Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Генно-клеточная терапия для стимулирвания нейрорегенерации при травме спинного мозга Шаймарданова Гульнара Фердинантовна

Генно-клеточная терапия для стимулирвания нейрорегенерации при травме спинного мозга
<
Генно-клеточная терапия для стимулирвания нейрорегенерации при травме спинного мозга Генно-клеточная терапия для стимулирвания нейрорегенерации при травме спинного мозга Генно-клеточная терапия для стимулирвания нейрорегенерации при травме спинного мозга Генно-клеточная терапия для стимулирвания нейрорегенерации при травме спинного мозга Генно-клеточная терапия для стимулирвания нейрорегенерации при травме спинного мозга Генно-клеточная терапия для стимулирвания нейрорегенерации при травме спинного мозга Генно-клеточная терапия для стимулирвания нейрорегенерации при травме спинного мозга Генно-клеточная терапия для стимулирвания нейрорегенерации при травме спинного мозга Генно-клеточная терапия для стимулирвания нейрорегенерации при травме спинного мозга Генно-клеточная терапия для стимулирвания нейрорегенерации при травме спинного мозга Генно-клеточная терапия для стимулирвания нейрорегенерации при травме спинного мозга Генно-клеточная терапия для стимулирвания нейрорегенерации при травме спинного мозга
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Шаймарданова Гульнара Фердинантовна. Генно-клеточная терапия для стимулирвания нейрорегенерации при травме спинного мозга: диссертация ... доктора биологических наук: 03.03.04 / Шаймарданова Гульнара Фердинантовна;[Место защиты: Мордовский государственный университет им.Н.П.Огарева http://www.mrsu.ru/ru/diss/diss.php?ELEMENT_ID=30129].- Саранск, 2014.- 260 с.

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Обзор литературы

1.1. Клинические аспекты травмы спинного мозга 17

1.2. Патогенез травмы спинного мозга: тканевые, клеточные и молекулярные аспекты 23

1.3. Молекулярные факторы контроля нейрорегенерации при травме спинного мозга 42

1.3.1. Ингибиторы роста аксонов .42

1.3.2. Молекулы внеклеточного матрикса 43

1.3.3. Молекулы-навигаторы 43

1.3.4. Молекулы потенциальных стимуляторов нейрорегенерации .46

1.3.4.1. Сосудистый эндотелиальный фактор роста VEGF 46

1.3.4.2. Фактор роста фибробластов FGF2 47

1.3.4.3. Глиальный нейротрофический фактор GDNF .49

1.3.4.4. Молекулы адгезии .50

1.4. Клеточная терапия при травме спинного мозга 51

1.4.1. Клетки обонятельной выстилки .52

1.4.2. Шванновские клетки .54

1.4.3. Эмбриональные стволовые клетки .57

1.4.4. Нейральные стволовые клетки .58

1.4.5. Мезенхимные стволовые клетки 60

1.4.6. Клетки стромы костного мозга 61

1.4.7. Клетки крови пуповины .63

1.5. Генная терапия при травме спинного мозга 69

1.5.1. Вирусные векторы для доставки терапевтических генов при травме спинного мозга 70

1.5.2. Невирусные векторы 73

1.6. Клеточно-опосредованная доставка терапевтических генов при травме спинного мозга (генно-клеточная терапия)

ГЛАВА 2. Материалы и методы

2.1. Животные и экспериментальные группы .85

2.1.2. Дозированная контузионная травма спинного мозга 85

2.1.3. Клетки обонятельной выстилки человека 87

2.1.4. Клетки крови пуповины человека .89

2.2. Гистологические исследования 91

2.2.1. Зоны морфометрии .92

2.2.2. Трансмиссионная электронная микроскопия 93

2.2.3. Иммуногистохимия .93

2.3. Создание AdV-GDNF и трансдукция клеток крови пуповины .94

2.4. Оценка восстановления функции спинного мозга .95

2.5. Световая микроскопия 96

2.6. Программное обеспечение и статистическая обработка результатов 96

ГЛАВА 3. Результаты исследования и их обсуждение

3.1. Эффекты трансплантации в область травматического повреждения нативных КОВ и ККП человека, их жизнеспособность и миграционный потенциал 97

3.1.1. Влияние трансплантации КОВ на посттравматическую регенерацию спинного мозга крысы .97

3.1.2. Влияние трансплантации ККП на посттравматическую регенерацию спинного мозга крысы .112

3.2. Влияние на посттравматическую регенерацию спинного мозга крысы трансплантации ККП, трансфицированных плазмидой pBud-VEGF-FGF2 .128

3.3. Эффективность посттравматической регенерации при прямой генной терапии плазмидой pBud-VEGF-FGF2 156

3.4. Влияние ККП, трансдуцированных аденовирусом AdV-GDNF, на

посттравматическую регенерацию 181

4 3.5. Эффективность посттравматической регенерации при прямой генной терапии аденовирусом AdV-GDNF 199

Заключение .214

Выводы .217

Список литературы 220

Патогенез травмы спинного мозга: тканевые, клеточные и молекулярные аспекты

Травма спинного мозга вызывает комплекс патологических сдвигов, включающий гибель нейронов и глиальных клеток, дегенерацию нервных волокон, демиелинизацию, активацию микроглии и макрофагов. Эти нарушения являются причиной устойчивого функционального дефицита, усугубляемого естественными лимитирующими нейрорегенерацию факторами в центральной нервной системе. Поиск новых методов лечения травмы спинного мозга является актуальным.

Среди немногочисленных экспериментальных подходов стимулирования посттравматической регенерации спинного мозга одно из ведущих мест принадлежит клеточной терапии. Трансплантируемые клетки необходимы для восстановления тканевого матрикса и формирования направляющих путей для роста аксонов, поддержания выживания нейронов и глиальных клеток, удлинения аксонов, стимулирования процесса миелинизации. Этим условиям в разной степени удовлетворяют клетки нескольких типов, трансплантируемых при экспериментальной травме спинного мозга. Интерес вызывают работы, выполненные с трансплантацией стволовых мезенхимных клеток и нейральных клеток обонятельной выстилки (КОВ) и клеток крови пуповины человека (ККП). КОВ человека обладают способностью стимулировать регенерацию и миелинизацию поврежденных аксонов спинного мозга крысы и частично восстанавливать двигательную и чувствительную функции (Ramon-Cueto et al. 1998, Викторов и др. 2009). КОВ продуцируют комплекс нейротрофических факторов, белки внеклеточного матрикса и молекулы адгезии нервных клеток. Интерес к этим клеткам подкреплен возможностью аутотрансплантации, не приводящей к длительному нарушению обоняния. ККП активно изучаются в связи с их низкой иммуногенностью, доступностью, простотой и безопасностью получения, способностью выдерживать длительное хранение, возможностью использования аутологичного материала (Deng et al. 2010, Park et al. 2011, Han et al. 2013). Несмотря на значительное количество исследований с применением клеток данных типов для трансплантаций в спинной мозг, многие вопросы их поведения в ткани реципиента, а также влияние на конкретные события посттравматической дегенерации спинного мозга, остаются неясными.

Усилить терапевтический эффект трансплантированных клеток можно за счет применения генетически модифицированных стволовых клеток, обладающих способностью к длительной сверхэкспрессии ключевых факторов, поддерживающих выживание и дифференцировку нейральных клеток и регенераторный потенциал спинного мозга. Представляют интерес сосудистый эндотелиальный фактор роста (VEGF), фактор роста фибробластов основной (FGF2), поскольку эти факторы являются одновременно нейротрофическими и ангиогенными. При травме спинного мозга доставка в область повреждения VEGF стимулирует нейрогенез, выживание, миграцию нейронов и рост аксонов (Benton et al. 2009, Mackenzie et al. 2012), а FGF2 стимулирует рост аксонов и восстановление двигательной функции (Moftah et al. 2008, Guzen et al. 2012, Goldshmit et al. 2012), способствует дифференциации предшественников макроглии в зрелые клетки (Ohori et al. 2006, Yang et al. 2012). Результаты различных авторов указывают на синергизм действия этих факторов в ангиогенезе in vitro и in vivo (Seghezzi et al. 1998, Laporte et al. 2011). Помимо перечисленных выше, особый интерес представляет глиальный нейротрофический фактор (GDNF). Имеются данные, что при травме спинного мозга GDNF стимулирует регенерацию аксонов и образование миелина (Zhang et al. 2009, Koelsch et al. 2010).

К недостаткам метода непосредственного введения пептидных факторов следует отнести необходимость применения больших доз, быстрое расщепление их эндогенными пептидазами, высокую иммуногенность, длительное присутствие in vivo минипомпы и др. В ходе клинических испытаний с системной доставкой нейротрофических факторов и факторов роста при различных заболеваниях были выявлены побочные эффекты и низкая эффективность (Apfel et al. 2002). Эти осложнения стимулировали поиск других способов увеличения содержания в ткани-мишени стимуляторов регенерации. Из них наиболее эффективным представляется генная терапия. В генной терапии различают два подхода: генно-клеточную терапию (клеточно-опосредованная генная терапия), предполагающую применение клеток в качестве носителей трансгенов, и прямую генную терапию непосредственно инъекцией ДНК-содержащих векторов.

При генно-клеточной терапии важным критерием отбора клеток, предназначенных для трансплантации, является возможность трансфекции терапевтическими генами с высокой эффективностью их экспрессии в ткани спинного мозга реципиента. Кроме того эффективность клеточно-опосредованного подхода зависит от выбора конкретного терапевтического гена и типа трансфицируемых клеток, применяемых для трансплантации.

Для стимулирования нейрорегенерации также активно исследуют эффективность двух принципиально различных способов доставки терапевтических генов, не связанных с клеточными носителями – это доставка трансгенов при помощи вирусных и невирусных векторов. Одним из наиболее эффективных и безопасных носителей терапевтических генов считается адено-ассоциированный вирус (Исламов и др. 2007, Colella et al. 2010). Они обладают высокой трансфекционной активностью, но не считаются полностью безопасными из-за вероятности инсерционного мутагенеза, выраженного воспалительного и иммунного ответов и токсичности. Среди других недостатков вирусных векторов – отсутствие постоянной экспрессии (аденовирус), малый размер вставки трансгенной конструкции (аденовирус, рекомбинантный адено-ассоциированный вирус), кратковременная экспрессия трансгенов (герпесвирусы), трансдукция только делящихся клеток (ретровирусы), методы получения трудоемки и дороги (Bleiziffer et al. 2007).

Клеточная терапия при травме спинного мозга

Значение молекул адгезии в процессе регенерации в центральной и периферической нервной системе детально рассмотрено в обзоре (Lavdas et al. 2011) и обсуждено в контексте их потенциального приложения к неврологической патологии. Применительно к травме спинного мозга наиболее изучена молекула адгезии клеток L1. Многочисленными работами установлено, что эта молекула контролирует удлинение аксона, пластичность синапсов в процессах обучения и памяти, миграцию нейральных клеток и их выживание, поддерживает миелинизацию в центральной и периферической нервной системе и способствует ремиелинизации в спинном мозге после травматического повреждения. Внеклеточный домен этой молекулы стимулирует восстановление двигательной функции в эксперименте при травме спинного мозга, а трансплантация эмбриональных стволовых клеток, сверхэкспрессирующих молекулу адгезии L1, поддерживает рост аксонов кортикоспинального тракта и выживание клеток (Chen et al. 2007).

Как следует из изложенного выше, в настоящее время известно многое о специфике влияния различных нейротрофических факторов на регенерацию пораженного спинного мозга. В то же время, результаты исследований последних лет показывают, что в ряде случаев, применяя сразу несколько факторов роста, удавалось добиться существенного повышения показателей регенерации по сравнению с раздельным их применением (Chen et al. 2010, Allen et al. 2013). Актуальной задачей, таким образом, становится исследование комбинаций различных стимуляторов регенерации для достижения синергетического эффекта.

Клеточная терапия при травме спинного мозга Контузионная травма спинного мозга (КТСМ) вызывает комплекс патологических сдвигов, включающий гибель нейронов и глиальных клеток, дегенерацию нервных волокон, демиелинизацию, активацию микроглии и макрофагов. Эти нарушения являются причиной устойчивого функционального дефицита, усугубляемого естественными лимитирующими нейрорегенерацию факторами в центральной нервной системе. Среди перспективных экспериментальных подходов стимулирования посттравматической регенерации спинного мозга одно из ведущих мест принадлежит клеточной терапии. Трансплантируемые клетки необходимы для восстановления тканевого матрикса и формирования направляющих путей для роста аксонов, поддержания выживания нейронов и глиальных клеток, удлинения аксонов, стимулирования процесса миелинизации. В качестве критериев адекватности клеточной терапии выделяют: принципиальную возможность нейральной дифференцировки, экспрессию фенотипа, обеспечивающего продукцию в новых условиях микроокружения в ткани реципиента важных для регенерации молекул, возможность экспансии ex vivo для получения достаточного количества клеток. Важной является способность трансплантированных клеток к выраженной миграции для поддержания выживания нейронов и роста аксонов реципиента в наибольшем удалении от места введения в мозг и к длительному выживанию в ткани реципиента. Онкогенная и инфекционная безопасность, малоинвазивность процедуры забора материала также имеют большое значение для клеточной терапии в связи с прямой направленностью исследований на внедрение в клинику. На сегодняшний день одним из критериев отбора клеток, предназначенных для трансплантации, является возможность трансфекции терапевтическими генами с высокой эффективностью их экспрессии в ткани реципиента. Этим условиям в разной степени удовлетворяют клетки нескольких типов, трансплантируемых при экспериментальной травме спинного мозга.

Клетки обонятельной выстилки Особый интерес вызывают работы, выполненные с трансплантацией мультипотентных мезенхимных стромальных клеток и нейральных (глиальных) клеток обонятельных структур, обонятельной луковицы и особенно обонятельной выстилки (КОВ). Эти специализированные глиальные клетки имеют астроцитарную природу, но, в то же время, экспрессируют ряд цитохимических признаков шванновских клеток и олигодендроцитов. Нейроны обонятельного эпителия уникальны тем, что в течение жизни они постоянно обновляются и направляют рост аксонов из периферической нервной системы и в центральной нервной системе (Murrell et al. 2005, Брюховецкий и др. 2008, Higginson et al. 2011). В составе КОВ, полученных из биоптатов обонятельной области слизистой оболочки носа, содержатся как клетки обонятельного нейронального эпителия, так и клетки базального слоя. Тем не менее, в культуре эти клетки образуют нейросферы, экспрессируют нестин и нейрональные маркеры глии и нейронов.

Установлено, что КОВ обладают мультипотентностью, а их дифференцировка зависит от наличия в культуральной среде тканеспецифичных факторов (Murrell et al. 2005). КОВ человека обладают способностью стимулировать регенерацию и миелинизацию поврежденных аксонов спинного мозга крысы и частично восстанавливать двигательную и чувствительную функции (Викторов и др. 2007, 2009, Челышев и др. 2009). КОВ продуцируют комплекс нейротрофических факторов, таких как FGF1 (Key et al. 1996), FGF2 (Chuah et al. 1999), NGF, BDNF, GDNF (Woodhall et al. 2001) и глиальный фактор роста 2 (GGF2) (Chuah et al. 2000), белки внеклеточного матрикса (Treloar, et al. 1996) и молекулы адгезии нервных клеток (Miragall et al. 1988). На модели in vitro интерес к КОВ подкреплен возможностью аутотрансплантации, не приводящей к длительному нарушению обоняния. Несмотря на значительное количество исследований с применением клеток данного типа для трансплантаций в спинной мозг, многие вопросы их поведения в ткани реципиента, а также влияние на конкретные события посттравматической дегенерации спинного мозга остаются неясными.

Экспрессируя GFAP, КОВ проявляют признаки астроцитов, что объясняет их способность сопровождать регенерирующие аксоны, прорастающие через глиальный рубец (Ramon-Cueto et al. 1998). Фенотипические характеристики астроцитов в популяции КОВ позволяют предполагать их более высокую степень выживания при трансплантации в мозг и более адекватное обеспечение роста аксонов (Radtke et al. 2004; Лебедев и др. 2010, Higginson et al. 2011). Дополнительным основанием для рассмотрения КОВ как перспективного материала для трансплантаций при травме спинного мозга послужили лгкая доступность и малая инвазивность процедуры забора материала, а также возможность получения аутологичных клеток. Среди недостатков КОВ – более низкая способность к миелинизации, чем у шванновских клеток (Li et al. 2007) и, как выяснилось, недостаточно высокий миграционный потенциал (Lu et al. 2006).

Механизм позитивного влияния трансплантаций КОВ на нейрорегенерацию остается неясным. Высказывается предположение о проявлении со стороны КОВ свойств иммунокомпетентных клеток и их способности модулировать выраженность процесса воспаления и вторичного повреждения в области травмы спинного мозга (Gorrie et al. 2010, Kalincik et al. 2010). КОВ человека обладают способностью миелинизировать поврежднные аксоны спинного мозга крысы и частично восстанавливать двигательную и чувствительную функции (Викторов и др. 2007, Guest et al. 2008). Показанное в исследованиях с трансплантацией КОВ улучшение восстановления функции при травме спинного мозга у грызунов, послужило основанием для проведения клинических испытаний в некоторых странах (Radtke et al. 2008, Ichim et al. 2010).

Клетки крови пуповины человека

Жизнеспособность и миграционный потенциал. В спинном мозге животных с введением ККП, трансфицированных плазмидой pEGFP (Табл. 3 группа 7), специфическое свечение выявлено на расстоянии до 10 мм в ростральном и каудальном направлении от соответствующих точек инъекции. Это свечение наиболее интенсивно на ранних сроках после травмы и введения клеток (2–6 суток), четко прослеживается на более поздних сроках (14–21 сутки) и постепенно затухает к 30 суткам. Меченые ККП присутствуют в сохраненной ткани серого и белого вещества и проникают в патологические полости. Если к первым суткам после трансплантации флюоресцирующие клетки распределены более равномерно и преимущественно в белом веществе, то к 6-м суткам они образуют скопления с интенсивным свечением в вентральной части задних канатиков и в прилегающей к ней дорсальной части серого вещества (Рис. 21). К 7 суткам области с характерным свечением EGFP занимают больший объем ткани, интенсивность свечения возрастает, что может быть следствием увеличения экспрессии EGFP в трансплантированных клетках или увеличения их количества за счет активной пролиферации. К 14 суткам область присутствия EGFP+-клеток значительно сужается (Рис. 23). К этому сроку специфическая флюоресценция EGFP выявлена в компактном скоплении клеток преимущественно в вентральной части задних канатиков на границе с серым веществом.

На рисунке 22 приведена электроннограмма мононуклеарной фракции ККП, использованных в наших экспериментах для модификации.

EGFP в трансплантированных в область повреждения спинного мозга ККП в задних канатиках на границе с серым веществом (А – 7 суток) и локальное свечение в области заднего кортикоспинального тракта и по ходу задней срединной борозды (Б – 14 суток). Пунктиром показана граница между серым и белым веществом, стрелками – передняя срединная щель. Флюоресцентная микроскопия. Увеличение 25х10

ККП+pEGFP (контроль). Интенсивность свечения снижается к 30 суткам. Флюоресцентная микроскопия. Увеличение 25х10

Восстановление функции. Оценка восстановления двигательной активности в открытом поле – тестирование методом «ВВВ» показала, что у крыс контрольной группы (DPBS) происходит постепенное частичное самовосстановление произвольных движений с 0,8±0,8 балла на 7-е сутки после КТСМ до 4,2±1 баллов на 30-е сутки эксперимента. У крыс с трансплантацией нативных ККП восстановление произвольных движений систематически достоверно более выражено, чем в контроле: с 4,0 на 7-е сутки до 10,5 баллов к концу эксперимента. Опытные значения показателя «ВВВ» достоверно выше контрольных на всех сроках тестирования ( р0,05). Средний прирост показателя «ВВВ» при трансплантации

Сохранность ткани. Трансплантация в область травмы нативных ККП на 30-е сутки эксперимента приводит к увеличению площади сохранного серого и белого вещества по сравнению с контролем на 52% и 48% на расстоянии 5 мм от эпицентра травмы в каудальном направлении и в среднем на 58% в ростральном. На расстоянии 3 мм от эпицентра повреждения достоверных различий по этим показателям не наблюдали (Рис. 25

Расстояние от эпицентра травмы Рис. 25. Площадь сохранного белого вещества (по оси ординат) на 30-е сутки после КТСМ и трансплантации нативных ККП. Круглые символы – опыт, треугольные символы – контроль (DPBS). Расстояние от эпицентра травмы в мм слева от 0 – в ростральном направлении, справа – в каудальном. – р0,05

Суммарная площадь патологических полостей. На 30-е сутки после КТСМ и трансплантации ККП установлено уменьшение суммарной площади патологических полостей в белом веществе спинного мозга крысы по сравнению с контрольной группой на расстоянии 5 мм от эпицентра травмы, как в ростральном так и в каудальном направлениях. Наибольшая достоверная разница установлена в ростральном фрагменте. Здесь суммарная площадь патологических полостей в опыте в зонах 1 и 2 в среднем в 2,5 а в зонах 3 и 4 в 4 и 3 раза меньше, чем в контроле (Рис. 26 ). На расстоянии 3 мм от эпицентра травмы достоверных различий по этим показателям не наблюдали.

Влияние трансплантации КОВ на посттравматическую регенерацию спинного мозга крысы

К 30 суткам эксперимента количество S100+-клеток в наружных зонах белого вещества на расстоянии 1,5 см от эпицентра травмы в условиях прямой доставки генов возрастает на 46% (р 0,05) (Рис. 71). При введении клеток крови пуповины, трансфицированных плазмидой pBud-VEGF-FGF2, этот показатель увеличивается на 55% (р 0,05).

При тройном иммунофлуоресцентом окрашивании с помощью антител против HSP25, GFAP и Krox20 в белом веществе выявлены клетки, экспрессирующие все три указанных маркера (HSP25+/GFAP+/Krox20+-клетки). В сером веществе и в области вхождения задних корешков данные клетки не обнаружены. Наибольшее количество HSP25+/GFAP+/Krox20+-клеток в области задних канатиков характерно для 1 опытной группы с доставкой генов vegf и fgf2 на клеточных носителях. Для 2 опытной группы с прямой доставкой плазмиды с теми же генами этот показатель снижен в 2 раза. В контрольной группе HSP25/GFAP/Krox20+-клетки в области задних канатиков отсутствуют, наблюдаются лишь единичные GFAP+/Krox20+-клетки и большое количество GFAP+-клеток. HSP25+-клетки в области вхождения задних корешков обнаружены лишь в 1 опытной группе (ККП+pBud-VEGF-FGF2).

Полученные результаты свидетельствуют о том, что доставка генов vegf и fgf2 приводит к увеличению количества эндогенных шванновских клеток в области повреждения спинного мозга. Данный феномен можно объяснить либо увеличением срока выживания эндогенных шванновских клеток, либо повышением их способности к миграции в область повреждения и пролиферации. Эти данные согласуются с показанной ранее возможностью плазмиды с геном сосудистого эндотелиального фактора роста (vegf) усиливать пролиферацию шванновских клеток, увеличивать экспрессию в них белка vegf, тем самым улучшая способность к регенерации аксонов (Haninec et al. 2012). Способность усиливать пролиферацию шванновских клеток in vitro установлена и для фактора роста фибробластов 2 (fgf2) (Shen et al. 2005). Транскрипционный фактор Krox20 является надежным маркером миелинобразующих шванновских клеток и также экспрессируется клетками пограничной шапочки, которые активно мигрируют в область повреждения, где дифференцируются в шванновские клетки (Shen et al. 2005). Начало экспрессии Krox20 приурочено к стадии перехода предшественников в зрелые клетки (Topilko et al. 1994). Наличие белка S100 специфично как для астроцитарной глии, так и для незрелых шванновских клеток. Ранее GFAP считался высоко специфичным только для зрелых астроцитов, но исследования последних лет показали экспрессию данного белка в миелиннеобразующих шванновских клетках (Wang et al. 2010). Обнаружение S100+/GFAP+/Krox20+-клеток в нашем исследовании может свидетельствовать о наличии мигрирующих в спинной мозг шванновских клетках на стадии неполной дифференцировки в миелинобразующий клеточный тип. При этом среди всей популяции мигрировавших шванновских клеток встречаются и зрелые Krox20+-клетки, способные к миелинизации аксонов. Увеличение количества Krox20+-клеток в 1 опытной группе (ККП+pBud-VEGF-FGF2) по сравнению с группой 2 (pBud-VEGF-FGF2) и контрольной (КТСМ) как в белом веществе, так и в области вхождения задних корешков говорит о стимулировании миграции и дифференцировке шванновских клеток в большей степени при доставке генов vegf и fgf2 при помощи ККП человека. Наиболее вероятно, что это связано со способностью к длительному выживанию трансплантированных клеток и поддержанию продукции ими терапевтических молекул. Способность к стимулированию миграции шванновских клеток в случае прямого введения плазмиды с генами vegf и fgf2 также имеет место, однако более низкие показатели по сравнению с 1 опытной группой (ККП+pBud-VEGF-FGF2), могут быть связаны с их низкой трансфекционной активностью при этом способе доставки или кратковременной продукцией нейротрофических факторов.

Белок теплового шока HSP25 играет центральную роль в системе сигнализации, которая обеспечивает регенерацию нервных волокон (Murashov et al. 2001). Ранее показано, что HSP25 экспрессируется в глиальных клетках, в том числе реактивных астроцитах, находящихся в сером веществе (Pieri et al. 2001). По экспрессии белка теплового шока HSP25 в глиальных клетках можно судить о включении цитопротекторного механизма. Нами впервые обнаружена экспрессия белка теплового шока HSP25 в GFAP+/Krox20+-шванновских клетках, мигрировавших в белое вещество области повреждения. Отсутствие HSP25+/GFAP+/Krox20+-клеток в области вхождения задних корешков и их наличие в белом веществе может свидетельствовать о возможном становлении реактивности шванновских клеток после их миграции в область демиелинизации, либо о приобретении ими дополнительных защитных свойств при изменении микроокружения.

Увеличение экспрессии специфического белка астроцитарной глии S100 в случае прямой генной терапии и при введении трансфицированных терапевтическими генами мононуклеарных клеток крови пуповины может оказывать положительное влияние на регенерацию спинного мозга. Более выраженное увеличение количества S100+-клеток при клеточно опосредованной терапии, по сравнению с прямой инъекцией плазмиды, может быть связано с известной способностью мононуклеарных клеток крови пуповины сдерживать воспалительную реакцию и оказывать нейротрофическое влияние (Kim et al. 2010) или с выработкой специфических факторов, поддерживающих выживание и дифференцировку астроцитов.

Похожие диссертации на Генно-клеточная терапия для стимулирвания нейрорегенерации при травме спинного мозга