Crescer a partir de células-tronco neurais convencionais e não convencionais Regiões do cérebro adulto de roedores

O dogma central da neurobiologia, previsto pelas observações fundamentais da citoarquitetura cerebral feita por Ramón Cajal Y. mais de um século atrás, considerou que a neurogênese era improvável após a adolescência, dada a complexidade das redes neurais encontrados no SNC ^1. Apesar do trabalho de Altman em 1960, e mais tarde Kaplan, demonstrando que ³ H-timidina poderia ser encontrado em neurônios maduros, indicando que, de fato, os neurônios estavam sendo geradas em áreas distintas do cérebro adulto, o dogma continuou a deter ^{2, 3.} Evidência continuou a montar com a pesquisa de Nottebohm descrevendo as mudanças sazonais no número de neurônios presentes no cérebro aves canoras ^4. Não foi até 1999, quando Gould et al trabalho. Publicado na geração de neurônios no hipocampo aumenta com o desempenho de tarefas de aprendizagem associativa em ratos, bem como as observações de Kornack e Rakic ​​demonstraçãoting continuou a neurogênese no macaco adulto que o conceito de um cérebro mais plástico menos rígido, foi reconhecido ^{5, 6.}

A pesquisa para a fonte celular para estes neurónios gerados de novo levar à descoberta de uma população particular de células estaminais (SCS), que residem em áreas do cérebro conhecida como nichos ^7. A zona subventricular e zona granular sub do hipocampo são consideradas como as duas principais regiões de origem neural ^8,9. As células isoladas a partir destes locais exibir a característica clássica de SCs derivados embrionárias ou fetais, a auto-renovação e diferenciação. No caso de células estaminais neurais (NSCs), que podem ser diferenciadas em neurónios, astrócitos e oligodendrócitos. Além disso, estes SCs coloração positiva para os marcadores NSC fetais, tais como o intermediário nestina proteína de filamento ^10. Os trabalhos mais recentes destaca que SCs não pode ser limitado a estes two áreas, e são, de facto, localizada em todo o cérebro como uma grande população de células quiescentes fortemente associadas com a vascularização ^11.

As observações de que a CT são mobilizados em resposta a uma lesão sugere a possibilidade de ser capaz de utilizar estas células para fins regenerativos para ajudar na recuperação da doença neurodegenerativa e acidente vascular cerebral ^{12, 13.} Este não é, ao contrário do papel que as células estaminais mesenquimais (MSCs) desempenhar na cicatrização dos tecidos conjuntivos, os quais são encontrados como células perivasculares que têm o potencial para se tornar osteoblastos, condrócitos e células adiposas ^14. No entanto, NSC não podem ser colhidas da mesma forma que as MSCs de medula óssea por aspiração de rotina e técnicas de centrifugação de gradiente de densidade e subsequentemente utilizado em terapias à base de células autólogas. Em consequência, outras fontes de células, tais como o uso de NSC fetais ou precursores neuronais derivadas embcélulas-tronco ryonic foram amplamente exploradas na doença animal e modelos de lesão com variados graus de sucesso ^15. Tecnologias de células-tronco pluripotentes induzidas, utilizando fontes de células somáticas oferecer uma outra avenida potencial para a produção de terapias baseadas em células terapeuticamente úteis para uma ampla gama de aplicações, superando a disponibilidade limitada e preocupações éticas sobre o uso de células embrionárias e tecidos fetais ^16. No entanto, a tradução clínica destes resultados tem provado ser uma tarefa difícil, como demonstrado nas lutas do tratamento de várias condições neurológicas com terapêutica baseada-SC aborda ^17,18, bem como um caminho tortuoso para aprovação das autoridades regulatórias. Como uma abordagem alternativa, a introdução de tratamentos farmacológicos específicos pode modular números NSC e facilitar a recuperação em modelos de doença de Parkinson e derrame ^19. Seja qual for a estratégia pode ser, a compreensão de como manipular eficazmente estas célulasrequer um sistema acessível in vitro.

Culturas de NSC pode ser realizada tanto como culturas agregadas, também conhecido como neurospheres, ou como uma monocamada ^8,20. Ambas as técnicas têm sido amplamente utilizados, o que permite o estabelecimento de condições de cultura definidos, ou seja, a utilização do Factor de Crescimento Epidérmico (EGF) ou o Factor de Crescimento de Fibroblastos básico (bFGF) como uma fonte de mitogénio, que fornecem para a expansão de precursores multipotenciais. Enquanto as culturas de neuroesferas podem ser mais adequados para estudar a capacidade de propagação clonal de um tipo de célula isolada, o sistema tem sido mostrado para produzir uma população mista de células durante a expansão ^21. Além disso, a estrutura fechada das neuroesferas faz manipulação farmacológica das células impraticável, e a interpretação da influência destes factores pode ter poderia ser confundidos devido ao microambiente estabelecida dentro do próprio neuroesfera. Culturas em monocamada, por outro lado, pode serutilizado em telas de elevada capacidade de bibliotecas de moléculas pequenas, proporcionando uma poderosa ferramenta para explorar os mecanismos de transdução de sinais que regulam o crescimento e diferenciação, SC, e abre a oportunidade de descobrir novos compostos que visam especificamente esta população de células.

Como consequência, a capacidade de gerar de forma reprodutível culturas de NSC adultas a partir de diferentes regiões de interesse no cérebro pode ser utilizado em um amplo espectro de aplicações de pesquisa, variando a partir de estudos de desenvolvimento do sistema nervoso central (SNC), para explorar novas abordagens de medicina regenerativa . O protocolo aqui apresentado demonstra como a dissecar e avaliar o potencial de diferenciação das SCs SNC isolada a partir do cérebro do roedor adulto.