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I mouse studiano le manifestazioni una terapia di promessa per le lesioni del midollo spinale

Facendo uso delle cellule staminali riparare le funzioni perse dovuto la lesione del midollo spinale (SCI) lungamente è stata un'ambizione degli scienziati e di medici. Quasi 18,000 persone negli Stati Uniti soffrono ogni anno SCIs, con altre 294.000 persone che vivono con uno SCI, comprendente solitamente un certo grado di paralisi permanente o di funzione fisica diminuita, quali controllo della vescica o la difficoltà che respira.

In un nuovo studio, pubblicato il 5 agosto 2020 in cellula staminale delle cellule, ricercatori al rapporto della scuola di medicina di San Diego dell'università di California che impiantano con successo gli innesti altamente specializzati delle cellule staminali neurali direttamente nelle lesioni del midollo spinale in mouse, poi documentare come gli innesti hanno coltivato e riempito i siti di lesione, integrare con ed imitare la rete di un neurone attuale degli animali.

Fino a questo studio, ha detto il primo l'autore Steven Ceto, un collega postdottorale dello studio nel laboratorio del segno H. Tuszynski, il MD, il PhD, professore delle neuroscienze e Direttore dell'istituto di traduzione della neuroscienza alla scuola di medicina di Uc San Diego, innesti neurali della cellula staminale che sono diventati in laboratorio era ordinamento di una scatola nera.

Sebbene la ricerca precedente, compreso opera pubblicata da Tuszynski e dai colleghi, abbia indicato il funzionamento migliore nei modelli animali di SCI dopo gli innesti neurali della cellula staminale, gli scienziati non hanno conosciuto esattamente che cosa stava accadendo.

“Abbiamo saputo che gli assoni nocivi ospite si sono sviluppati estesamente in (siti di lesione) e che i neuroni dell'innesto a loro volta hanno esteso tantissimi assoni nel midollo spinale, ma non abbiamo avuti idea che genere di attività realmente stava presentando dentro l'innesto stesso,„ abbiamo detto Ceto. “Non abbiamo conosciuto se gli assoni dell'innesto ed ospite realmente stessero facendo le connessioni funzionali, o se guardassero appena come potrebbero essere.„

Ceto, Tuszynski ed i colleghi hanno approfittato dei progressi tecnologici recenti a cui permetta i ricercatori sia stimolano che registrano l'attività di geneticamente ed anatomicamente ha definito le popolazioni del neurone con indicatore luminoso piuttosto che l'elettricità. Ciò ha assicurato che sapessero esattamente che i neuroni dell'innesto ed ospite erano nel gioco, senza dovere preoccuparsi per le correnti elettriche che si spargono attraverso il tessuto e che forniscono risultati potenzialmente ingannevoli.

Hanno scoperto che anche in assenza di uno stimolo specifico, neuroni dell'innesto infornati spontaneamente nei cluster distinti dei neuroni con attività altamente correlata, tanto come nelle reti neurali del midollo spinale normale.

Quando i ricercatori hanno stimolato gli assoni della rigenerazione che vengono dal cervello degli animali, hanno trovato che alcuni degli stessi cluster spontaneamente attivi dei neuroni dell'innesto hanno risposto robusto, indicando che queste reti ricevono le connessioni sinaptiche funzionali dagli input che determinano tipicamente il movimento. Gli stimoli sensoriali, quali un tocco leggero e un pizzico, egualmente hanno attivato i neuroni dell'innesto.

Abbiamo indicato che potremmo accendere i neuroni del midollo spinale sotto il sito di lesione stimolando gli assoni dell'innesto che avanzano in queste aree.„

Steven Ceto, autore di studio primo e collega postdottorale, università di California - San Diego

“Un tutti questi risultati, risulta che gli innesti neurali della cellula staminale hanno una capacità notevole auto-di montare nelle reti neurali cave cavo spinali che integrano dal punto di vista funzionale con il sistema nervoso ospite. Dopo gli anni di speculazione e di illazione, abbiamo indicato ordinare che ciascuna delle particelle elementari di un relè di un neurone attraverso la lesione del midollo spinale fosse in effetti funzionale.„

Tuszynski ha detto che il suo gruppo ora sta lavorando a parecchi viali per migliorare la connettività funzionale degli innesti della cellula staminale, come l'organizzazione della topologia degli innesti per imitare quello del midollo spinale normale con le impalcature ed usando lo stimolo elettrico per rinforzare le sinapsi fra il host ed i neuroni dell'innesto.

“Mentre la combinazione perfetta di cellule staminali, di stimolo, di ripristino e di altri interventi può essere anni fuori, i pazienti stanno vivendo con la lesione del midollo spinale ora,„ Tuszynski ha detto.

“Di conseguenza, corrente stiamo lavorando con le autorità competenti per entrare appena possibile il nostro approccio dell'innesto della cellula staminale nei test clinici. Se tutto va bene, potremmo avere una terapia nella decade.„

Source:
Journal reference:

Ceto, S., et al. (2020) Neural Stem Cell Grafts Form Extensive Synaptic Networks that Integrate with Host Circuits after Spinal Cord Injury. Cell Stem Cell. doi.org/10.1016/j.stem.2020.07.007.