Внутрижелудочковое кровоизлияние (ВЖК) – или кровотечение в головной мозг – является разрушительным заболеванием, обычным для недоношенных детей, особенно тех, кто родился более чем на 10 недель раньше срока. Повреждения головного мозга, вызванные тяжелым ВЖК и последующим давлением из-за скопления жидкости (известное как постгеморрагическая гидроцефалия или ПГГ), могут привести к судорогам, церебральному параличу, задержке развития и повышению уровня смертности. В настоящее время не существует эффективного лечения ВЖК, но исследование, опубликованное сегодня в журнале STEM CELLS Translational Medicine, предоставляет информацию, которая может изменить это.
Исследование, проведенное учеными из Университета Сунгюнкван в Сеуле, показывает, как внеклеточные везикулы (EV), полученные из мезенхимальных стволовых клеток (MSC), могут облегчить повреждение головного мозга, вызванное ВЖК. Это также показывает, что ген, кодирующий белок, называемый нейротрофическим фактором головного мозга (BDNF), секретируемый МСК и передаваемый через ЭМ, вероятно, является ключевым фактором этих благотворных эффектов.
МСК – это мультипотентные взрослые стволовые клетки, присутствующие в пуповине, костном мозге, жировой ткани, зубах и других тканях организма. Их способность секретировать биологически активные молекулы, оказывающие благотворное влияние на поврежденные ткани, делает их многообещающей мишенью в регенеративной медицине. Недавние исследования и клинические испытания показали, что ЭВ, полученные из МСК (мембраны, содержащие белки, липиды и РНК), могут безопасно воссоздавать терапевтическую эффективность исходных МСК при различных неонатальных заболеваниях. Более того, поскольку эти происходящие из МСК ЭВ представляют собой бесклеточную терапию, они позволяют избежать многих проблем, связанных с трансплантацией МСК, таких как возможность образования опухолей или легочная эмболия, или вероятность отторжения клеток.
"Все это привело к вопросу о том, могут ли ЭВ, полученные из МСК, служить суррогатом терапии стволовыми клетками в случаях тяжелой ВЖК и, если да, связана ли нейрозащита с переносом белка от ЭМ в поврежденную ткань головного мозга хозяина," сказал автор-корреспондент текущего исследования, Вон Сун Пак, М.D., Ph.D.
Чтобы найти ответы, они применили либо МСК, полученные из МСК ЭВ с или без нокдауна BDNF, либо ЭВ, полученные из фибробластов in vitro, к нейрональным клеткам крыс, которые впервые подверглись действию тромбина, чтобы вызвать гибель клеток. Они повторили процесс in vivo, вводя 4-дневным крысам 200 мкл крови, чтобы вызвать тяжелую ВЖК, а затем через два дня лечили их трансплантацией либо МСК, либо одной из групп ЭВ. (Необработанная группа новорожденных крыс использовалась в качестве контроля.) Результаты оценивались с помощью МРТ и функциональных поведенческих тестов.
"Мы узнали, что МСК и полученные из МСК ЭВ – но не ЭВ, полученные из МСК или фибробластов с нокдауном BDNF – значительно снижали как индуцированную тромбином гибель нейронных клеток in vitro, так и тяжелые повреждения мозга, вызванные ВЖК, и воспалительные реакции in vivo," Доктор. Парк сказал. "Таким образом, наши данные показывают, что ЭВ, полученные из МСК, столь же эффективны, как и родительские МСК, в ослаблении тяжелых повреждений головного мозга, вызванных ВЖК, и эта нейропротекция в первую очередь опосредуется переносом BDNF через ЭВ. Теперь мы надеемся перейти к определению оптимального времени, маршрута и дозировки ЭМ, полученных из МСК."
"В этом раннем исследовании подчеркивается многообещающий потенциал производных мезенхимальных стволовых клеток для лечения кровотечений в головной мозг, часто встречающегося у недоношенных детей," сказал Энтони Атала, M.D., Главный редактор журнала STEM CELLS Translational Medicine и директор Института регенеративной медицины Уэйк Форест. "Этот подход дает надежду на то, что когда-нибудь появится лечение, которое предотвратит или уменьшит разрушительные последствия кровоизлияния в мозг, которое может вызвать судороги, задержку развития и смерть у этих уязвимых младенцев."