού του δότη. Όταν αυτά τα νευρικά προγονικά κύτταρα καλλιεργούνται σε ένα επιλεκτικό μέσο χωρίς ορό με EGF, FGF2 και NGF, οι νευροσφαίρες σχηματίζονται με ρυθμό που εξαρτάται σημαντικά από την ηλικία κύησης. Κύτταρα από διαφορετικά μέρη του εγκεφάλου ανθρώπινων εμβρύων ηλικίας 5-13 εβδομάδων, όταν καλλιεργούνται για λίγο με FGF2 σε μονοστοιβαδική καλλιέργεια σε υπόστρωμα λαμινίνης παρουσία ιχνοποσοτήτων αυξητικών παραγόντων, διατηρούν τον πολλαπλασιασμό για 6 εβδομάδες με υψηλό ποσοστό θετικών για νεστίνη κυττάρων στο πλαίσιο του αυθόρμητου σχηματισμού κυττάρων με δείκτες και των τριών γραμμών νευρικής διαφοροποίησης. Τα κύτταρα που απομονώνονται από τον μεσεγκέφαλο ενός ανθρώπινου εμβρύου σε περίοδο κύησης που υπερβαίνει τις 13 εβδομάδες, πολλαπλασιάζονται υπό την επίδραση του EGF και σχηματίζουν επίσης νευροσφαίρες. Ένα συνεργιστικό αποτέλεσμα επιτεύχθηκε χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό EGF και FGF2. Ο πιο έντονος πολλαπλασιασμός νευρικών βλαστικών κυττάρων με σχηματισμό νευροσφαίρων παρατηρείται κατά την καλλιέργεια του ιστού του εγκεφαλικού φλοιού ανθρώπινων εμβρύων ηλικίας 6-8 εβδομάδων παρουσία EGF2, IGF1 και 5% ορού αλόγου σε υπόστρωμα με φιμπρονεκτίνη.

Πρέπει να σημειωθεί ότι τα ερωτήματα σχετικά με την ηλικία κύησης και το τμήμα του εμβρυϊκού ΚΝΣ, του οποίου ο ιστός είναι προτιμότερο να χρησιμοποιηθεί για τον σκοπό της νευρομεταμόσχευσης, παραμένουν ανοιχτά. Οι απαντήσεις σε αυτά θα πρέπει να αναζητηθούν στη νευρογένεση του αναπτυσσόμενου εγκεφάλου, η οποία συνεχίζεται καθ' όλη τη διάρκεια της προγεννητικής περιόδου - σε μια εποχή που το επιθήλιο του νευρικού σωλήνα σχηματίζει μια πολυστρωματική δομή. Πιστεύεται ότι η πηγή των βλαστικών κυττάρων και των νέων νευρώνων είναι η ακτινική γλοία, η οποία αποτελείται από επιμήκη κύτταρα με μακριές αποφύσεις ακτινικά κατευθυνόμενες σε σχέση με το τοίχωμα των εγκεφαλικών κυστιδίων και έρχονται σε επαφή με την εσωτερική επιφάνεια των κοιλιών και την εξωτερική φλεβική επιφάνεια του εγκεφαλικού τοιχώματος. Προηγουμένως, η ακτινική γλοία ήταν προικισμένη μόνο με τη λειτουργία μιας νευρωνικής οδού κατά μήκος της οποίας οι νευροβλάστες μεταναστεύουν από την κοιλιακή περιοχή στα επιφανειακά τμήματα, και της είχε επίσης ανατεθεί ένας σκελετικός ρόλος στη διαδικασία σχηματισμού της σωστής στρωματικής οργάνωσης του φλοιού. Σήμερα έχει διαπιστωθεί ότι καθώς προχωρά η ανάπτυξη, η ακτινική γλοία διαφοροποιείται σε αστροκύτταρα. Ένα σημαντικό μέρος αυτού στα θηλαστικά μειώνεται αμέσως μετά τη γέννηση, ωστόσο, σε εκείνα τα ζωικά είδη στα οποία η ακτινωτή γλοία διατηρείται μέχρι την ενηλικίωση, η νευρογένεση εμφανίζεται ενεργά στην μεταγεννητική περίοδο.

Σε καλλιέργεια, ακτινωτά νευρογλοιακά κύτταρα από τον εμβρυϊκό νεοφλοιό τρωκτικών σχημάτισαν νευρώνες και νευρογλοιακά κύτταρα, με τους νευρώνες να σχηματίζονται κυρίως στην ηλικία κύησης 14 έως 16 ημερών ανάπτυξης του εμβρύου (η περίοδος μέγιστης έντασης νευρογένεσης στον εγκεφαλικό φλοιό ποντικών και αρουραίων). Την 18η ημέρα της εμβρυογένεσης, η διαφοροποίηση μετατοπίστηκε προς τον σχηματισμό αστροκυττάρων με σημαντική μείωση στον αριθμό των νεοσχηματισμένων νευρώνων. Η in situ σήμανση ακτινωτά νευρογλοιακών κυττάρων με GFP κατέστησε δυνατή την ανίχνευση ασύμμετρης διαίρεσης επισημασμένων κυττάρων στην κοιλότητα των εγκεφαλικών κυστιδίων εμβρύων αρουραίου ηλικίας 15 έως 16 ημερών με την εμφάνιση θυγατρικών κυττάρων με ανοσολογικά και ηλεκτροφυσιολογικά χαρακτηριστικά νευροβλαστών. Αξίζει να σημειωθεί ότι, σύμφωνα με τα αποτελέσματα δυναμικών παρατηρήσεων, οι αναδυόμενοι νευροβλάστες χρησιμοποιούν το μητρικό κύτταρο των ακτινωτά νευρογλοιακών κυττάρων για μετανάστευση στην επιφάνεια του φλοιού.

Ο ενδογενής δείκτης της ακτινικής γλοίας είναι η ενδιάμεση πρωτεΐνη νηματίου νεστίνη. Χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της φθορίζουσας διαλογής ροής κυττάρων που έχουν επισημανθεί με έναν ρετροϊό που σχετίζεται με την GFP και εκφράζονται υπό τον έλεγχο της νεστίνης, αποδείχθηκε ότι τα βλαστοκύτταρα της οδοντωτής έλικας και της πύλης του ανθρώπινου ιππόκαμπου (το υλικό ελήφθη κατά τη διάρκεια επεμβάσεων για επιληψία) εκφράζουν νεστίνη. Επομένως, ανήκουν στην ακτινική γλοία, η οποία στους ανθρώπους, όπως και σε άλλα θηλαστικά, διατηρείται μόνο στην οδοντωτή έλικα.

Ταυτόχρονα, η αποτελεσματικότητα της μεταμόσχευσης κυττάρων καθορίζεται όχι μόνο από την υψηλή βιωσιμότητα των κυττάρων-δοτών, το δυναμικό διαφοροποίησής τους και την ικανότητά τους να αντικαθιστούν ελαττωματικά κύτταρα, αλλά, πρώτα απ 'όλα, από την κατευθυνόμενη μετανάστευσή τους. Η πλήρης λειτουργική ενσωμάτωση των μεταμοσχευμένων κυττάρων εξαρτάται από την ικανότητα μετανάστευσής τους - χωρίς να διαταράσσεται η κυτοαρχιτεκτονική του εγκεφάλου του λήπτη. Δεδομένου ότι η ακτινική γλοία υφίσταται σχεδόν πλήρη μείωση κατά την μεταγεννητική περίοδο, ήταν απαραίτητο να διαπιστωθεί πώς τα κύτταρα-δότες μπορούν να μετακινηθούν από τη ζώνη μεταμόσχευσης στην περιοχή της εγκεφαλικής βλάβης σε ενήλικες λήπτες. Υπάρχουν δύο παραλλαγές της μετανάστευσης κυττάρων στο ΚΝΣ που δεν εξαρτώνται από την ακτινική γλοία: το φαινόμενο της εφαπτομενικής μετανάστευσης ή η κίνηση των νευροβλαστών κατά την ανάπτυξη του εγκεφαλικού φλοιού κάθετα στο δίκτυο της ακτινικής γλοίας, καθώς και η μετανάστευση "σε μια σειρά" ή "κατά μήκος μιας αλυσίδας". Συγκεκριμένα, η μετανάστευση νευρικών προγονικών κυττάρων από την υποκοιλιακή ζώνη του ρυγχίου στον οσφρητικό βολβό συμβαίνει ως μια ακολουθία στενά γειτονικών κυττάρων που περιβάλλονται από γλοιακά κύτταρα. Πιστεύεται ότι αυτά τα κύτταρα χρησιμοποιούν κύτταρα-εταίρους ως υπόστρωμα μετανάστευσης και ο κύριος ρυθμιστής τέτοιων διακυτταρικών αλληλεπιδράσεων είναι το PSA-NCAM (πολυσιαλυλιωμένο μόριο προσκόλλησης νευρικών κυττάρων). Επομένως, η νευρωνική μετανάστευση δεν απαιτεί απαραίτητα τη συμμετοχή ακτινικής γλοίας ή προϋπάρχουσων αξονικών συνδέσεων. Η εξωακτινική μορφή της κυτταρικής κίνησης σε μια «σειρά» κατά μήκος της μετωπιαίας μεταναστευτικής οδού διατηρείται καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής, γεγονός που υποδηλώνει μια πραγματική πιθανότητα στοχευμένης χορήγησης μεταμοσχευμένων νευρικών προγονικών κυττάρων στο ώριμο νευρικό σύστημα.

Υπάρχει μια υπόθεση σχετικά με την παρουσία μιας σειράς βλαστοκυττάρων στην οντογένεση του εγκεφάλου, σύμφωνα με την οποία, στα πρώιμα στάδια ανάπτυξης του εγκεφάλου, το βλαστοκύτταρο είναι ένα νευροεπιθηλιακό κύτταρο, το οποίο, καθώς ωριμάζει, διαφοροποιείται σε ακτινική γλοία. Στην ενηλικίωση, ο ρόλος των βλαστοκυττάρων εκτελείται από κύτταρα που έχουν τα χαρακτηριστικά των αστροκυττάρων. Παρά μια σειρά από αμφιλεγόμενα σημεία (αντιφάσεις σχετικά με τα βλαστοκύτταρα του ιππόκαμπου, καθώς και τα βαθιά μέρη του εγκεφάλου που δεν έχουν στρωματοποιημένο φλοιό και αναπτύσσονται από τους θαλαμικούς φυματίους, όπου απουσιάζει η ακτινική γλοία), μια σαφής και απλή έννοια μιας συνεπούς αλλαγής στον φαινότυπο των βλαστοκυττάρων καθ' όλη τη διάρκεια της οντογένεσης φαίνεται πολύ ελκυστική.

Η επίδραση μικροπεριβαλλοντικών παραγόντων στον προσδιορισμό και την επακόλουθη διαφοροποίηση των νευρικών διαφοροποιημένων κυττάρων έχει αποδειχθεί σαφώς με τη μεταμόσχευση ώριμων βλαστικών κυττάρων του νωτιαίου μυελού αρουραίου σε διαφορετικές περιοχές του ώριμου νευρικού συστήματος. Όταν τα βλαστικά κύτταρα μεταμοσχεύθηκαν στην οδοντωτή έλικα ή στην περιοχή νευρωνικής μετανάστευσης στους οσφρητικούς βολβούς, παρατηρήθηκε ενεργή μετανάστευση μεταμοσχευμένων κυττάρων, με σχηματισμό πολυάριθμων νευρώνων. Η μεταμόσχευση βλαστικών κυττάρων στον νωτιαίο μυελό και στην περιοχή του κέρατος του Άμμωνα είχε ως αποτέλεσμα τον σχηματισμό αστροκυττάρων και ολιγοδενδροκυττάρων, ενώ η μεταμόσχευση στην οδοντωτή έλικα είχε ως αποτέλεσμα τον σχηματισμό όχι μόνο νευρογλοιακών κυττάρων, αλλά και νευρώνων.

Σε έναν ώριμο αρουραίο, ο αριθμός των διαιρούμενων κυττάρων στην οδοντωτή έλικα μπορεί να φτάσει αρκετές χιλιάδες την ημέρα - λιγότερο από το 1% του συνολικού αριθμού των κοκκιωδών κυττάρων. Οι νευρώνες αντιπροσωπεύουν το 50-90% των κυττάρων, τα αστογλοιακά κύτταρα και άλλα νευρογλοιακά στοιχεία - περίπου το 15%. Τα υπόλοιπα κύτταρα δεν έχουν αντιγονικά χαρακτηριστικά νευρώνων και νευρογλοίας, αλλά περιέχουν αντιγόνα ενδοθηλιακών κυττάρων, γεγονός που υποδηλώνει στενή σχέση μεταξύ νευρογένεσης και αγγειογένεσης στην οδοντωτή έλικα. Οι υποστηρικτές της πιθανότητας διαφοροποίησης των ενδοθηλιακών κυττάρων σε νευρωνικά πρόδρομα κύτταρα αναφέρονται στην ικανότητα των ενδοθηλιακών κυττάρων in vitro να συνθέτουν BDNF.

Η ταχύτητα αυτοσυναρμολόγησης των νευρωνικών κυκλωμάτων είναι εντυπωσιακή: κατά τη διαφοροποίηση, τα πρόδρομα κύτταρα των κοκκιωδών κυττάρων μεταναστεύουν στην οδοντωτή έλικα και σχηματίζουν αποφύσεις που αναπτύσσονται προς τη ζώνη SAZ του κέρατος του Άμμωνα και σχηματίζουν συνάψεις με πυραμιδικούς γλουταμινεργικούς και ενδιάμεσους ανασταλτικούς νευρώνες. Τα νεοσύστατα κοκκιώδη κύτταρα ενσωματώνονται σε υπάρχοντα νευρωνικά κυκλώματα εντός 2 εβδομάδων και οι πρώτες συνάψεις εμφανίζονται ήδη 4-6 ημέρες μετά την εμφάνιση νέων κυττάρων. Με συχνή χορήγηση BrdU ή 3H-θυμιδίνης (μία από τις μεθόδους για την ταυτοποίηση ενήλικων βλαστικών κυττάρων) σε ώριμα ζώα, βρέθηκε μεγάλος αριθμός επισημασμένων νευρώνων και αστροκυττάρων στο κέρας του Άμμωνα, γεγονός που υποδηλώνει την πιθανότητα σχηματισμού νέων νευρώνων όχι μόνο στην οδοντωτή έλικα, αλλά και σε άλλα μέρη του ιππόκαμπου. Το ενδιαφέρον για τις διαδικασίες διαίρεσης, διαφοροποίησης και κυτταρικού θανάτου στην οδοντωτή έλικα του ιππόκαμπου του ώριμου εγκεφάλου οφείλεται επίσης στο γεγονός ότι οι νευρώνες που σχηματίζονται εδώ εντοπίζονται σε μία από τις βασικές περιοχές του ιππόκαμπου, υπεύθυνες για τις διαδικασίες μάθησης και μνήμης.

Έτσι, έχει διαπιστωθεί σήμερα ότι τα νευρικά προγονικά κύτταρα προέρχονται από τα κύτταρα της υποεπενδυματικής ζώνης της πλευρικής κοιλίας των ώριμων τρωκτικών. Μεταναστεύουν κατά μήκος της μετωπιαίας μεταναστευτικής οδού που σχηματίζεται από τα διαμήκως προσανατολισμένα αστρογλοιακά κύτταρα στον οσφρητικό βολβό, όπου ενσωματώνονται στο στρώμα των κοκκιωδών κυττάρων και διαφοροποιούνται σε νευρώνες αυτής της δομής. Μετανάστευση προγονικών νευρικών κυττάρων έχει ανιχνευθεί στην μετωπιαία μεταναστευτική οδό ενήλικων πιθήκων, γεγονός που υποδηλώνει την πιθανότητα σχηματισμού νέων νευρώνων στον οσφρητικό βολβό των πρωτευόντων. Νευρικά βλαστοκύτταρα έχουν απομονωθεί από τον οσφρητικό βολβό ενός ενήλικου ανθρώπου και έχουν μεταφερθεί σε σειρές, τα κλωνοποιημένα κύτταρα των οποίων διαφοροποιούνται σε νευρώνες, αστροκύτταρα και ολιγοδενδροκύτταρα. Βλαστοκύτταρα έχουν βρεθεί στον ιππόκαμπο του ώριμου εγκεφάλου αρουραίων, ποντικών, πιθήκων και ανθρώπων. Τα νευρικά βλαστοκύτταρα της υποκοκκιώδους ζώνης της οδοντωτής περιτονίας αποτελούν πηγή προγονικών κυττάρων που μεταναστεύουν στα μέσα και πλευρικά άκρα του ιππόκαμπου, όπου διαφοροποιούνται σε ώριμα κοκκιώδη κύτταρα και νευρογλοιακά στοιχεία. Άξονες de novo σχηματισμένων νευρώνων της οδοντωτής περιτονίας εντοπίζονται στο πεδίο CA3, γεγονός που υποδηλώνει τη συμμετοχή νεοσχηματισμένων νευρώνων στην υλοποίηση των λειτουργιών του ιππόκαμπου. Στις περιοχές σύνδεσης του νεοφλοιού των ενήλικων πιθήκων, βρέθηκαν νευρωνικά προγονικά κύτταρα που μεταναστεύουν από την υποκοιλιακή ζώνη. Στο στρώμα VI του νεοφλοιού του εγκεφάλου του ποντικού, ανιχνεύονται νέοι πυραμιδικοί νευρώνες 2-28 εβδομάδες μετά την επαγόμενη βλάβη και θάνατο των φυσικών νευρώνων αυτού του στρώματος λόγω της μετανάστευσης προηγουμένως αδρανοποιημένων προγονικών κυττάρων της υποκοιλιακής ζώνης. Τέλος, η πραγματικότητα της μεταγεννητικής νευρογένεσης στον ανθρώπινο εγκέφαλο αποδεικνύεται από τη διπλάσια αύξηση του αριθμού των φλοιωδών νευρώνων, η οποία συνεχίζεται κατά τα πρώτα 6 χρόνια μετά τη γέννηση.

Δεν έχει μικρή σημασία για την πρακτική μεταμόσχευση κυττάρων το ζήτημα της ρύθμισης των διαδικασιών αναπαραγωγής και διαφοροποίησης των νευρικών βλαστικών και προγονικών κυττάρων. Οι σημαντικότεροι παράγοντες που καταστέλλουν τον πολλαπλασιασμό των νευρικών προγονικών κυττάρων είναι τα γλυκοκορτικοειδή, τα οποία μειώνουν απότομα τον αριθμό των διαιρέσεων, ενώ η αφαίρεση των επινεφριδίων, αντίθετα, αυξάνει σημαντικά τον αριθμό των μιτώσεων (Gould, 1996). Αξίζει να σημειωθεί ότι η μορφογένεση της οδοντωτής έλικας στα τρωκτικά είναι πιο έντονη κατά τις δύο πρώτες εβδομάδες της μεταγεννητικής ανάπτυξης κατά την περίοδο απουσίας αντίδρασης στο στρες στο πλαίσιο μιας απότομης μείωσης στην παραγωγή και έκκριση στεροειδών ορμονών του φλοιού των επινεφριδίων. Τα κορτικοστεροειδή αναστέλλουν τη μετανάστευση των κοκκιωδών κυττάρων - οι νέοι νευρώνες δεν ενσωματώνονται στο κοκκιώδες στρώμα της οδοντωτής έλικας, αλλά παραμένουν στην πύλη. Υποτίθεται ότι οι διαδικασίες σχηματισμού συναπτικών συνδέσεων διαταράσσονται ταυτόχρονα. Η προστασία των κυττάρων από μια τέτοια «στεροειδή επιθετικότητα» πραγματοποιείται με ελάχιστη έκφραση υποδοχέων μεταλλοκορτικοειδών και γλυκοκορτικοειδών σε πολλαπλασιαζόμενα κοκκιώδη κύτταρα όχι μόνο κατά την ανάπτυξη της οδοντωτής έλικας, αλλά και σε ώριμα ζώα. Ωστόσο, από όλους τους νευρώνες του εγκεφάλου, οι νευρώνες του ιππόκαμπου χαρακτηρίζονται από την υψηλότερη περιεκτικότητα σε υποδοχείς γλυκοκορτικοειδών, η οποία προκαλεί την επίδραση του στρες στον ιππόκαμπο. Το ψυχοσυναισθηματικό στρες και οι αγχωτικές καταστάσεις αναστέλλουν τη νευρογένεση και το χρόνιο στρες μειώνει απότομα την ικανότητα των ζώων να αποκτούν νέες δεξιότητες και να μαθαίνουν. Μια πιο έντονη αρνητική επίδραση του χρόνιου στρες στη νευρογένεση είναι αρκετά κατανοητή αν λάβουμε υπόψη την κυρίως αδρανή κατάσταση των νευρικών βλαστικών κυττάρων. Κατά την ακινητοποίηση εγκύων αρουραίων (για τρωκτικά - ένας εξαιρετικά ισχυρός παράγοντας στρες), διαπιστώθηκε ότι το προγεννητικό στρες προκαλεί επίσης μείωση του αριθμού των κυττάρων στην οδοντωτή έλικα και αναστέλλει σημαντικά τη νευρογένεση. Είναι γνωστό ότι τα γλυκοκορτικοειδή συμμετέχουν στην παθογένεση καταθλιπτικών καταστάσεων, το μορφολογικό ισοδύναμο των οποίων είναι η αναστολή της νευρογένεσης, η παθολογική αναδιοργάνωση των νευρώνων και των ενδονευρωνικών συνδέσεων και ο θάνατος των νευρικών κυττάρων. Από την άλλη πλευρά, οι αντικαταθλιπτικοί χημειοθεραπευτικοί παράγοντες ενεργοποιούν τον σχηματισμό νευρώνων de novo, γεγονός που επιβεβαιώνει τη σύνδεση μεταξύ των διαδικασιών σχηματισμού νέων νευρώνων στον ιππόκαμπο και της ανάπτυξης κατάθλιψης. Τα οιστρογόνα έχουν σημαντική επίδραση στη νευρογένεση, τα αποτελέσματα της οποίας είναι αντίθετα με τη δράση των γλυκοκορτικοστεροειδών και συνίστανται στην υποστήριξη του πολλαπλασιασμού και της βιωσιμότητας των νευρικών προγονικών κυττάρων. Πρέπει να σημειωθεί ότι τα οιστρογόνα αυξάνουν σημαντικά την ικανότητα μάθησης των ζώων. Μερικοί συγγραφείς συνδέουν τις κυκλικές αλλαγές στον αριθμό των κοκκιωδών κυττάρων και τον υπερβολικό αριθμό τους στα θηλυκά με την επίδραση των οιστρογόνων.

Είναι γνωστό ότι η νευρογένεση ελέγχεται από τους EGF, FGF και BDNF, ωστόσο, οι μηχανισμοί της επίδρασης εξωτερικών σημάτων στα βλαστοκύτταρα από μιτογόνα και αυξητικούς παράγοντες δεν έχουν μελετηθεί επαρκώς. Έχει διαπιστωθεί ότι ο PDGF in vitro διατηρεί την νευρωνική κατεύθυνση διαφοροποίησης των προγονικών κυττάρων και ο ακτινωτός νευροτροφικός παράγοντας (CNTF), όπως η τριιωδοθυρονίνη, διεγείρει τον σχηματισμό κυρίως νευρογλοιακών στοιχείων - αστροκυττάρων και ολιγοδενδροκυττάρων. Η πρωτεΐνη ενεργοποίησης αδενυλικής κυκλάσης της υπόφυσης (PACAP) και το αγγειοδραστικό εντερικό πεπτίδιο (VIP) ενεργοποιούν τον πολλαπλασιασμό των νευρικών προγονικών κυττάρων, αλλά ταυτόχρονα αναστέλλουν τις διαδικασίες διαφοροποίησης των θυγατρικών κυττάρων. Τα οπιοειδή, ειδικά στην περίπτωση μακροχρόνιας έκθεσής τους, αναστέλλουν σημαντικά τη νευρογένεση. Ωστόσο, οι υποδοχείς οπιοειδών δεν έχουν εντοπιστεί σε βλαστοκύτταρα και νευρικά προγονικά κύτταρα της οδοντωτής έλικας (υπάρχουν σε διαφοροποιητικούς νευρώνες της εμβρυϊκής περιόδου), γεγονός που δεν μας επιτρέπει να αξιολογήσουμε τις άμεσες επιδράσεις των οπιοειδών.

Οι ανάγκες της πρακτικής αναγεννητικής-πλαστικής ιατρικής έχουν αναγκάσει τους ερευνητές να δώσουν ιδιαίτερη προσοχή στη μελέτη της πολυδύναμης και πολυδύναμης δράσης των βλαστοκυττάρων. Η εφαρμογή αυτών των ιδιοτήτων στο επίπεδο των περιφερειακών βλαστοκυττάρων ενός ενήλικου οργανισμού θα μπορούσε στο μέλλον να διασφαλίσει την παραγωγή του απαραίτητου υλικού μεταμόσχευσης. Παραπάνω αποδείχθηκε ότι η επιγενετική διέγερση των νευρικών βλαστοκυττάρων επιτρέπει την απόκτηση πολλαπλασιαζόμενων κυττάρων που έχουν ήδη σχηματιστεί σύμφωνα με νευρικούς φαινοτύπους, γεγονός που περιορίζει τον αριθμό τους. Στην περίπτωση χρήσης των παντοδύναμων ιδιοτήτων ενός εμβρυϊκού βλαστικού κυττάρου, ο πολλαπλασιασμός μέχρι να ληφθεί επαρκής αριθμός κυττάρων συμβαίνει νωρίτερα από τη νευρική διαφοροποίηση και τα πολλαπλασιασμένα κύτταρα μετατρέπονται εύκολα σε νευρικό φαινότυπο. Για την απόκτηση νευρικών βλαστοκυττάρων, τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα (ΕΒΚ) απομονώνονται από την εσωτερική κυτταρική μάζα της βλαστοκύστης και καλλιεργούνται στην υποχρεωτική παρουσία LIF, η οποία διατηρεί την παντοδύναμη δράση τους και την ικανότητα απεριόριστης διαίρεσης. Μετά από αυτό, η νευρική διαφοροποίηση των ΕΒΚ προκαλείται χρησιμοποιώντας ρετινοϊκό οξύ. Η μεταμόσχευση των προκύπτοντων νευρικών βλαστοκυττάρων στο ραβδωτό σώμα που έχει υποστεί βλάβη από την κινολίνη και την 6-υδροξυντοπαμίνη συνοδεύεται από τη διαφοροποίησή τους σε ντοπαμινεργικούς και σεροτονεργικούς νευρώνες. Μετά την ένεση στις κοιλίες του εμβρυϊκού εγκεφάλου αρουραίου, τα νευρικά προγονικά κύτταρα που προέρχονται από την ESC μεταναστεύουν σε διάφορες περιοχές του εγκεφάλου-δέκτη, συμπεριλαμβανομένου του φλοιού, του ραβδωτού σώματος, του διαφράγματος, του θαλάμου, του υποθαλάμου και της παρεγκεφαλίδας. Τα κύτταρα που παραμένουν στην κοιλιακή κοιλότητα σχηματίζουν επιθηλιακές δομές που μοιάζουν με νευρικό σωλήνα, καθώς και μεμονωμένες νησίδες μη νευρικού ιστού. Στο εγκεφαλικό παρέγχυμα του εμβρύου-δέκτη, τα μεταμοσχευμένα κύτταρα παράγουν τους τρεις κύριους κυτταρικούς τύπους του νευρικού συστήματος. Μερικά από αυτά έχουν επιμήκεις κορυφαίους δενδρίτες, πυραμιδικά κυτταρικά σώματα και βασικούς άξονες που προεξέχουν στο μεσολόβιο. Τα αστροκύτταρα προέλευσης δότη επεκτείνουν τις αποφύσεις σε κοντινά τριχοειδή αγγεία και τα ολιγοδενδροκύτταρα έρχονται σε στενή επαφή με τα καλύμματα μυελίνης, συμμετέχοντας στο σχηματισμό μυελίνης. Έτσι, τα νευρικά προγονικά κύτταρα που λαμβάνονται από τα εμβρυϊκά κύτταρα ενδοκρινικού ιστού (ΕΒΚ) in vitro είναι ικανά για κατευθυνόμενη μετανάστευση και περιφερειακή διαφοροποίηση επαρκή για τα μικροπεριβαλλοντικά σήματα, παρέχοντας σε πολλές περιοχές του αναπτυσσόμενου εγκεφάλου νευρώνες και γλοία.

Μερικοί συγγραφείς εξετάζουν την πιθανότητα απο- και μετα-διαφοροποίησης των περιφερειακών βλαστοκυττάρων ενός ενήλικου οργανισμού. Έμμεση επιβεβαίωση της αποδιαφοροποίησης των κυττάρων σε καλλιέργεια με επέκταση των δυνατοτήτων τους παρέχεται από δεδομένα σχετικά με την ενσωμάτωση νευρικών βλαστοκυττάρων ποντικού στον ερυθρό μυελό των οστών με επακόλουθη ανάπτυξη κυτταρικών σειρών από αυτά, αποδίδοντας λειτουργικά ενεργά κύτταρα του περιφερικού αίματος. Επιπλέον, η μεταμόσχευση γενετικά επισημασμένων (LacZ) νευροσφαιρικών κυττάρων που ελήφθησαν από τον ώριμο ή εμβρυϊκό εγκέφαλο στον εγκέφαλο ακτινοβολημένων ποντικών με κατασταλμένη αιματοποίηση οδήγησε όχι μόνο στον σχηματισμό νευρικών παραγώγων από βλαστοκύτταρα, αλλά και προκάλεσε τη δημιουργία αιμοσφαιρίων, γεγονός που υποδηλώνει την πολυδυναμικότητα των νευρικών βλαστοκυττάρων, που πραγματοποιείται εκτός του εγκεφάλου. Έτσι, ένα νευρικό βλαστοκύτταρο είναι ικανό να διαφοροποιηθεί σε αιμοσφαίρια υπό την επίδραση σημάτων από το μικροπεριβάλλον του μυελού των οστών με προκαταρκτικό μετασχηματισμό σε αιμοποιητικό βλαστοκύτταρο. Από την άλλη πλευρά, κατά τη μεταμόσχευση αιμοποιητικών βλαστοκυττάρων μυελού των οστών στον εγκέφαλο, διαφοροποιήθηκε υπό την επίδραση του μικροπεριβάλλοντος του εγκεφαλικού ιστού σε γλοιακά και νευρικά κύτταρα. Συνεπώς, το δυναμικό διαφοροποίησης των νευρικών και αιμοποιητικών βλαστοκυττάρων δεν περιορίζεται από την εξειδίκευση των ιστών. Με άλλα λόγια, παράγοντες του τοπικού μικροπεριβάλλοντος, διαφορετικοί από εκείνους που χαρακτηρίζουν τους ιστούς του εγκεφάλου και του μυελού των οστών, είναι σε θέση να αλλάξουν την κατεύθυνση της διαφοροποίησης αυτών των κυττάρων. Αποδείχθηκε ότι τα νευρικά βλαστοκύτταρα που εισάγονται στο φλεβικό σύστημα ακτινοβολημένων ποντικών δημιουργούν πληθυσμούς μυελοειδών, λεμφοειδών και ανώριμων αιμοποιητικών κυττάρων στον σπλήνα και τον μυελό των οστών. In vitro, διαπιστώθηκε η επίδραση των μορφογενετικών πρωτεϊνών του μυελού των οστών (BMPs) στην επιβίωση και τη διαφοροποίηση των νευρικών βλαστοκυττάρων, καθορίζοντας, όπως στα πρώιμα στάδια της εμβρυογένεσης, την ανάπτυξή τους στις νευρικές ή νευρογλοιακές κατευθύνσεις. Σε καλλιέργειες νευρικών βλαστοκυττάρων από έμβρυα αρουραίου 16 ημερών, οι BMPs προκαλούν το σχηματισμό νευρώνων και αστρογλοίας, ενώ σε καλλιέργειες βλαστοκυττάρων που προέρχονται από περιγεννητικό εγκέφαλο, σχηματίζονται μόνο αστροκύτταρα. Επιπλέον, οι BMPs καταστέλλουν τη δημιουργία ολιγοδενδροκυττάρων, τα οποία εμφανίζονται in vitro μόνο με την προσθήκη της νογίνης, ανταγωνιστή της BMP.

Οι διεργασίες διαφοροποίησης είναι μη ειδικές για κάθε είδος: τα ανθρώπινα αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα μυελού των οστών που μεταμοσχεύονται στο ραβδωτό σώμα ώριμων αρουραίων μεταναστεύουν στη λευκή ουσία της εξωτερικής κάψας, στον οψι- και στον αντίπλευρο νεοφλοιό, όπου σχηματίζουν κυτταρικά στοιχεία που μοιάζουν με αστροκύτταρα (Azizi et al., 1998). Όταν τα βλαστοκύτταρα μυελού των οστών μεταμοσχεύονται αλλομεταμοσχευμένα στην πλάγια κοιλία νεογέννητων ποντικών, η μετανάστευση των αιμοποιητικών βλαστοκυττάρων μπορεί να ανιχνευθεί στις δομές του πρόσθιου εγκεφάλου και της παρεγκεφαλίδας. Στο ραβδωτό σώμα και στο μοριακό στρώμα του ιππόκαμπου, τα μεταναστευμένα κύτταρα μετασχηματίζονται σε αστροκύτταρα, και στον οσφρητικό βολβό, στο εσωτερικό στρώμα κοκκιωδών κυττάρων της παρεγκεφαλίδας και στον δικτυωτό σχηματισμό του εγκεφαλικού στελέχους, σχηματίζουν νευρωνικά κύτταρα με θετική αντίδραση στα νευρονήματα. Μετά από ενδοφλέβια χορήγηση αιμοποιητικών κυττάρων σε ενήλικα ποντίκια, ανιχνεύθηκαν μικρο- και αστροκύτταρα με σήμανση GFP στον νεοφλοιό, τον θάλαμο, το εγκεφαλικό στέλεχος και την παρεγκεφαλίδα.

Επιπλέον, τα μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα του μυελού των οστών, τα οποία δημιουργούν όλους τους τύπους κυττάρων συνδετικού ιστού, μπορούν επίσης να υποβληθούν σε νευρική διαδιαφοροποίηση υπό ορισμένες συνθήκες (υπενθυμίζεται ότι η εμβρυϊκή πηγή του μεσεγχύματος είναι τα κύτταρα της νευρικής ακρολοφίας). Έχει αποδειχθεί ότι τα στρωματικά κύτταρα του μυελού των οστών ανθρώπων και ποντικών που καλλιεργούνται in vitro παρουσία EGF ή BDNF εκφράζουν τον δείκτη νεστίνης των νευρικών προγονικών κυττάρων, και η προσθήκη διαφόρων συνδυασμών αυξητικών παραγόντων οδηγεί στο σχηματισμό κυττάρων με δείκτες γλοίας (GFAP) και νευρώνων (πυρηνική πρωτεΐνη, NeuN). Τα επισημασμένα συγγενικά μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα που μεταμοσχεύονται στην πλάγια κοιλία του εγκεφάλου νεογέννητων ποντικών μεταναστεύουν και εντοπίζονται στον πρόσθιο εγκέφαλο και την παρεγκεφαλίδα χωρίς να διαταράσσουν την κυτοαρχιτεκτονική του εγκεφάλου-δέκτη. Τα μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα του μυελού των οστών διαφοροποιούνται σε ώριμα αστροκύτταρα στο ραβδωτό σώμα και στο μοριακό στρώμα του ιππόκαμπου και κατοικούν στον οσφρητικό βολβό, στα κοκκιώδη στρώματα της παρεγκεφαλίδας και στον δικτυωτό σχηματισμό, όπου μετασχηματίζονται σε νευρώνες. Τα ανθρώπινα μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα μυελού των οστών είναι ικανά να διαφοροποιούνται σε μακρογλοία in vitro και να ενσωματώνονται σε δομές εγκεφάλου αρουραίου μετά από μεταμόσχευση. Η άμεση μεταμόσχευση μεσεγχυματικών βλαστοκυττάρων μυελού των οστών στον ιππόκαμπο ενήλικων αρουραίων συνοδεύεται επίσης από τη μετανάστευσή τους στο εγκεφαλικό παρέγχυμα και τη νευρογλοιακή διαφοροποίηση.

Υποτίθεται ότι η μεταμόσχευση βλαστικών κυττάρων μυελού των οστών μπορεί να διευρύνει τις δυνατότητες κυτταρικής θεραπείας παθήσεων του ΚΝΣ που χαρακτηρίζονται από υπερβολικό παθολογικό θάνατο νευρώνων. Πρέπει, ωστόσο, να σημειωθεί ότι δεν αναγνωρίζουν όλοι οι ερευνητές το γεγονός του αμοιβαίου μετασχηματισμού νευρικών και αιμοποιητικών βλαστικών κυττάρων, ειδικά in vivo, κάτι που οφείλεται και πάλι στην έλλειψη αξιόπιστου δείκτη για την αξιολόγηση της διαφοροποίησής τους και της περαιτέρω ανάπτυξής τους.

Η μεταμόσχευση βλαστοκυττάρων ανοίγει νέους ορίζοντες για την κυτταρική γονιδιακή θεραπεία της κληρονομικής νευρολογικής παθολογίας. Η γενετική τροποποίηση των νευρικών βλαστοκυττάρων περιλαμβάνει την εισαγωγή γενετικών ρυθμιστικών κατασκευών, τα προϊόντα των οποίων αλληλεπιδρούν με τις πρωτεΐνες του κυτταρικού κύκλου σε αυτόματη ρύθμιση. Η μεταγωγή τέτοιων γονιδίων σε εμβρυϊκά προγονικά κύτταρα χρησιμοποιείται για τον πολλαπλασιασμό των νευρικών βλαστοκυττάρων. Οι περισσότεροι γενετικά τροποποιημένοι κυτταρικοί κλώνοι συμπεριφέρονται σαν σταθερές κυτταρικές σειρές, χωρίς να εμφανίζουν σημάδια μετασχηματισμού in vivo ή in vitro, αλλά έχουν έντονη ικανότητα για αναστολή εξ επαφής του πολλαπλασιασμού. Όταν μεταμοσχεύονται, τα πολλαπλασιασμένα μεταμοσχευμένα κύτταρα ενσωματώνονται στον ιστό του δέκτη χωρίς να διαταράσσεται η κυτοαρχιτεκτονική και χωρίς να υφίστανται μετασχηματισμό όγκου. Τα νευρικά βλαστοκύτταρα του δότη δεν παραμορφώνουν τη ζώνη ενσωμάτωσης και ανταγωνίζονται ισότιμα για χώρο με τα προγονικά κύτταρα του ξενιστή. Ωστόσο, την 2η-3η ημέρα, η ένταση της διαίρεσης των μεταμοσχευμένων κυττάρων μειώνεται απότομα, γεγονός που αντιστοιχεί στην αναστολή εξ επαφής του πολλαπλασιασμού τους in vitro. Τα έμβρυα-λήπτες μεταμοσχευμένων νευρικών βλαστικών κυττάρων δεν έχουν ανωμαλίες στην ανάπτυξη του κεντρικού νευρικού συστήματος, όλες οι περιοχές του εγκεφάλου που έρχονται σε επαφή με το μόσχευμα αναπτύσσονται κανονικά. Μετά τη μεταμόσχευση, οι κλώνοι νευρικών βλαστοκυττάρων μεταναστεύουν γρήγορα από τη ζώνη ένεσης και συχνά υπερβαίνουν τις αντίστοιχες εμβρυϊκές ζώνες κατά μήκος της μετωπιαίας οδού, ενσωματώνοντας επαρκώς με άλλες περιοχές του εγκεφάλου. Η ενσωμάτωση γενετικά τροποποιημένων κλώνων και μεταμοσχευμένων κυτταρικών σειρών νευρικών βλαστοκυττάρων στον εγκέφαλο του οργανισμού ξενιστή δεν είναι χαρακτηριστικό μόνο της εμβρυϊκής περιόδου: αυτά τα κύτταρα εμφυτεύονται σε πολυάριθμες περιοχές του κεντρικού νευρικού συστήματος του εμβρύου, του νεογέννητου, του ενήλικα, ακόμη και του γηράσκοντος οργανισμού-δέκτη και επιδεικνύουν την ικανότητα για επαρκή ενσωμάτωση και διαφοροποίηση. Συγκεκριμένα, μετά τη μεταμόσχευση στην κοιλιακή κοιλότητα του εγκεφάλου, τα μεταμοσχευμένα κύτταρα μεταναστεύουν χωρίς να καταστρέφουν τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό και γίνονται αναπόσπαστα λειτουργικά κυτταρικά συστατικά του εγκεφαλικού ιστού. Οι νευρώνες-δότες σχηματίζουν κατάλληλες συνάψεις και εκφράζουν συγκεκριμένα ιοντικά κανάλια. Με τη διατήρηση της ακεραιότητας του αιματοεγκεφαλικού φραγμού, η αστρογλοία, ένα παράγωγο των μεταμοσχευμένων νευρικών βλαστοκυττάρων, επεκτείνει τις αποφύσεις στα εγκεφαλικά αγγεία και τα ολιγοδενδροκύτταρα που προέρχονται από δότες εκφράζουν βασική πρωτεΐνη μυελίνης και μυελινώνουν νευρωνικές αποφύσεις.

Επιπλέον, τα νευρικά βλαστοκύτταρα μεταμοσχεύονται για χρήση ως κυτταρικοί φορείς. Τέτοιες γενετικές κατασκευές φορέων παρέχουν in vivo σταθερή έκφραση ξένων γονιδίων που εμπλέκονται στην ανάπτυξη του νευρικού συστήματος ή χρησιμοποιούνται για τη διόρθωση υπαρχόντων γενετικών ελαττωμάτων, καθώς τα προϊόντα αυτών των γονιδίων είναι ικανά να αντισταθμίσουν διάφορες βιοχημικές ανωμαλίες του κεντρικού νευρικού συστήματος. Η υψηλή μεταναστευτική δραστηριότητα των μεταμοσχευμένων βλαστοκυττάρων και η επαρκής εμφύτευση στις βλαστικές ζώνες διαφόρων περιοχών του αναπτυσσόμενου εγκεφάλου μας επιτρέπουν να ελπίζουμε για πλήρη αποκατάσταση της κληρονομικής ανεπάρκειας κυτταρικών ενζύμων. Στη μοντελοποίηση του συνδρόμου αταξίας-τελαγγειεκτασίας (μεταλλαγμένες γραμμές ποντικού pg και pcd), τα κύτταρα Purkinje εξαφανίζονται από την παρεγκεφαλίδα των πειραματόζωων κατά τις πρώτες εβδομάδες της μεταγεννητικής ανάπτυξης. Έχει αποδειχθεί ότι η εισαγωγή νευρικών βλαστοκυττάρων στον εγκέφαλο τέτοιων ζώων συνοδεύεται από τη διαφοροποίησή τους σε κύτταρα Purkinje και κοκκιώδεις νευρώνες. Στα μεταλλαγμένα pcd, οι διαταραχές συντονισμού κίνησης διορθώνονται εν μέρει και η ένταση του τρόμου μειώνεται. Παρόμοια αποτελέσματα ελήφθησαν με τη μεταμόσχευση κλωνοποιημένων ανθρώπινων νευρικών βλαστοκυττάρων σε πρωτεύοντα στα οποία προκλήθηκε εκφυλισμός κυττάρων Purkinje χρησιμοποιώντας ογκονάση. Μετά τη μεταμόσχευση, νευρικά βλαστοκύτταρα δότη βρέθηκαν στα κοκκιώδη, μοριακά και κυτταρικά στρώματα Purkinje του παρεγχύματος της παρεγκεφαλίδας. Επομένως, η γενετική τροποποίηση των νευρικών προγονικών κυττάρων μπορεί να παρέχει μια σταθερή, δεσμευμένη τροποποίηση του φαινοτύπου που είναι ανθεκτική σε εξωτερικές επιδράσεις. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε παθολογικές διεργασίες που σχετίζονται με την ανάπτυξη παραγόντων στον λήπτη που εμποδίζουν την επιβίωση και τη διαφοροποίηση των κυττάρων δότη (π.χ., κατά τη διάρκεια ανοσολογικής επιθετικότητας).

Η βλεννοπολυσακχαρίδωση τύπου VII στους ανθρώπους χαρακτηρίζεται από νευροεκφυλισμό και προοδευτική νοητική υστέρηση, η οποία μοντελοποιείται σε ποντίκια από μια μετάλλαξη διαγραφής στο γονίδιο της βήτα-γλυκουρονιδάσης. Μετά τη μεταμόσχευση μεταμοσχευμένων νευρικών βλαστικών κυττάρων που εκκρίνουν βήτα-γλυκουρονιδάση στις εγκεφαλικές κοιλίες νεογέννητων ελαττωματικών ποντικών-δεκτών, τα κύτταρα-δότες βρίσκονται πρώτα στην τελική ζώνη και στη συνέχεια εξαπλώνονται σε όλο το εγκεφαλικό παρέγχυμα, διορθώνοντας σταθερά την ακεραιότητα των λυσοσωμάτων στον εγκέφαλο μεταλλαγμένων ποντικών. Σε ένα μοντέλο νόσου Tay-Sachs, νευρικά βλαστικά κύτταρα που έχουν μετατραπεί από ρετροϊό, όταν χορηγούνται in utero σε έμβρυα ποντικών και μεταμοσχεύονται σε νεογέννητα ποντίκια, παρέχουν αποτελεσματική έκφραση της βήτα-υπομονάδας της βήτα-εξοσαμινιδάσης σε λήπτες με μετάλλαξη που οδηγεί σε παθολογική συσσώρευση βήτα2-γαγγλιοσίδης.

Μια άλλη κατεύθυνση της αναγεννητικής ιατρικής είναι η διέγερση του πολλαπλασιαστικού και διαφοροποιητικού δυναμικού των νευρικών βλαστοκυττάρων του ίδιου του ασθενούς. Συγκεκριμένα, τα νευρικά βλαστοκύτταρα εκκρίνουν NT-3 κατά την ημιτομή του νωτιαίου μυελού και την ασφυξία του εγκεφάλου σε αρουραίους, εκφράζουν NGF και BDNF στο διάφραγμα και τα βασικά γάγγλια, τυροσινικές υδροξυλάσες στο ραβδωτό σώμα, καθώς και ρεελίνη στην παρεγκεφαλίδα και βασική πρωτεΐνη μυελίνης στον εγκέφαλο.

Ωστόσο, τα ζητήματα διέγερσης της νευρογένεσης σαφώς δεν έχουν τύχει επαρκούς προσοχής. Μερικές μελέτες υποδηλώνουν ότι το λειτουργικό φορτίο στα νευρικά κέντρα που είναι υπεύθυνα για τη διάκριση των οσμών αντικατοπτρίζεται στο σχηματισμό νέων νευρώνων. Σε διαγονιδιακά ποντίκια με έλλειμμα νευρωνικών μορίων προσκόλλησης, η μείωση της έντασης της νευρογένεσης και η μείωση του αριθμού των νευρώνων που μεταναστεύουν στους οσφρητικούς βολβούς συνδυάστηκαν με εξασθένηση της ικανότητας διάκρισης των οσμών, αν και το κατώφλι της αντίληψης των οσμών και η βραχυπρόθεσμη οσφρητική μνήμη δεν επηρεάστηκαν. Η λειτουργική κατάσταση των κυττάρων της οδοντωτής έλικας παίζει σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση της νευρογένεσης: η εξασθένηση της επίδρασης του γλουταμινικού στα κοκκιώδη κύτταρα μετά την καταστροφή του ενδορινικού φλοιού προάγει τον πολλαπλασιασμό και τη διαφοροποίηση των νευρώνων, και η διέγερση των ινών της διατρητικής οδού (η κύρια προσαγωγική είσοδος στον ιππόκαμπο) προκαλεί αναστολή της νευρογένεσης. Οι ανταγωνιστές των υποδοχέων NMDA ενεργοποιούν τις διαδικασίες σχηματισμού νέων νευρώνων, ενώ οι αγωνιστές, αντίθετα, μειώνουν την ένταση της νευρογένεσης, η οποία στην πραγματικότητα μοιάζει με τη δράση των γλυκοκορτικοστεροειδών. Αντιφατικά ερευνητικά αποτελέσματα βρίσκονται στη βιβλιογραφία: οι πληροφορίες σχετικά με την πειραματικά αποδεδειγμένη ανασταλτική επίδραση του διεγερτικού νευροδιαβιβαστή γλουταμινικού στη νευρογένεση είναι ασυμβίβαστες με τα δεδομένα σχετικά με την διέγερση του πολλαπλασιασμού των προγονικών κυττάρων και την εμφάνιση νέων νευρώνων με αύξηση της επιληπτικής δραστηριότητας στον ιππόκαμπο ζώων με πειραματικά μοντέλα επιληψίας με καϊνη και πιλοκαρπίνη. Ταυτόχρονα, στο παραδοσιακό μοντέλο επιληψίας που προκαλείται από πολλαπλή υπο-ουδιακή διέγερση μιας συγκεκριμένης περιοχής του εγκεφάλου (kindling) και χαρακτηρίζεται από λιγότερο έντονο θάνατο νευρώνων, η ένταση της νευρογένεσης αυξάνεται μόνο στην ύστερη φάση του kindling, όταν παρατηρείται βλάβη και θάνατος νευρώνων στον ιππόκαμπο. Έχει αποδειχθεί ότι στην επιληψία, η επιληπτική δραστηριότητα διεγείρει τη νευρογένεση με ανώμαλη εντόπιση νέων κοκκιωδών νευρώνων, πολλοί από τους οποίους εμφανίζονται όχι μόνο στην οδοντωτή έλικα αλλά και στην πύλη. Τέτοιοι νευρώνες έχουν μεγάλη σημασία στην ανάπτυξη της βλάστησης των βρυωδών ινών, καθώς οι άξονές τους σχηματίζουν κανονικά απόντες αντίστροφες παράπλευρες ίνες που σχηματίζουν πολυάριθμες συνάψεις με γειτονικά κοκκιώδη κύτταρα.

Η χρήση περιφερειακών νευρικών βλαστοκυττάρων ανοίγει νέες προοπτικές για την εφαρμογή της μεταμόσχευσης κυττάρων στη θεραπεία μεταβολικών και γενετικών νευροεκφυλιστικών ασθενειών, απομυελινωτικών ασθενειών και μετατραυματικών διαταραχών του κεντρικού νευρικού συστήματος. Πριν από την εκτέλεση μεταμόσχευσης κυττάρων αντικατάστασης σύμφωνα με μία από τις μεθόδους, πραγματοποιείται επιλογή και επέκταση του απαιτούμενου τύπου νευρικών προγονικών κυττάρων ex vivo με σκοπό την επακόλουθη εισαγωγή τους απευθείας στην κατεστραμμένη περιοχή του εγκεφάλου. Το θεραπευτικό αποτέλεσμα σε αυτή την περίπτωση οφείλεται στην αντικατάσταση των κατεστραμμένων κυττάρων ή στην τοπική απελευθέρωση αυξητικών παραγόντων και κυτοκινών. Αυτή η μέθοδος αναγεννητικής-πλαστικής θεραπείας απαιτεί τη μεταμόσχευση ενός επαρκώς μεγάλου αριθμού κυττάρων με προκαθορισμένα λειτουργικά χαρακτηριστικά.

Περαιτέρω μελέτες των μοριακών χαρακτηριστικών και του αναγεννητικού-πλαστικού δυναμικού των ώριμων εγκεφαλικών βλαστικών κυττάρων, καθώς και της ικανότητας των περιφερειακών βλαστικών κυττάρων διαφορετικής ιστικής προέλευσης να διαφοροποιούνται, θα πρέπει επίσης να θεωρηθούν κατάλληλες. Σήμερα, έχει ήδη διεξαχθεί έλεγχος αντιγόνων αιμοποιητικών βλαστικών κυττάρων μυελού των οστών, με τον προσδιορισμό ενός συνδυασμού δεικτών κυττάρων ικανών να διαφοροποιηθούν σε προγονικά κύτταρα νευρικών βλαστικών κυττάρων (CD 133+, 5E12+, CD34-, CD45-, CD24). Έχουν ληφθεί κύτταρα που σχηματίζουν νευρόσφαιρες in vitro και σχηματίζουν νευρώνες όταν μεταμοσχεύονται στον εγκέφαλο νεογέννητων ανοσοανεπάρκειων ποντικών. Ενδιαφέρον για την κυτταρική ξενομεταμόσχευση παρουσιάζουν τα αποτελέσματα μελετών σχετικά με τη δυνατότητα διασταυρούμενης μεταμόσχευσης βλαστικών κυττάρων σε άτομα εξελικτικά απομακρυσμένων ταξινομικών ομάδων. Τα αποτελέσματα της εμφύτευσης νευρικών βλαστικών κυττάρων στην περιοχή του όγκου του εγκεφάλου παραμένουν χωρίς σωστή ερμηνεία: τα μεταμοσχευμένα κύτταρα μεταναστεύουν ενεργά σε όλο τον όγκο του όγκου χωρίς να υπερβαίνουν τα όριά του, και όταν τα κύτταρα εισάγονται στο άθικτο τμήμα του εγκεφάλου, παρατηρείται η ενεργή μετανάστευσή τους προς τον όγκο. Το ζήτημα της βιολογικής σημασίας μιας τέτοιας μετανάστευσης παραμένει ανοιχτό.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η επιτυχής μεταμόσχευση νευρικών βλαστικών κυττάρων, καθώς και άλλων νευρικών προγονικών κυττάρων που λαμβάνονται από εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα (ΕΒΚ), είναι δυνατή μόνο όταν χρησιμοποιούνται νευρικά προγονικά κύτταρα υψηλής καθαρότητας, καθώς τα αδιαφοροποίητα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα αναπόφευκτα μετασχηματίζονται σε τερατώματα και τερατοκαρκινώματα όταν μεταμοσχεύονται σε έναν ενήλικα ανοσοεπαρκή λήπτη. Ακόμη και μια ελάχιστη ποσότητα κακώς διαφοροποιημένων κυττάρων στο εναιώρημα κυττάρων δότη αυξάνει απότομα την καρκινογένεση του μοσχεύματος και αυξάνει απαράδεκτα τον κίνδυνο ανάπτυξης όγκου ή σχηματισμού μη νευρωνικού ιστού. Η απόκτηση ομοιογενών πληθυσμών νευρικών προγονικών κυττάρων είναι δυνατή όταν χρησιμοποιούνται κύτταρα που προκύπτουν σε ορισμένα στάδια της φυσιολογικής εμβρυογένεσης ως εναλλακτική πηγή ιστού δότη. Μια άλλη προσέγγιση περιλαμβάνει την προσεκτική εξάλειψη των ανεπιθύμητων κυτταρικών πληθυσμών μέσω επιλογής ειδικής για τη γενεαλογία. Η χρήση ΕΒΚ για νευρομεταμόσχευση μετά την ανεπαρκή έκθεσή τους in vitro σε αυξητικούς παράγοντες είναι επίσης επικίνδυνη. Σε αυτήν την περίπτωση, δεν μπορεί να αποκλειστεί η αποτυχία του προγράμματος νευρικής διαφοροποίησης με το σχηματισμό δομών που είναι εγγενείς στον νευρικό σωλήνα.

Σήμερα είναι αρκετά προφανές ότι τα νευρικά βλαστοκύτταρα εμφανίζουν τροπισμό για παθολογικά αλλοιωμένες περιοχές του κεντρικού νευρικού συστήματος και έχουν έντονη αναγεννητική-πλαστική επίδραση. Το μικροπεριβάλλον στο σημείο του κυτταρικού θανάτου του νευρικού ιστού μοντελοποιεί την κατεύθυνση της διαφοροποίησης των μεταμοσχευμένων κυττάρων, αναπληρώνοντας έτσι την ανεπάρκεια συγκεκριμένων νευρικών στοιχείων εντός της ζώνης βλάβης του ΚΝΣ. Σε ορισμένες νευροεκφυλιστικές διεργασίες, προκύπτουν νευρογενή σήματα για την ανακεφαλαίωση της νευρογένεσης και τα νευρικά βλαστοκύτταρα του ώριμου εγκεφάλου είναι σε θέση να ανταποκριθούν σε αυτές τις διδακτικές πληροφορίες. Πολυάριθμα πειραματικά δεδομένα χρησιμεύουν ως σαφής απεικόνιση του θεραπευτικού δυναμικού των νευρικών βλαστοκυττάρων. Η ενδοκυστενική χορήγηση ενός κλώνου νευρικών βλαστοκυττάρων σε ζώα με απολίνωση της μέσης εγκεφαλικής αρτηρίας (ένα μοντέλο ισχαιμικού εγκεφαλικού επεισοδίου) βοηθά στη μείωση της επιφάνειας και του όγκου της καταστροφικά αλλοιωμένης περιοχής του εγκεφάλου, ειδικά στην περίπτωση μεταμόσχευσης νευρικών βλαστοκυττάρων μαζί με FGF2. Ανοσοκυτταροχημικά, παρατηρείται μετανάστευση κυττάρων δότη στην ισχαιμική ζώνη με την επακόλουθη ενσωμάτωσή τους με άθικτα εγκεφαλικά κύτταρα δέκτη. Η μεταμόσχευση ανώριμων κυττάρων της νευροεπιθηλιακής σειράς ποντικού MHP36 στον εγκέφαλο αρουραίων με πειραματικό εγκεφαλικό επεισόδιο βελτιώνει την αισθητικοκινητική λειτουργία και η εισαγωγή αυτών των κυττάρων στις εγκεφαλικές κοιλίες ενισχύει τη γνωστική λειτουργία. Η μεταμόσχευση νευρωνικά προσχηματισμένων αιμοποιητικών κυττάρων ανθρώπινου μυελού των οστών σε αρουραίους εξαλείφει τη δυσλειτουργία του εγκεφαλικού φλοιού που προκαλείται από ισχαιμική βλάβη. Σε αυτή την περίπτωση, τα ξενογενή νευρικά προγονικά κύτταρα μεταναστεύουν από το σημείο της ένεσης στη ζώνη καταστροφικών αλλαγών στον εγκεφαλικό ιστό. Η ενδοκρανιακή μεταμόσχευση ομόλογων κυττάρων μυελού των οστών σε τραυματική βλάβη στον εγκεφαλικό φλοιό σε αρουραίους οδηγεί σε μερική αποκατάσταση της κινητικής λειτουργίας. Τα κύτταρα-δότες εμφυτεύονται, πολλαπλασιάζονται, υφίστανται νευρική διαφοροποίηση σε νευρώνες και αστροκύτταρα και μεταναστεύουν προς τη βλάβη. Όταν εγχέονται στο ραβδωτό σώμα ενήλικων αρουραίων με πειραματικό εγκεφαλικό επεισόδιο, τα κλωνοποιημένα ανθρώπινα νευρικά βλαστοκύτταρα αντικαθιστούν τα κατεστραμμένα κύτταρα του ΚΝΣ και αποκαθιστούν εν μέρει την εξασθενημένη εγκεφαλική λειτουργία.

Τα ανθρώπινα νευρικά βλαστοκύτταρα απομονώνονται κυρίως από τον εμβρυϊκό τελεγκέφαλο, ο οποίος αναπτύσσεται πολύ αργότερα από τα πιο ουραία τμήματα του νευρικού κορμού. Έχει αποδειχθεί η πιθανότητα απομόνωσης νευρικών βλαστοκυττάρων από τον νωτιαίο μυελό ενός ανθρώπινου εμβρύου ηλικίας 43-137 ημερών, καθώς παρουσία EGF και FGF2 αυτά τα κύτταρα σχηματίζουν νευροσφαίρες και εμφανίζουν πολυδύναμη δράση στις πρώιμες διόδους, διαφοροποιούμενα σε νευρώνες και αστροκύτταρα. Ωστόσο, η μακροχρόνια καλλιέργεια νευρικών προγονικών κυττάρων (πάνω από 1 έτος) τα στερεί από την πολυδύναμη δράση - τέτοια κύτταρα είναι ικανά να διαφοροποιηθούν μόνο σε αστροκύτταρα, δηλαδή γίνονται μονοδύναμα. Τα περιφερειακά νευρικά βλαστοκύτταρα μπορούν να ληφθούν ως αποτέλεσμα μερικής βολβεκτομής και, μετά από αναπαραγωγή σε καλλιέργεια παρουσία LIF, να μεταμοσχευθούν στον ίδιο ασθενή με νευροεκφυλιστικές αλλαγές σε άλλα μέρη του κεντρικού νευρικού συστήματος. Στην κλινική, η κυτταρική θεραπεία αντικατάστασης με χρήση νευρικών βλαστοκυττάρων πραγματοποιήθηκε για πρώτη φορά για τη θεραπεία ασθενών με εγκεφαλικό επεισόδιο που συνοδευόταν από βλάβη στα βασικά γάγγλια του εγκεφάλου. Ως αποτέλεσμα της μεταμόσχευσης κυττάρων δότη, παρατηρήθηκε βελτίωση στην κλινική κατάσταση των περισσότερων ασθενών.

Μερικοί συγγραφείς πιστεύουν ότι η ικανότητα των νευρικών βλαστοκυττάρων να εμφυτεύονται, να μεταναστεύουν και να ενσωματώνονται σε διάφορες περιοχές του νευρικού ιστού σε περίπτωση βλάβης του ΚΝΣ ανοίγει απεριόριστες δυνατότητες για κυτταρική θεραπεία όχι μόνο τοπικών, αλλά και εκτεταμένων (εγκεφαλικό επεισόδιο ή ασφυξία), πολυεστιακών (σκλήρυνση κατά πλάκας) και ακόμη και παγκόσμιων (οι περισσότερες κληρονομικές μεταβολικές διαταραχές ή νευροεκφυλιστικές άνοιες) παθολογικών διεργασιών. Πράγματι, όταν κλωνοποιημένα νευρικά βλαστοκύτταρα ποντικού και ανθρώπου μεταμοσχεύονται σε ζώα-δέκτες (ποντίκια και πρωτεύοντα, αντίστοιχα) με εκφύλιση ντοπαμινεργικών νευρώνων στο μεσοραβδωτό σύστημα που προκαλείται από την εισαγωγή μεθυλο-φαινυλο-τετραπυριδίνης (μοντέλο της νόσου του Πάρκινσον) 8 μήνες πριν από τη μεταμόσχευση, τα νευρικά βλαστοκύτταρα του δότη ενσωματώνονται στο ΚΝΣ του λήπτη. Ένα μήνα αργότερα, τα μεταμοσχευμένα κύτταρα εντοπίζονται αμφοτερόπλευρα κατά μήκος του μεσεγκεφάλου. Μερικοί από τους προκύπτοντες νευρώνες προέλευσης δότη εκφράζουν υδρολάση τυροσίνης απουσία σημείων ανοσολογικής αντίδρασης στο μόσχευμα. Σε αρουραίους στους οποίους χορηγήθηκε 6-υδροξυντοπαμίνη (άλλο πειραματικό μοντέλο νόσου του Πάρκινσον), η προσαρμογή των μεταμοσχευμένων κυττάρων στο μικροπεριβάλλον του εγκεφάλου του ξενιστή καθορίστηκε από τις συνθήκες καλλιέργειας των νευρικών βλαστικών κυττάρων πριν από τη μεταμόσχευσή τους. Τα νευρικά βλαστικά κύτταρα, που πολλαπλασιάζονται ταχέως in vitro υπό την επίδραση του EGF, αντιστάθμισαν την ανεπάρκεια των ντοπαμινεργικών νευρώνων στο κατεστραμμένο ραβδωτό σώμα πιο αποτελεσματικά από τα κύτταρα από καλλιέργειες 28 ημερών. Οι συγγραφείς πιστεύουν ότι αυτό οφείλεται στην απώλεια της ικανότητας αντίληψης των αντίστοιχων σημάτων διαφοροποίησης κατά τη διαδικασία της κυτταρικής διαίρεσης των νευρικών προγονικών κυττάρων in vitro.

Σε ορισμένες μελέτες, έγιναν προσπάθειες για την αύξηση της αποτελεσματικότητας της επίδρασης στις διαδικασίες επανανεύρωσης του κατεστραμμένου ραβδωτού σώματος με τη μεταμόσχευση εμβρυϊκών κυττάρων ραβδωτού σώματος σε αυτήν την περιοχή ως πηγή νευροτροφικών παραγόντων με ταυτόχρονη μεταμόσχευση ντοπαμινεργικών νευρώνων του κοιλιακού μεσεγκεφάλου. Όπως αποδείχθηκε, η αποτελεσματικότητα της νευρομεταμόσχευσης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη μέθοδο εισαγωγής εμβρυϊκού νευρικού ιστού. Ως αποτέλεσμα μελετών σχετικά με τη μεταμόσχευση παρασκευασμάτων εμβρυϊκού νευρικού ιστού στο κοιλιακό σύστημα του εγκεφάλου (προκειμένου να αποφευχθεί η βλάβη στο παρέγχυμα του ραβδωτού σώματος), ελήφθησαν πληροφορίες σχετικά με τη θετική τους επίδραση στο κινητικό ελάττωμα στον Παρκινσονισμό.

Ωστόσο, σε άλλες μελέτες, πειραματικές παρατηρήσεις έχουν δείξει ότι η μεταμόσχευση παρασκευασμάτων εμβρυϊκού νευρικού ιστού του κοιλιακού μεσεγκέφαλου που περιέχουν ντοπαμινεργικούς νευρώνες στην εγκεφαλική κοιλία, καθώς και η μεταμόσχευση GABA-εργικών εμβρυϊκών νευρικών στοιχείων στο ραβδωτό σώμα αρουραίων με ημιπαρκινσονισμό, δεν προάγει την αποκατάσταση των διαταραγμένων λειτουργιών του ντοπαμινεργικού συστήματος. Αντίθετα, η ανοσοκυτταροχημική ανάλυση επιβεβαίωσε τα δεδομένα σχετικά με το χαμηλό ποσοστό επιβίωσης των ντοπαμινεργικών νευρώνων του κοιλιακού μεσεγκέφαλου που μεταμοσχεύθηκαν στο ραβδωτό σώμα αρουραίων. Το θεραπευτικό αποτέλεσμα της ενδοκοιλιακής μεταμόσχευσης εμβρυϊκού νευρικού ιστού του κοιλιακού μεσεγκέφαλου πραγματοποιήθηκε μόνο υπό την προϋπόθεση της ταυτόχρονης εμφύτευσης ενός παρασκευάσματος εμβρυϊκών κυττάρων ραβδωτού σώματος στο απονευρωμένο ραβδωτό σώμα. Οι συγγραφείς πιστεύουν ότι ο μηχανισμός αυτού του αποτελέσματος σχετίζεται με τη θετική τροφική επίδραση των GABA-εργικών στοιχείων του εμβρυϊκού ραβδωτού σώματος στην ειδική ντοπαμινεργική δραστηριότητα των ενδοκοιλιακών μεταμοσχεύσεων κοιλιακού μεσεγκέφαλου. Μια έντονη γλοιακή αντίδραση στα μεταμοσχεύματα συνοδεύτηκε από μια ελαφρά υποχώρηση των παραμέτρων της δοκιμασίας απομορφίνης. Το τελευταίο, με τη σειρά του, συσχετίστηκε με την περιεκτικότητα σε GFAP στον ορό του αίματος, η οποία υποδείκνυε άμεσα παραβίαση της διαπερατότητας του αιματοεγκεφαλικού φραγμού. Με βάση αυτά τα δεδομένα, οι συγγραφείς κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το επίπεδο GFAP στον ορό του αίματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως επαρκές κριτήριο για την αξιολόγηση της λειτουργικής κατάστασης του μοσχεύματος και η αυξημένη διαπερατότητα του αιματοεγκεφαλικού φραγμού για νευροειδικά αντιγόνα όπως το GFAP είναι ένας παθογενετικός σύνδεσμος στην ανάπτυξη αποτυχίας μεταμόσχευσης λόγω αυτοάνοσης βλάβης στον νευρικό ιστό του λήπτη.

Από την άποψη άλλων ερευνητών, η εμφύτευση και η ενσωμάτωση των νευρικών βλαστοκυττάρων μετά τη μεταμόσχευση είναι σταθερή και δια βίου, καθώς τα κύτταρα-δότες βρίσκονται στους λήπτες για τουλάχιστον δύο χρόνια μετά τη μεταμόσχευση και χωρίς σημαντική μείωση του αριθμού τους. Οι προσπάθειες να εξηγηθεί αυτό από το γεγονός ότι σε μια αδιαφοροποίητη κατάσταση τα νευρικά βλαστοκύτταρα δεν εκφράζουν μόρια MHC τάξης Ι και II σε επίπεδο επαρκές για να προκαλέσουν μια αντίδραση ανοσολογικής απόρριψης μπορούν να θεωρηθούν αληθείς μόνο σε σχέση με τους νευρικούς προδρόμους χαμηλής διαφοροποίησης. Ωστόσο, δεν διατηρούνται όλα τα νευρικά βλαστοκύτταρα στον εγκέφαλο του λήπτη σε ανώριμη αδρανή κατάσταση. Τα περισσότερα από αυτά υφίστανται διαφοροποίηση, κατά την οποία τα μόρια MHC εκφράζονται πλήρως.

Συγκεκριμένα, η ανεπαρκής αποτελεσματικότητα της χρήσης ενδοραβδωτής μεταμόσχευσης παρασκευασμάτων εμβρυϊκού κοιλιακού μεσεγκεφάλου που περιέχουν ντοπαμινεργικούς νευρώνες για τη θεραπεία του πειραματικού παρκινσονισμού σχετίζεται με το χαμηλό ποσοστό επιβίωσης των μεταμοσχευμένων ντοπαμινεργικών νευρώνων (μόνο 5-20%), το οποίο προκαλείται από αντιδραστική γλοίωση που συνοδεύει τοπικό τραύμα του εγκεφαλικού παρεγχύματος κατά τη μεταμόσχευση. Είναι γνωστό ότι το τοπικό τραύμα του εγκεφαλικού παρεγχύματος και η ταυτόχρονη γλοίωση οδηγούν σε διαταραχή της ακεραιότητας του αιματοεγκεφαλικού φραγμού με την απελευθέρωση αντιγόνων νευρικού ιστού, ιδίως OCAR και νευρωνικού ειδικού αντιγόνου, στο περιφερικό αίμα. Η παρουσία αυτών των αντιγόνων στο αίμα μπορεί να προκαλέσει την παραγωγή ειδικών κυτταροτοξικών αντισωμάτων σε αυτά και την ανάπτυξη αυτοάνοσης επιθετικότητας.

Ο V. Tsymbalyuk και οι συν-συγγραφείς (2001) αναφέρουν ότι εξακολουθεί να ισχύει η παραδοσιακή άποψη, σύμφωνα με την οποία το κεντρικό νευρικό σύστημα είναι μια ανοσολογικά προνομιούχα ζώνη απομονωμένη από το ανοσοποιητικό σύστημα μέσω του αιματοεγκεφαλικού φραγμού. Στην ανασκόπηση της βιβλιογραφίας, οι συγγραφείς αναφέρουν μια σειρά από εργασίες που δείχνουν ότι αυτή η άποψη δεν ανταποκρίνεται πλήρως στην ουσία των ανοσολογικών διεργασιών στον εγκέφαλο των θηλαστικών. Έχει διαπιστωθεί ότι οι επισημασμένες ουσίες που εισάγονται στο εγκεφαλικό παρέγχυμα μπορούν να φτάσουν σε βαθιούς τραχηλικούς λεμφαδένες και, μετά από ενδοεγκεφαλική ένεση αντιγόνων, σχηματίζονται ειδικά αντισώματα στο σώμα. Τα κύτταρα των τραχηλικών λεμφαδένων ανταποκρίνονται σε τέτοια αντιγόνα με πολλαπλασιασμό, ξεκινώντας την 5η ημέρα μετά την ένεση. Ο σχηματισμός ειδικών αντισωμάτων έχει επίσης αποκαλυφθεί κατά τη διάρκεια μεταμόσχευσης δέρματος στο εγκεφαλικό παρέγχυμα. Οι συγγραφείς της ανασκόπησης παρέχουν αρκετές υποθετικές οδούς για τη μεταφορά αντιγόνων από τον εγκέφαλο στο λεμφικό σύστημα. Μία από αυτές είναι η μετάβαση των αντιγόνων από τους περιαγγειακούς χώρους στον υποαραχνοειδή χώρο. Υποτίθεται ότι οι περιαγγειακοί χώροι που εντοπίζονται κατά μήκος των μεγάλων αγγείων του εγκεφάλου είναι το αντίστοιχο του λεμφικού συστήματος στον εγκέφαλο. Η δεύτερη οδός βρίσκεται κατά μήκος των λευκών ινών - μέσω του ηθμοειδούς οστού στα λεμφικά αγγεία του ρινικού βλεννογόνου. Επιπλέον, υπάρχει ένα εκτεταμένο δίκτυο λεμφικών αγγείων στη σκληρά μήνιγγα. Η αδιαπερατότητα του αιματοεγκεφαλικού φραγμού για τα λεμφοκύτταρα είναι επίσης αρκετά σχετική. Έχει αποδειχθεί ότι τα ενεργοποιημένα λεμφοκύτταρα είναι ικανά να παράγουν ένζυμα που επηρεάζουν τη διαπερατότητα των δομών του "ανοσοποιητικού φίλτρου" του εγκεφάλου. Στο επίπεδο των μετατριχοειδικών φλεβιδίων, τα ενεργοποιημένα Τ-βοηθητικά διεισδύουν στον άθικτο αιματοεγκεφαλικό φραγμό. Η θέση σχετικά με την απουσία κυττάρων στον εγκέφαλο που αντιπροσωπεύουν αντιγόνα δεν αντέχει σε κριτική. Προς το παρόν, η πιθανότητα αναπαράστασης αντιγόνων στο ΚΝΣ από τουλάχιστον τρεις τύπους κυττάρων έχει αποδειχθεί πειστικά. Πρώτον, πρόκειται για δενδριτικά κύτταρα που προέρχονται από τον μυελό των οστών και εντοπίζονται στον εγκέφαλο κατά μήκος των μεγάλων αιμοφόρων αγγείων και στη λευκή ουσία. Δεύτερον, τα αντιγόνα είναι ικανά να παρουσιάζουν ενδοθηλιακά κύτταρα των αιμοφόρων αγγείων του εγκεφάλου, και σε συνδυασμό με αντιγόνα MHC, τα οποία υποστηρίζουν την κλωνική ανάπτυξη Τ κυττάρων ειδικών για αυτά τα αντιγόνα. Τρίτον, τα μικρο- και αστρογλοιακά κύτταρα δρουν ως παράγοντες παρουσίασης αντιγόνου. Συμμετέχοντας στο σχηματισμό της ανοσολογικής απόκρισης στο κεντρικό νευρικό σύστημα, τα αστροκύτταρα αποκτούν τις ιδιότητες ενός ανοσοποιητικού κυττάρου-τελεστή και εκφράζουν έναν αριθμό αντιγόνων, κυτοκινών και ανοσοτροποποιητών. Όταν επωάζονται με γ-ιντερφερόνη (γ-INF), τα αστρογλοιακά κύτταρα in vitro εκφράζουν αντιγόνα MHC τάξης Ι και II, και τα διεγερμένα αστροκύτταρα είναι ικανά για παρουσίαση αντιγόνου και διατήρηση του κλωνικού πολλαπλασιασμού των λεμφοκυττάρων.

Το τραύμα στον εγκεφαλικό ιστό, η μετεγχειρητική φλεγμονή, το οίδημα και οι εναποθέσεις ινώδους που συνοδεύουν τη μεταμόσχευση εμβρυϊκού νευρικού ιστού δημιουργούν συνθήκες για αυξημένη διαπερατότητα του αιματοεγκεφαλικού φραγμού με μειωμένη αυτοανοχή, ευαισθητοποίηση και ενεργοποίηση των CD3+CD4+ λεμφοκυττάρων. Η παρουσίαση αυτο- και αλλοαντιγόνων πραγματοποιείται από αστροκύτταρα και μικρογλοιακά κύτταρα που ανταποκρίνονται στο y-INF εκφράζοντας μόρια MHC, ICAM-1, LFA-I, LFA-3, συνδιεγερτικά μόρια B7-1 (CD80) και B7-2 (CD86), καθώς και έκκριση IL-la, IL-ip και y-INF.

Συνεπώς, το γεγονός της μεγαλύτερης επιβίωσης του εμβρυϊκού νευρικού ιστού μετά από ενδοεγκεφαλική μεταμόσχευση σε σχέση με την περιφερική χορήγησή του δύσκολα μπορεί να συσχετιστεί με την απουσία έναρξης ανοσίας κατά του μοσχεύματος. Επιπλέον, τα μονοκύτταρα, τα ενεργοποιημένα λεμφοκύτταρα (κυτταροτοξικά CD3+CD8+ και Τ-βοηθητικά κύτταρα) και οι κυτοκίνες που παράγουν, καθώς και τα αντισώματα έναντι των αντιγόνων του περιφερικού μοσχεύματος εμβρυϊκού νευρικού ιστού παίζουν σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της απόρριψής του. Ένα χαμηλό επίπεδο έκφρασης μορίων MHC στον εμβρυϊκό νευρικό ιστό έχει ιδιαίτερη σημασία στη δημιουργία συνθηκών για μεγαλύτερη αντοχή των νευρομοσχευμάτων στις ανοσολογικές διεργασίες των Τ-κυττάρων. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο στο πείραμα, η ανοσολογική φλεγμονή μετά από μεταμόσχευση εμβρυϊκού νευρικού ιστού στον εγκέφαλο αναπτύσσεται πιο αργά από ό,τι μετά από δερματικό μόσχευμα. Παρ' όλα αυτά, παρατηρείται πλήρης καταστροφή μεμονωμένων μοσχευμάτων νευρικού ιστού μετά από 6 μήνες. Σε αυτή την περίπτωση, τα Τ-λεμφοκύτταρα που περιορίζονται από αντιγόνα MHC τάξης II εντοπίζονται κυρίως στη ζώνη μεταμόσχευσης (Nicholas et al., 1988). Έχει αποδειχθεί πειραματικά ότι κατά τη διάρκεια της ξενομεταμόσχευσης, η εξάντληση των Τ-βοηθητικών κυττάρων (L3T4+), αλλά όχι των κυτταροτοξικών Τ-λεμφοκυττάρων (Lyt-2), παρατείνει την επιβίωση του νευρικού ιστού του αρουραίου στον εγκέφαλο των ποντικών-δεκτών. Η απόρριψη του νευρομοσχεύματος συνοδεύεται από τη διείσδυσή του από μακροφάγα και Τ-λεμφοκύτταρα του ξενιστή. Συνεπώς, τα μακροφάγα του ξενιστή και τα ενεργοποιημένα μικρογλοιακά κύτταρα δρουν in situ ως ανοσοδιεγερτικά κύτταρα που παρουσιάζουν αντιγόνα, και η αυξημένη έκφραση αντιγόνων MHC τάξης Ι του δότη ενισχύει τη φονική δράση των κυτταροτοξικών Τ-λεμφοκυττάρων του λήπτη.

Δεν έχει νόημα να αναλύσουμε τις πολυάριθμες εικασίες που επιχειρούνται να εξηγήσουν το γεγονός της απόρριψης νευρομοσχεύματος από την αντίδραση του ανοσοποιητικού συστήματος του λήπτη στα ενδοθηλιακά κύτταρα ή τα νευρογλοιακά στοιχεία του δότη, καθώς ακόμη και καθαρές σειρές νευρικών προγονικών κυττάρων υπόκεινται σε ανοσολογική επίθεση. Αξίζει να σημειωθεί ότι η έκφραση των υποδοχέων Fas από τα εγκεφαλικά κύτταρα που συνδέονται με υποδοχείς απόπτωσης (μόρια Fas) σε Τ λεμφοκύτταρα που διεισδύουν στον εγκέφαλο και προκαλούν την απόπτωσή τους παίζει σημαντικό ρόλο στους μηχανισμούς μεγαλύτερης επιβίωσης του μοσχεύματος εντός του ΚΝΣ, ο οποίος είναι ένας τυπικός προστατευτικός μηχανισμός των αυτοανοσογόνων ιστών που διαπερνούν το φράγμα.

Όπως ορθώς σημειώνουν ο V. Tsymbalyuk και οι συν-συγγραφείς (2001), η μεταμόσχευση εμβρυϊκού νευρικού ιστού χαρακτηρίζεται από την ανάπτυξη φλεγμονής με τη συμμετοχή κυττάρων ευαισθητοποιημένων σε εγκεφαλικά αντιγόνα και ενεργοποιημένων κυττάρων, αντισωμάτων, καθώς και ως αποτέλεσμα της τοπικής παραγωγής κυτοκινών. Σημαντικό ρόλο σε αυτό παίζει η προϋπάρχουσα ευαισθητοποίηση του οργανισμού σε εγκεφαλικά αντιγόνα, η οποία εμφανίζεται κατά την ανάπτυξη παθήσεων του ΚΝΣ και μπορεί να κατευθυνθεί σε αντιγόνα μεταμόσχευσης. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η πραγματικά μακροπρόθεσμη επιβίωση των ιστοασύμβατων νευρομοσχευμάτων επιτυγχάνεται μόνο με την καταστολή του ανοσοποιητικού συστήματος με κυκλοσπορίνη Α ή με την εισαγωγή μονοκλωνικών αντισωμάτων στα CD4+ λεμφοκύτταρα του λήπτη.

Έτσι, πολλά προβλήματα της νευρομεταμόσχευσης παραμένουν άλυτα, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που σχετίζονται με την ανοσολογική συμβατότητα των ιστών, τα οποία μπορούν να επιλυθούν μόνο μετά από στοχευμένη βασική και κλινική έρευνα.