Grandir cellules souches neurales de régions classiques et non conventionnelles du cerveau adulte rongeurs

Le dogme central de la neurobiologie, prévue par les observations fondamentales de la cytoarchitecture de cerveau fait par Ramón Y. Cajal il ya plus d'un siècle, a estimé que la neurogenèse est peu probable après l'adolescence étant donné la complexité des réseaux de neurones présents dans le système nerveux central ^1. Malgré les travaux de Altman dans les années 1960, et plus tard Kaplan, ce qui démontre que ^{la 3H-thymidine} pourrait être trouvée dans les neurones matures indiquant que, en fait, les neurones ont été générés dans des zones distinctes du cerveau adulte, le dogme a continué à tenir ^{deux, trois.} La preuve a continué à monter avec la recherche de Nottebohm décrivant les changements saisonniers dans le nombre de neurones présents dans le cerveau des oiseaux chanteurs ^4. Ce n'était pas jusqu'en 1999, quand Gould et al travail. Publié sur la génération de neurones dans l'hippocampe augmente avec l'exécution des tâches d'apprentissage associatif chez le rat, ainsi que les observations de Kornack et Rakic ​​démonstrationTing a continué la neurogenèse chez le macaque adulte que le concept d'un cerveau moins rigide, plus plastique, a été reconnu ^{5, 6.}

La recherche de la source cellulaire de ces neurones générés de novo conduit à la découverte d'une population distincte de cellules souches (CS) qui résident dans les zones du cerveau appelée niches ^7. La zone sous-ventriculaire et la zone granulaire sous de l'hippocampe sont considérés comme les deux principales régions neurogènes ^8,9. Cellules isolées à partir de ces endroits présentent la caractéristique classique de CS dérivés embryonnaires ou fœtales, l'auto-renouvellement et potentiel de différenciation. Dans le cas des cellules souches neurales (NSC), ils peuvent être différenciées en neurones, astrocytes et oligodendrocytes,. En outre, ces SCs tache positive pour les marqueurs du CNS tels que la foetales intermédiaire nestine de protéine de filament ^10. Des travaux plus récents souligne que les conseils sectoriels pourraient ne pas se limiter à ces Two domaines, et sont en fait localisée dans le cerveau comme une population en grande partie de repos de cellules étroitement associés à la vascularisation ^11.

Les observations que les CS sont mobilisés en réponse à une blessure suggère la possibilité d'être en mesure d'utiliser ces cellules à des fins de régénération pour aider à la récupération de maladie neurodégénérative et course ^{12, 13.} Cela n'est pas sans rappeler le rôle que les cellules souches mésenchymateuses (CSM) jouent dans la cicatrisation des tissus conjonctifs, qui sont présents sous forme de cellules périvasculaires qui ont le potentiel de devenir des ostéoblastes, les chondrocytes, les cellules adipeuses et ^14. Cependant, les CNS ne peuvent être récoltées de la même manière que les cellules souches mésenchymateuses à partir de la moelle osseuse par aspiration de routine et les techniques de centrifugation à gradient de densité et par la suite utilisées dans les thérapies à base de cellules autologues. En conséquence, d'autres sources de cellules, telles que l'utilisation de NNC foetales ou des précurseurs neuronaux issus de embcellules souches ryonic ont été largement explorée dans la maladie de modèles animaux et de blessures avec différents degrés de succès ^15. Technologies de cellules souches pluripotentes induites utilisant des sources de cellules somatiques offrent un autre moyen potentiel pour produire des thérapies à base de cellules thérapeutiquement utiles pour un large éventail d'applications, en surmontant la disponibilité limitée et des préoccupations éthiques concernant l'utilisation des cellules embryonnaires et les tissus fœtaux ^16. Cependant, la traduction clinique de ces résultats s'est avéré être une tâche difficile, comme l'a démontré dans les luttes de traitement de divers troubles neurologiques avec thérapeutiques à base SC approches ^17,18, ainsi que d'un chemin tortueux à l'autorisation réglementaire. Comme une approche alternative, l'introduction de traitements pharmacologiques spécifiques peut moduler le nombre de CSN et de faciliter la récupération dans les modèles de la maladie de Parkinson et les AVC ^19. Quelle que soit la stratégie pourrait être, de comprendre comment manipuler efficacement ces cellulesexige un système in vitro accessible.

Cultures du CNS peuvent être réalisés soit sous forme de cultures globales, aussi appelées neurosphères, ou comme une monocouche ^8,20. Les deux techniques ont été largement utilisés, ce qui permet l'établissement de conditions de culture définies, à savoir l'utilisation de facteur de croissance épidermique (EGF) ou le facteur de croissance basique des fibroblastes (bFGF) en tant que source de mitogène, qui assurent l'expansion de précurseurs multipotentes. Bien que les cultures de neurosphères peuvent être mieux adaptés à l'étude de la capacité de propagation clonale d'un type de cellule isolée, le système a été montré pour produire une population mixte de cellules lors de la détente ^21. En outre, la structure fermée de neurosphères rend la manipulation pharmacologique des cellules peu pratique, et l'interprétation de l'influence de ces facteurs peuvent avoir pourrait être confondue en raison du microenvironnement établi dans la neurosphère lui-même. Des cultures monocouches, d'autre part, peuvent êtreutilisé dans les écrans à haut débit de banques de petites molécules, en fournissant un outil puissant pour explorer les mécanismes de transduction du signal qui régulent la croissance et la différenciation SC et ouvre la possibilité de découvrir de nouveaux composés qui ciblent spécifiquement cette population de cellules.

En conséquence, la capacité de générer de manière reproductible des cultures de NNC adultes provenant de différentes régions d'intérêt dans le cerveau peut être utilisée dans un large éventail d'applications de recherche, allant d'études sur le développement du système nerveux central (SNC) à explorer de nouvelles approches de la médecine régénérative . Le protocole présenté ici montre comment disséquer et évaluer le potentiel de différenciation de SNC Centres isolés du cerveau de rongeur adulte.