Promotion de la survie et de la différenciation des cellules souches neurales de fibrine et du facteur de croissance Cocktails après Spinal Cord Injury sévère

Lésions de la moelle épinière (SCI) souvent des dommages non seulement étendues de la substance blanche qui transportent les signaux de et vers le cerveau, mais aussi la substance grise centrale, causant la perte segmentaire des interneurones et les neurones moteurs. La conséquence de la SCI est la perte à la fois de la fonction motrice et sensorielle dessous de la lésion. Malheureusement, le système nerveux central adulte (CNS) ne se régénère pas spontanément, entraînant des déficits fonctionnels permanents ^1. Par conséquent, la reconstruction de l'adulte blessé de la moelle épinière et l'amélioration des moteurs, sensoriels et la fonction autonome est un objectif important de la recherche SCI. Les cellules souches neurales (NSC), que ce soit directement isolé à partir de l'embryon ou du SNC adulte, sont des cellules candidats convaincants pour remplacer les neurones perdus et les cellules gliales. En outre, ces cellules ont la capacité de former de nouveaux relais fonctionnels pour rétablir la conduction axonale à travers une ^2,3 de site de la lésion.

À ce jour, il n'a pas été avoir détaillé le anatomique, electrophysiologiques et effets comportementaux de la formation des neurones de relais par NNC transplantés après la grave SCI. Il ya plusieurs raisons à cela: d'abord, NNC ou tissu transplanté CNS fœtale survivre mal quand greffé dans de grandes cavités de la lésion. Des études antérieures montrent une perte précoce des cellules importante, laissant de grands vides kystiques cavités de lésions ^4,5. Dans certaines études, les cellules greffées seraient ensuite diviser et remplir la cavité de la lésion ^4,5, mais cela peut se produire après un délai de quelques jours ou semaines, et après le remplissage du site de la lésion peuvent ne pas être complète ou cohérente. Deuxièmement, un système de suivi efficace qui fournit des données fiables sur la survie cellulaire, la différenciation / maturation, et l'excroissance de transplanté CNS a fait défaut. La plupart des études antérieures utilisés antérograde et rétrograde étiquetage de retracer projections axonales des greffes ^2,3. Cependant, ces techniques que partiellement et souvent peu claire projections axonales étiquetés provenant de cellules greffées et méthodes de traçage sont subjectivest pour les défauts causés par une fuite de colorant au-delà des cellules implantées. D'autres groupes ont utilisé des marqueurs neuronaux spécifiques relatives à étiqueter projections axonales après la transplantation de NSC fœtus humains dans la moelle épinière lésée rongeur ^5,6. Cependant, dans ces études, les xénogreffes ne survivent pas toujours bien. Récemment, la livraison virale du gène rapporteur GFP a été utilisé pour étiqueter CNS culture ^7,8. Cependant, l'expression GFP était souvent incompatible et peut être régulée à la baisse ^7. Récemment, l'utilisation de la souris ou de rats donneurs transgéniques exprimant de façon stable le gène rapporteur GFP, ou la phosphatase alcaline placentaire humaine, a considérablement amélioré le suivi des cellules souches neurales / progéniteurs transplantées in vivo ^9,11. En troisième lieu, plusieurs études indiquent que NSCs de rat en culture in vitro, soit à partir de dérivés embryonnaires ou adultes du SNC différencier en lignées exclusivement gliales lorsqu'elles sont transplantées dans le milieu de l'adulte intacte ou lésée cor moelled ^7,12,13, en dépit du fait que ces cellules souches neurales sont capables de se différencier en neurones et les cellules gliales in vitro, ce qui indique que les environnements locaux peuvent dicter le sort des cellules souches. Alternativement, les CNS de culture, en particulier ceux issus de la SNC adulte, peuvent avoir la propriété de defaulty intrinsèque à se différencier en lignées gliales in vivo ^13.

En raison des limitations évoquées ci-dessus, notre groupe a récemment développé un nouveau protocole pour améliorer le suivi embryonnaire NSC, la survie et la différenciation / maturation dans la moelle épinière adulte gravement blessé. En bref, nous avons commencé avec une ligne transgénique rat Fischer 344 de consanguinité stable exprimant un gène rapporteur de la GFP qui soutient expression de la GFP après transplantation in vivo ^14. Ensuite, nous avons utilisé CNS fraîchement isolés du jour embryonnaire 14 Fischer 344 de la moelle épinière, un stade de développement qui conserve le potentiel de générer deux neurones et cellules gliales. Enfin, nous avons intégréNSCs fraîchement dissociées en une matrice de fibrine contenant des facteurs de croissance ^{de 15 à 17} pour retenir les cellules et de les distribuer uniformément au sein d'une grande cavité de lésion, en vue de soutenir la survie des cellules de greffe, de la différenciation et de l'intégration. Les greffes ont été placées dans les sites de T3 section complète, deux semaines après la lésion de la moelle épinière. Ces cellules greffées constamment remplis sites de section complète et différenciées en neurones abondantes qui s'étendait un grand nombre d'axones en hôte de la moelle épinière sur de longues distances ^18. Des résultats similaires ont été obtenus en utilisant des greffons en culture de cellules souches neurales humaines à des rats immunodéficientes ^18.