Laboratorní implantované neurony se úspesne sloucily s mozkem

Jedna z mnoha prekázek, které je treba prekonat dríve, nez lidské embryonální kmenové bunky dosáhnou svého terapeutického potenciálu, je zjistit, zda mohou být transplantované bunky funkcne integrovány do tkání nebo orgánu.
Podle studie týmu Wisconsin vedcu, který je publikován v Sborník z Národní akademie ved, neurony, které byly v laboratori kované z prázdných bridlicových lidských embryonálních kmenových bunek, které byly implantovány do mozku mysí, se mohou úspesne spojit s mozkem a vysílat a prijímat signály.
Neurony jsou nejzákladnejsí funkcní jednotkou centrálního nervového systému a jsou specializovanými bunkami, které vedou impulsy. Lidský mozek má priblizne 100 miliard neuronu, které nepretrzite prenásejí a prijímají signály, které rídí kazdý proces od chuze a mluvení k myslení. Záver predstavuje zivotne dulezitý krok k pouzití prizpusobených bunek k oprave poskozeného nebo nemocného mozku, coz je nejkomplexnejsí lidský orgán.
Jason P. Weick, vedoucí autor nové studie a vedecký pracovník na Waismanove univerzite v Wisconsinu-Madison vysvetluje:

"Velkou otázkou bylo, zda se tyto bunky integrují funkcním zpusobem. Poprvé ukázeme, ze tyto transplantované bunky mohou poslouchat i mluvit s okolními neurony dospelého mozku."

Výzkumný tým vyhodnotil schopnost neuronu v laboratori integrovat se do obvodu mozku transplantací bunek do hipokampu dospelých mysí. Hipokampus je dobre známá oblast mozku, která hraje zásadní roli pri zpracování pameti a pri prostorové navigaci. Vedci vzali zivé tkáne, které byly odebrány ze zvírat, které dostaly bunecné transplantace ke studiu kapacity bunek k integraci.
Weick a jeho tým také poznamenali, ze lidské neurony prijaly rytmické spalovací chování mnoha mozkových bunek, které spolu vzájemne komunikují a nejvíce významne, ze lidské bunky dokázaly zmenit zpusob chování neuronové síte.
Vedci byli schopni odpovedet na tuto otázku pouzitím nové technologie, známého jako optogenetika, ve které se místo elektrického proudu pouzívá svetlo ke stimulaci aktivity neuronu.

Weick komentuje:

"Dríve jsme byli omezeni tím, jak úcinne budeme stimulovat transplantované bunky. Nyní máme nástroj, který nám umoznuje specificky stimulovat pouze transplantované lidské bunky a mnoho z nich najednou neinvazivním zpusobem."

Vysvetluje, ze k urcení funkce implantovaných bunek bylo nezbytné nejprve modulovat kapacitu implantovaných bunek, protoze drívejsí technologie byly prílis nepresné a nespolehlivé k presnému urcení toho, co provedli transplantovaní neurony.
Vsech 220 druhu tkání v lidském tele pochází z embryonálních kmenových bunek a jejich blízkých indukovaných pluripotentních kmenových bunek. V laboratori vedci nasmerovali tyto bunky, aby se zmenily na mnoho bunecných typu, vcetne mozkových bunek.

Zájem o lidské embryonální kmenové bunky a indukované pluripotentní bunky má potenciál produkovat neomezené dodávky zdravých specializovaných bunek, které mohou být pouzity k nahrazení nemocných nebo poskozených bunek.
Vedci verí, ze poruchy mozku, jako je amyotrofická laterální skleróza, lépe známé jako Lou Gehrigova choroba a Parkinsonova choroba, by mohly být eradikovány nahrazením vadných bunek zdravými laboratorními bunkami.
V uplynulém desetiletí rada studií na zvírecích modelech prokázala, ze jak indukované, tak embryonální kmenové bunky dokází zmírnit deficity techto onemocnení u zvírecích modelu.
Nová studie pripravuje cestu klinickým lékarum, aby potenciálne pouzívali technologii na bázi svetla k manipulaci s transplantovanými bunkami a tkánemi.
Su-Chun Zhang, UW-Madison profesor neuroved a autor nové zprávy PNAS, ríká:

"Manzelství mezi kmenovými bunkami a optogenetiky má potenciál pomoci pri lécbe rady vycerpávajících neurodegenerativních poruch.Muzete si predstavit, ze pokud se transplantované bunky nechovají tak, jak by mely, muzete pouzít tento systém k jejich modulaci pomocí svetla . "

Dalsím autorem zprávy PNAS, kterou financuje Národní institut zdraví Spojených státu amerických, je Yan Liu, který je rovnez centrem Waismana UW-Madisona.
Napsal Petra Rattue