Исследование эффектов трансплантации фетальной мозговой ткани и мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток на течение экспериментальной нейродегенерации с потерей памяти

• Автор: Самохин, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 03.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 106 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список условных сокращений

Актуальность работы

Цель и задачи исследования

Научная новизна работы

Научно-практическое значение работы

Введение

Обзор литературы

1.1. Болезнь Альцгеймера

1.1.1. Формы болезни Альцгеймера

1.1.2. Роль бета-амилоида и белка тау в цитотоксическом влиянии на нейроны

1.1.3. Гипотеза митохондриального каскада
1.2. Факторы риска развития болезни Альцгеймера
1.2.1. Патология сердечно-сосудистой системы
1.2.2. Повышенный уровень холестерина как фактор риска развития БА
1.2.3. Сахарный диабет и болезнь Альцгеймера
1.2.4. Роль тяжёлых металлов и алюминия в патогенезе БА
1.3. Роль обонятельной системы в генезе болезни Альцгеймера
1.3.1. Строение обонятельного анализатора
1.3.2. Операция удаления обонятельных луковиц и ее последствия на поведенческом,
биохимическом и морфологическом уровнях
1.4. Аберрантный цикл и нейрогенез при болезни Альцгеймера
1.4.1. Нейрогенез во взрослом мозге
1.4.2. Факторы, влияющие на интенсивность нейрогенеза и выживаемость нейральных
прогениторов
1.4.3. Нейрогенез в мозге при Б А
1.5. Клеточная терапия и перспективы ее применения при болезни Альцгеймера
1.5.1. Влияние возраста реципиента на выживаемость донорских стволовых клеток
1.5.2. Клеточная терапия нейродегенеративных заболеваний
Материалы и методы исследования
Результаты
Обсуждение результатов
Заключение
Выводы
Список литературы

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АХ - ацетилхолин
АРР - белок-предшественник р-амилоида
БА - болезнь Альцгеймера
БП - болезнь Паркинсона
ОБЭ - ольфакторно бульбэктомированные
в/б - внутрибрюшинное введение
ЛО - ложнооперированные
КП - клетки-предшественники
ММСК — мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки
ИСК - нейрональные стволовые клетки
НФК - нейрофибриллярные клубки
НФС - нейрофибриллярные скручивания
ОАВ - диаминобензидин
СК - стволовые клетки
ЦНС - центральная нервная система
ЭНТ - эмбриональная нервная ткань
ЭСК - эмбриональные стволовые клетки
вБАР - глиальный фибрилярный кислый белок
1РБ клетки - индуцированные плюрипотентные стволовые клетки
ОХР - покоящиеся нейральные прогениторы
Б02 - субгранулярная зона
БУг - субвентрикулярная зона

Актуальность работы
Одна из важнейших проблем неврологии связана с изучение факторов,
вызывающих процесс нейродегенерации. Болезнь Альцгеймера (БА) является примером развития патологического процесса в мозге, приводящего к полной потере памяти и деградации личности у людей пожилого возраста. На сегодняшний день в мире наблюдается стремительное увеличение численности больных БА. Поэтому БА признана одной из главных медицинских и социально-экономических проблем в развитых странах, что связано с увеличением продолжительности жизни населения. Предполагается, что перспективной для продления активной жизни в старости и существенного облегчения протекания болезней, ассоциированных со старением, может стать заместительная клеточная терапия с использованием трансплантации стволовых клеток (СК). Однако в вопросах их использования в клинической практике и механизмах терапевтического действия остаётся много неясного. Хотя известно, что СК выделяют трофические факторы, усиливающие эндогенный нейрогенез и улучшающие выживаемость клеток реципиента, но их локализация и направленность дифференцировки в разных видах патологии может быть различной - от нейронов до астроглии и олигодендроцитов, способных ремиелинизировать аксоны нейронов. Важной проблемой трансплантации СК остаётся источник стволовых клеток. При трансплантации эмбриональных стволовых клеток, полученных методом терапевтического клонирования, и (индуцированные плгорипотентные стволовые клетки) клеток возникает риск развития раковых опухолей, который резко снижается при использовании мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток. (ММСК). ММСК обладают всеми свойствами СК: тропизм к повреждённым участкам, защита от распознавания иммунной системой реципиента [иссеШ е1 а1.,2011]. Однако имеются противоречивые данные об эффективности трансплантации ММСК в случаях нарушения памяти, вызванных ишемией или внутримозговым введением

отсутствием межклеточного матрикса, обеспечивающего «кросс-ток» клеток, характерного для микрообъема любой нормальной ткани.
Нейрональные стволовые клетки, полученные из взрослого или зародышевого мозга, пролиферируют в культуре клеток в присутствии таких ростовых факторов, как FGF-2 и EGF. Нейрональные стволовые клетки, выделенные из зародышевого мозга - единственный тип стволовых клеток мозга, применённых в клинических испытаниях на людях [Schwarz and Schwarz, 2010)] Эти клетки применялись для трансплантации в черную субстанцию пациентов с болезнью Паркинсона, а также для лечения инсульта, болезни Баттона и болезни Пелицеуса - Мерцбахера [Tamaki et al., 2009]. В этих клинических испытаниях НСК продемонстрировали функциональную интеграцию, долговременное выживание и явный положительный эффект на течение заболевания. Мезенхимальные стволовые клетки красного костного мозга применяются для лечения гематологических заболеваний в течение многих лет. Важным преимуществом МСК является возможность относительно простого их выделения из собственного красного костного мозга пациента и использование для автологической трансплантации. Существуют также данные о том, что эти клетки могут дифференцироваться в нейроны [Yu Q et al., 2013]. МСК могут также положительно влиять на нейродегенеративный процесс за счёт трофической поддержки. Недавнее клиническое исследование с пересадкой МСК в стриатум больных БП показало, что эти клетки могут улучшать состояние больных [Venkataramana et al., 2010].
Относительно новое и популярное направление в биологии стволовых клеток — индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS cells). Их открытие было сделано, когда обнаружилось, что путем переноса с помощью ретровирусных векторов в фибробласты 4 транскрипционных факторов (c-myc, oct4, klf2, and sox2) можно перепрограммировать их в клетки стволовой природы, способные пролиферировать и дифференцироваться в широкий спектр типов клеток [Takahashi et al., 2006]. В дальнейшем было показано, что для перепрограммирования достаточно меньшего числа транскрипционных факторов,