Os pesquisadores transplantam pilhas neurais laboratório-crescidas nos ratos com os ferimentos espinais para melhorar a respiração

Os pesquisadores do University College de Drexel da medicina e da Universidade do Texas em Austin melhoraram a função respiratória nos roedores com os ferimentos da medula espinal após com sucesso ter transplantado uma classe especial de pilhas neurais, chamada interneurons de V2a. Seus resultados, publicados esta semana no jornal de Neurotrauma, indicam que estas pilhas laboratório-crescidas mandam o potencial dia aos pacientes paralizados ajuda respirar sem um ventilador.

“Nosso estudo precedente era uma do primeira para mostrar que os interneurons de V2a contribuem à plasticidade, ou da capacidade da medula espinal conseguir algum nível de auto-reparo. Este estudo capitalizado naqueles resultados demonstrando que nós podemos crescer estas pilhas das células estaminais, que sobrevivem em uma medula espinal ferida, e que podem realmente melhorar a recuperação,” disse a pista de Michael, o PhD, um professor adjunto da neurobiologia e a anatomia na faculdade da medicina e do investigador principal do estudo.

Embora ferimento da medula espinal impacta uma vasta gama de sistemas do motor, a evidência recente sugere que o corpo seja capaz de melhorias espontâneas, com o crescimento de fibras de nervo e a formação de circuitos novos. O laboratório da pista está interessado em estudar - e no o reforçar - este fenômeno natural, a fim tratar um efeito secundário potencial fatal da paralisia: saúde respiratória deficiente. Não somente os pacientes com os ferimentos de nível elevado exigem o auxílio mecânico respirar, mas são igualmente congestão inclinada do pulmão e infecções respiratórias.

“Compreendendo própria tentativa do corpo no reparo, nós esperamos amplificar terapêutica esse processo com transplantação da pilha e reabilitação,” disse Lyandysha Zholudeva, autor principal do estudo e um candidato doutoral na faculdade da medicina. “Nós temos identificado agora um dos tipos da pilha que contribui à formação de caminhos novos que conduzem à plasticidade.”

Para a década passada, houve um interesse crescente em usar os precursores neurais - pilhas que podem se tornar os vários tipos encontrados no cérebro - para aumentar a plasticidade e tratar ferimento da medula espinal. As pilhas neurais trabalham com todos os tipos restantes da pilha do corpo para produzir a escala das funções do sistema nervoso central, incluindo a circulação, a respiração e a digestão.

Interneurons é candidatos particularmente atractivos para a medula espinal ferida, porque retransmitem sinais entre os neurônios sensoriais e de motor. Contudo, estas pilhas são um grupo diverso, e permaneceu obscuro exactamente que tipo de interneuron poderia sobreviver e prosperar em uma medula espinal ferida após a transplantação. A pista e outros pesquisadores localizaram interneurons de V2a como um concorrente potencial, desde que é “excitatory” (tenha o maior potencial de acção) e cresce tipicamente no sentido correcto para o reparo. Os estudos precedentes igualmente sugeriram que esta classe de interneurons pudesse ser envolvida na respiração, e o trabalho da pista mostrou que este papel pode ser ainda mais importante após ferimento da medula espinal.

Em um estudo publicado em 2017, a pista e seus colegas encontraram que semanas após ferimento, a medula espinal recruta os interneurons de V2a, que se tornam prendidos no circuito “phrenic” na medula espinal que controla o diafragma (um músculo essencial para respirar). Em seu estudo mais recente, os pesquisadores explorados se transplantar mais pilhas de V2a na medula espinal ferida poderia aumentar a plasticidade e a conduzir aos resultados longo-duráveis.

A pista explicou aquela que identifica os tipos específicos da pilha que repararão sintoma de respiração (ou algum outro), um pouco do que transplantando uma população heterogênea, é chave ao tratamento eficaz.

Da “a transplantação célula estaminal está ganhando o interesse ambos dentro da ciência, e dentro dos ensaios clínicos, mas a prova científica mostra que alguns tipos de pilhas podem realmente limitar a recuperação. Assim, você tem que conhecê-lo o que acontecerá às pilhas que você está pondo no corpo,” disse. “O campo da transplantação está movendo-se em uma era onde haja mais interesse em costurar terapias de pilha.”

Para testar sua hipótese, a equipe de Drexel colaborou com o Sakiyama-Elbert Shelly, PhD, um coordenador celular na Universidade do Texas, para diferenciar células estaminais embrionárias em interneurons de V2a e para combiná-los com as pilhas neurais do ancestral de uma medula espinal do roedor. Uma vez que combinadas, as pilhas de V2a foram transplantadas em 30 animais com os ferimentos moderado-severos cervicais altos.

Um mês que segue a transplantação, as pilhas fornecedoras tinham sobrevivido e os neurônios maduros tornados em todos os 30 animais. A actividade da gravação do músculo do diafragma, pesquisadores encontrou que respirar significativamente melhorou nos animais que tinham recebido os interneurons de V2a comparados aos controles.

“Mesmo esta diferença incremental tranquiliza-nos que que nós identificamos um tipo da pilha para se concentrar realmente sobre, e que nós devemos continuar a investigar seu mesmo mais adicional potencial,” Zholudeva disse.

Movendo-se para a frente, os pesquisadores planeiam continuar a determinar como ao melhor aperfeiçoe a dose, o crescimento e a conectividade da transplantação de pilhas de V2a na medula espinal ferida. A pista disse que a contribuição potencial de pilhas de V2a à recuperação funcional poderia ser aumentada com reabilitação, neural-conexão e terapias actividade-baseadas.

“Por agora, nós focalizamos em de uma célula, e um tempo-ponto após ferimento, tão há mais trabalho a ser feito ainda,” Pista disse. “Mas é um avanço grande - nós temos pelo menos de uma célula que contribua à recuperação e ao um dia, de que podemos conduzir para melhorar tratamentos.”

Source: http://drexel.edu/now/archive/2018/June/V2a-Neurons-Improve-Breathing-Spinal-Cord-Injury/