img103 2

nym przecięciu rdzenia kręgowego czasami się odnotowuje, zarówno u ludzi, jak i u zwierząt. To zjawisko zachodzi w wyniku rozgałęzienia się aksonów ocala łych neuronów i tworzenia czynnościowych połączeń synaptycznych z aksonami neuronów dróg własnych rdzenia kręgowego.

Zainicjowanie regeneracji rdzenia kręgowego u dorosłych ssaków jest moż łiwe po sztucznym przekształceniu środowiska urazu i stworzeniu odpowiednich warunków. Spośród różnych eksperymentalnych terapii po URK najbardziej obiecujące są przeszczepy różnych populacji komórek, które posiadają właściwości neurotroficzne. Korzystny efekt stwierdzono po przeszczepach płodowych komórek nerwowych, komórek macierzystych, komórek Schwanna, aktywowanych makrofagów, komórek szpiku kostnego, tanicytów podwzgórzowych i węchowych komórek glejowych.

3. Nerwowe komórki macierzyste - NSC (Neuronał Stern Celi)

W badaniach in vitro zidentyfikowano komórki neuroepitelialne, które mogą się stale dzielić nie zmieniając fenotypu lub różnicować się w astrocyty, oligo-dendrocyty i neurony. Komórki te zostały nazwane nerwowymi komórkami macierzystymi (Neural Stern Celi - NSC). Populacja komórek macierzystych zdeterminowana tylko do różnicowania się w komórki nerwowe i odznaczająca się określoną liczbą podziałów nazywa się NPC (Neuronał Porgenitor Celi). W rozwoju embrionalnym komórki NSC powstają w wyniku zahamowania różnicowania embrionalnych komórek macierzystych (Embrionie Stern Celi - ESC) ekto-dermy w komórki epidermalne.

Noggin, folistatyna i chondroityna in vivo są czynnikami stymulującymi różnicowanie komórek ESC w inne komórki nerwowe poprzez inhibicję czynnika TGF-J3 (Transforming Growth Factor), odpowiedzialnego za inicjacje procesu różnicowania.

Komórki NSC występują zarówno w embrionalnym układzie nerwowym, jak i u osobników dorosłych. Komórki NSC od osób dorosłych można jedynie wyizolować ze stref neurogenicznych. Po uszkodzeniu rdzenia kręgowego komórki NSC nie różnicują się w neurony, lecz w komórki glejowe i niewielkie ilości oligodendrocytów. Natomiast podczas transplantacji w neurogeniczne rejony komórki NSC różnicują się w neurony, astrocyty i oligodendrocyty. Po urazach rdzenia kręgowego u dorosłych ssaków neurogeneza nie występuje, mimo potwierdzonej in viln> obecności komórek NSC. Przyczyną tego zjawiska może być fakt, że dojrzałe neurony i komórki gleju, głównie astrocyty, nie wydzielają czynnika FGF-2 niezbędnego do różnicowania się różnych linii komórkowych z NSC. Komórki NPC dorosłych osobników inaczej reagują na sygnały przekazywane za pośrednictwem czynników EGF (Epithelial Growth Factor) i FGF niż embrionalne strefy neurogenne. Dostarczanie dorosłym szczurom czynnika FGF-2 do tej strefy inicjuje podziały komórkowe, jednak nie aktywuje powstawania neuronów piramidowych w korze mózgu. Odmienne reakcje komórek na te same czynniki wzrostowe związane są ze zmianami populacji aktywnych receptorów. Po urazie rdzenia kręgowego u płazów wzrasta ilość subpopulacji receptorów FGFR-1 (Fibroblast Growth Factor Receptor) i FGFR-2 dla FGF. Dojrzałe komórki neuronalne i glejowe posiadają odpowiednie ligandy NOTCH, które na drodze międzykomórkowych interakcji hamują różnicowanie się w neurony. Różnicowanie komórek NSC w neurony zależy także od czynników chemicznych. CNTF kierunkuje rozwój komórek NSC w astrocyty i oligodendrocyty, zaś czynniki NT-3 i BDNF (Brain-Derived Ncurotrophic Factor) promują różnicowanie neuronów i oligodendrocytów. Z biegiem czasu w ognisku urazu rdzenia kręgowego zmniejsza się stężenie NT-3 i BDNF.

4. Izolacja komórek NSC i oznaczanie określonych linii komórek nerwowych

Pierwsze otrzymane in vitro w latach 80 populacje komórek NSC' pochodziły z multipotencjalnych komórek blastocysty, które poddano działaniu endogennych czynników troficznych. Komórki NSC można również izolować z embrionalnego układu nerwowego i układu nerwowego dorosłych osobników. Komórki NS-C/NPC najłatwiej izoluje się pomiędzy 11 a 17 dniem embriogenezy, ponieważ liczba NPC w tym okresie jest największa. Około 14 dnia populacja komórek NPC zaczyna powoli maleć. Aby oddzielić cewę nerwową od 10 końcowych somitów, należy je inkubować w kolagenazie, a potem w papawerynie lub trypsynie.

Komórki w medium zawierającym FGF lub/i FGF-2 po ok. 2-3 dniach organizują się w luźne, kuliste struktury, zwane neurosferami. Komórki NSC można także unieśmiertelnić za pomocą onkogenów (np. V-myc), które zwiększają aktywność telomerazy. Tak zmodyfikowane komórki NSC formują w hodowli in vitro pasma przyległych do siebie komórek, które można wczepiać do OUN.