Японские ученые продемонстрировали, что стволовые клетки, введенные в сонную артерию крыс с травмой головного мозга, мигрируют непосредственно в область повреждения и способствуют восстановлению функций мозга в этом участке. Полученные результаты свидетельствуют о том, что новым методом трансплантации стволовых клеток для лечения пациентов с повреждениями головного мозга, возникшими в результате травмы, может стать их введение в сонную артерию одновременно с применением методов оптической визуализации клеток в живом организме. Результаты исследования опубликованы в журнале Neurosurgery.
Новейшая технология оптической визуализации клеток позволяет ученым наблюдать за трансплантированными стволовыми клетками в живом организме
В новом исследовании ученые оценили эффективность применения новой «внутриартериальной» методики трансплантации стволовых клеток на крысах с травматическими повреждениями головного мозга. В сонную артерию лабораторных животных в течение семи дней после травмы вводили стволовые клетки, предварительно полученные из их костного мозга. Целью ученых было доставить стволовые клетки непосредственно в головной мозг, избежав циркуляции клеток по системному кровотоку.
Перед введением в организм животных стволовые клетки были помечены биосовместимыми флюоресцирующими частицами полупроводниковой природы, называемыми квантовыми точками, созданными с использованием нанотехнологий. Квантовые точки излучают свет в ближнем инфракрасном диапазоне с большой длиной волны, что позволяет визуализировать их довольно глубоко. Применение этого метода позволяет ученым неинвазивным способом наблюдать за стволовыми клетками в живом организме в течение четырех недель после их трансплантации.
Руководитель исследования Тошийа Осанаи (Toshiya Osanai) из Высшей школы медицины при Университете Хоккайдо (Hokkaido University Graduate School of Medicine, Япония) и его коллеги с помощью метода оптической визуализации клеток смогли увидеть, что после введения в сонную артерию стволовые клетки, минуя общий кровоток, сразу попали в головной мозг. Через три часа после введения они начали мигрировать из капилляров (мельчайших кровеносных сосудов головного мозга) в поврежденные ткани.
Через четыре недели после начала эксперимента у подопытных крыс значительно улучшилась моторная функция, в то время как в группе контроля состояние здоровья животных не изменилось. Обследование головного мозга крыс опытной группы подтвердило, что стволовые клетки трансформировались в различные типы нервных клеток головного мозга и участвовали в заживлении поврежденной области.
Травмы головного мозга человека будут лечить методами клеточной терапии
Стволовые клетки могут стать новым эффективным методом лечения пациентов с повреждениями головного мозга, возникшими в результате травмы или инсульта. Стволовые клетки костного мозга являются многообещающим источником донорских клеток для трансплантации. Однако остаются нерешенными многие вопросы, касающиеся оптимальных сроков трансплантации стволовых клеток, их количества и способов введения.
В данном исследовании трансплантация стволовых клеток была проведена через неделю после травматического повреждения головного мозга лабораторных животных, поскольку именно столько времени необходимо для того, чтобы получить достаточное количество стволовых клеток из красного костного мозга. Введение стволовых клеток в сонную артерию является относительно простой процедурой, позволяющей доставить клетки непосредственно в головной мозг.
Кроме того, результаты нового эксперимента доказывают, что введение стволовых клеток способствует заживлению повреждений головного мозга, полученных в результате травмы, и приводит к восстановлению его тканей и функций. Как указано в статье доктора Осанаи и соавторов, применение методов оптической визуализации клеток позволило «настоящему исследованию стать первым исследованием, в котором ученые в течение более чем четырех недель наблюдали введенные внутриартериально донорские клетки, мигрировавшие в поврежденную область головного мозга крыс».
Аналогичные методы визуализации клеток в живом организме могут быть полезными и для оценки результатов трансплантации стволовых клеток у человека. Однако применение данного метода у человека имеет ряд сложностей, связанных с особенностями анатомического строения черепа и покровных тканей. «Необходимо провести дальнейшие исследования для того, чтобы использовать в клинической практике методы оптической визуализации объектов,» - заключают в своей статье ученые.
Источник: Cbio.ru
