Pangunahin kalusugan at gamot

Biology stem cell biology

Biology stem cell biology
Biology stem cell biology

Video: What Are Stem Cells | Genetics | Biology | FuseSchool 2024, Hulyo

Video: What Are Stem Cells | Genetics | Biology | FuseSchool 2024, Hulyo
Anonim

Neural stem cell, higit sa lahat ay walang malasakit na cell na nagmula sa central nervous system. Ang mga nerve cell cells (NSC) ay may potensyal na magbigay ng mga selyula ng mga supling na lumalaki at magkakaiba sa mga neuron at glial cells (mga non-neuronal cells na nag-insulate ng mga neuron at nagpapahusay ng bilis sa kung saan ang mga neuron ay nagpapadala ng mga signal).

stem cell: Mga cell ng neural stem

Ipinakita ng pananaliksik na mayroon ding mga cell cells sa utak. Sa mammal napakakaunting mga bagong neuron ay nabuo pagkatapos ng kapanganakan, ngunit ang ilang mga neuron

Sa loob ng maraming taon naisip na ang utak ay isang sarado, naayos na sistema. Kahit na ang kilalang Espanyol na neuroanatomist na si Santiago Ramón y Cajal, na nanalo ng Nobel Prize for Physiology noong 1906 para maitaguyod ang neuron bilang pangunahing cell ng utak, ay hindi alam ang mga mekanismo ng neurogenesis (ang pagbuo ng nerve tissue) sa panahon ng kanyang hindi kapani-paniwalang karera.. Marami lamang ang natuklasan, pangunahin sa mga daga, ibon, at primata, sa huling kalahati ng ika-20 siglo na nakikilala sa pagbabagong-buhay na kakayahan ng mga selula ng utak. Sa panahong ito, ipinagpalagay ng mga siyentipiko na sa sandaling nasira ang utak o nagsimulang lumala ay hindi nito maibalik ang mga bagong selula sa paraan na ang iba pang mga uri ng mga cell, tulad ng mga selula ng atay at balat, ay magagawang magbagong muli. Ang henerasyon ng mga bagong selula ng utak sa utak ng may sapat na gulang ay naisip na imposible dahil ang isang bagong cell ay hindi maaaring ganap na isama ang sarili sa umiiral na kumplikadong sistema ng utak. Ito ay hindi hanggang sa 1998 na ang mga NSC ay natuklasan sa mga tao, natagpuan muna sa isang rehiyon ng utak na tinatawag na hippocampus, na kilala bilang instrumento sa pagbuo ng mga alaala. Ang mga NSC ay natagpuan din na aktibo sa mga bombilya ng olfactory (isang lugar na nagpoproseso ng amoy) at hindi nakakain at hindi aktibo sa septum (isang lugar na nagpoproseso ng damdamin), ang striatum (isang lugar na nagpoproseso ng paggalaw), at ang spinal cord.

Ngayon ang mga siyentipiko ay sinisiyasat ang mga parmasyutiko na maaaring maisaaktibo ang mga dormant na mga NSC kung sakaling ang mga lugar kung saan matatagpuan ang mga neuron ay nasira. Ang iba pang mga paraan ng pananaliksik ay naglalayong malaman ang mga paraan upang mailipat ang mga NSC sa mga nasirang lugar at pahintulutan ang mga ito upang lumipat sa mga nasirang lugar. Ang iba pang mga stem cell mananaliksik ay naghahangad na kumuha ng mga stem cell mula sa iba pang mga mapagkukunan (ibig sabihin, mga embryo) at maimpluwensyahan ang mga cell na ito na umunlad sa mga neuron o glial cells. Ang pinaka-kontrobersyal ng mga stem cell na ito ay nakuha mula sa mga embryo ng tao, na dapat sirain upang makuha ang mga cell. Ang mga siyentipiko ay nakalikha ng sapilitan na mga cell ng pluripotent na stem sa pamamagitan ng pag-reprogramming ng mga pang-adulto na mga somatic cells (mga cell ng katawan, hindi kasama ang sperm at egg cells) sa pamamagitan ng pagpapakilala ng ilang mga regulasyong gen. Gayunpaman, ang henerasyon ng mga cell na reprogrammed ay nangangailangan ng paggamit ng isang retrovirus, at samakatuwid ang mga cell na ito ay may potensyal na ipakilala ang mga nakakapinsalang kanser na nagdudulot ng mga virus sa mga pasyente. Ang mga cells ng stem ng Embryonic (ESC) ay nagtataglay ng kamangha-manghang potensyal, dahil ang mga ito ay may kakayahang ma-turn sa anumang uri ng cell na matatagpuan sa katawan ng tao, ngunit ang karagdagang pananaliksik ay kinakailangan upang makabuo ng mas mahusay na mga pamamaraan ng paghiwalayin at pagbuo ng mga ESC.

Ang pagbawi ng stroke ay isang lugar ng pananaliksik kung saan marami ang natuklasan tungkol sa pangako at ang pagiging kumplikado ng therapy ng stem cell. Dalawang pangunahing diskarte ay maaaring gawin sa stem cell therapy: ang endogenous na diskarte o ang exogenous na pamamaraan. Ang diskarte ng endogenous ay nakasalalay sa pagpapasigla sa mga nakatatandang NSC sa loob ng sariling katawan ng pasyente. Ang mga stem cell na ito ay matatagpuan sa dalawang zone ng dentate gyrus (bahagi ng hippocampus) sa utak, pati na rin sa striatum (bahagi ng basal ganglia na matatagpuan malalim sa loob ng cerebral hemispheres), ang neocortex (ang panlabas na kapal ng mataas na convoluted cerebral cortex), at ang spinal cord. Sa mga modelo ng daga, ang mga kadahilanan ng paglago (mga paglaki ng cell-mediating sangkap), tulad ng fibroblast growth factor-2, vascular endothelial growth factor, utak na nagmula sa utak na neurotrophic, at erythropoietin, ay pinangangasiwaan pagkatapos ng mga stroke sa isang pagsisikap na magawa o mapahusay ang neurogenesis, sa ganoong pag-iwas sa pinsala sa utak at pag-unlad ng pagbawi sa pagganap. Ang pinakahihintay na kadahilanan ng paglago sa mga modelo ng daga ay erythropoietin, na nagtataguyod ng neural progenitor cell na paglaganap at ipinakita upang pukawin ang neurogenesis at pagpapabuti ng pagganap kasunod ng embolic stroke sa mga daga. Sinundan ito ng mga klinikal na pagsubok kung saan ang erythropoietin ay pinangangasiwaan sa isang maliit na sample ng mga pasyente ng stroke, na sa kalaunan ay nagpakita ng mga dramatikong pagpapabuti sa mga indibidwal sa pangkat ng placebo. Nagpakita din ang Erythropoietin ng pangako sa mga pasyente na may schizophrenia at sa mga pasyente na may maraming sclerosis. Gayunpaman, ang mga karagdagang pag-aaral ay kailangang isagawa sa mas malaking grupo ng mga pasyente upang kumpirmahin ang pagiging epektibo ng erythropoietin.

Ang mga exogenous na mga stem cell therapy ay umaasa sa pagkuha, sa paglilinang ng vitro, at kasunod na paglipat ng mga stem cell sa mga rehiyon ng utak na apektado ng stroke. Ipinakita ng mga pag-aaral na ang mga matatandang NSC ay maaaring makuha mula sa dentista gyrus, hippocampus, cerebral cortex, at subcortical white matter (layer sa ilalim ng cerebral cortex). Ang aktwal na pag-aaral ng paglipat ay isinasagawa sa mga daga na may pinsala sa gulugod sa gulugod gamit ang mga cell ng stem na na-biopsied mula sa subventricular zone (lugar na pinagbabatayan ng mga pader ng mga likas na puno ng utak, o ventricles) ng utak ng may sapat na gulang. Sa kabutihang palad, walang mga functional na kakulangan bilang isang resulta ng biopsy. Mayroon ding mga pag-aaral sa mga daga kung saan ang mga ESC o mga pangsanggol na nagmula sa mga neural stem cells at progenitor cells (mga walang kinikilingan na mga cell; katulad ng mga cell cells ngunit may mas makitid na pagkakaiba-iba ng mga kakayahan) ay nailipat sa mga rehiyon ng utak na nasira ng stroke. Sa mga pag-aaral na ito, ang mga grafted na mga NSC ay matagumpay na nag-iba sa mga neuron at glial cells, at mayroong ilang pag-recover na gumagana. Ang pangunahing caveat, gayunpaman, sa mga exogenous na terapi ay na ang mga siyentipiko ay hindi pa lubos na nauunawaan ang pinagbabatayan na mga mekanismo ng pagkita ng kaibahan ng mga cell ng progenitor at ang kanilang pagsasama sa umiiral na mga neuronal network. Bilang karagdagan, ang mga siyentipiko at mga klinika ay hindi pa alam kung paano kontrolin ang paglaganap, paglipat, pagkita ng kaibhan, at kaligtasan ng mga NSC at kanilang progeny. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga NSC ay bahagyang kinokontrol ng dalubhasang microenvironment, o angkop na lugar, kung saan sila naninirahan.

Nagkaroon din ng pananaliksik sa mga hematopoietic stem cells (HSC), na karaniwang naiiba sa mga selula ng dugo ngunit maaari ring ma-transdifferentiated sa mga neural lineage. Ang mga HSC na ito ay matatagpuan sa utak ng buto, dugo ng pusod, at mga selula ng dugo ng peripheral. Kapansin-pansin, ang mga cell na ito ay natagpuan na kusang naipalipat ng ilang mga uri ng mga stroke at maaari ring karagdagang mapakilos sa pamamagitan ng granulocyte colony stimulating factor (G-CSF). Ang mga pag-aaral ng G-CSF sa mga daga ay nagpakita na maaari itong humantong sa pagpapabuti ng pagganap kasunod ng stroke, at ang mga klinikal na pagsubok sa mga tao ay lilitaw na nangangako. Ang mga pag-aaral ng exogenous ay isinasagawa din sa mga daga kasama ang HSCs. Ang mga HSC ay pinangangasiwaan nang lokal sa site ng pinsala sa ilang mga pag-aaral o pinamamahalaan nang sistematikong sa pamamagitan ng intravenous transplantation sa iba pang mga pag-aaral. Ang huling pamamaraan ay mas magagawa, at ang pinaka-epektibong mga HSC ay tila ang mga nagmula sa peripheral blood.

Ang pananaliksik na nagawa sa mga stem cell therapy para sa epilepsy at sakit na Parkinson ay nagpapakita din ng pangako at kahirapan ng maayos na paglilinang ng mga cell ng stem at pagpapakilala sa mga ito sa isang buhay na sistema. May kaugnayan sa mga ESC, ipinakita ng mga pag-aaral na may kakayahang magkaiba sila sa mga dopaminergic neuron (mga neuron na nagpapadala o isinaaktibo ng dopamine), neuron motor ng gulugod, at oligodendrocytes (mga non-neuronal cells na nauugnay sa pagbuo ng myelin). Sa mga pag-aaral na naglalayon sa pagpapagamot ng epilepsy, ang mga embryonic stem cell na nagmula sa neural precursors (ESNs) ay inilipat sa hippocampi ng mga sunud-sunod na epileptikong daga at kontrol ng mga daga. Matapos ang paglipat, walang mga pagkakaiba-iba ang natagpuan sa mga pag-aari ng mga ESNs, dahil ipinakita nila ang lahat ng mga katangian ng synaptic na katangian ng mga neuron. Gayunpaman, nananatili pa ring makikita kung may kakayahan ang mga ESN na mabuhay para sa matagal na panahon sa epileptic hippocampus, upang maiiba ang mga neuron na may tamang hippocampal function, at upang masugpo ang pag-aaral at mga kakulangan sa memorya sa talamak na epilepsy. Ang mga NSC, sa kabilang banda, ay na-obserbahan upang mabuhay at upang magkakaiba sa iba't ibang mga functional form ng mga neuron sa mga daga. Gayunpaman, hindi malinaw kung ang mga NSC ay maaaring magkakaiba sa iba't ibang mga porma ng pagganap sa naaangkop na halaga at kung maaari nilang mai-synaps nang maayos sa mga hyperexcitable neuron upang mapigilan ang mga ito, sa gayon ay nakakagambala sa mga seizure.

Ang mga paggamot para sa sakit na Parkinson ay nagpapakita rin ng pangako at nahaharap sa katulad na mga hadlang. Ang klinikal na pananaliksik ay isinasagawa sa paglilipat ng tisyu na mesencephalic tissue ng tao (tisyu na nagmula sa midbrain, na bumubuo ng bahagi ng utak) sa striata ng mga pasyente ng Parkinson. Gayunpaman, ang tisyu na ito ay may limitadong pagkakaroon, na kung saan ay ginagawang mas nakakaakit ang paglipat ng ESC. Sa katunayan, ipinakita na ng pananaliksik na ang maaaring mailipat na mga dopaminergic neuron - ang uri ng mga neuron na apektado sa sakit na Parkinson - ay maaaring mabuo mula sa mouse, pagkukulang, at mga tao na mga ESC. Ang isang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mouse at mga tao ng mga ESC, gayunpaman, na ang mga tao ng mga ESC ay tumatagal ng mas mahaba upang magkaiba (hanggang sa 50 araw). Gayundin, ang mga programa sa pagkita ng kaibhan para sa mga tao ng ESC ay nangangailangan ng pagpapakilala ng serum ng hayop upang palaganapin, na maaaring lumabag sa ilang mga regulasyong medikal, depende sa bansa. Kailangan ding malaman ng mga mananaliksik ang isang paraan upang makakuha ng mga dopaminergic progenitor cells ng ESC na nakakuha ng mas matagal na panahon pagkatapos ng paglipat. Sa wakas, mayroong isyu ng kadalisayan ng mga populasyon ng cell na nakukuha sa ESC; ang lahat ng mga cell ay dapat na sertipikado bilang dopaminergic precursor cells bago sila ligtas na mailipat. Gayunpaman, ang mga pamamaraan sa pagkita ng kaibhan at paglilinis ay nagpapabuti sa bawat pag-aaral. Sa katunayan, ang henerasyon ng mga malalaking bangko ng puro at tiyak na mga populasyon ng cell para sa paglipat ng tao ay nananatiling isang makakamit na layunin.