Terapia kmeňovými bunkami pri Alzheimerovej chorobe: Prehľad experimentálnych modelov a reality 1. časť

Abstraktné

Alzheimerova choroba (AD) je neurodegeneratívna porucha. Patológiu AD charakterizujú extracelulárne plaky amyloid beta (A), neurofibrilárne spleti zložené z hyperfosforylovaného tau, smrť neurónov, strata synapsie a atrofia mozgu.

Atrofia mozgu sa týka redukcie buniek a atrofie tkanív mozgových orgánov, čo môže ľahko viesť k strate pamäti. Nemali by sme sa však báť atrofie mozgu, keďže existuje mnoho spôsobov, ako si môžeme mozog chrániť a zachovať si dobrú pamäť.

Po prvé, zapojenie sa do prospešného cvičenia môže spomaliť progresiu atrofie mozgu. Výskumy ukazujú, že pravidelná fyzická aktivita zlepšuje kognitívny výkon a pamäť tým, že zvyšuje krvný obeh a spojenia medzi neurónmi v mozgu. Plávanie, beh, hranie stolného tenisu a iné športy môžu pomôcť spomaliť proces mozgovej atrofie. Navyše, rozhýbanie tela môže zmierniť stres a zlepšiť náladu.

Po druhé, udržiavanie zdravých stravovacích návykov je tiež dôležitým opatrením na udržanie zdravia mozgu. Konzumácia väčšieho množstva potravín bohatých na Omega-3 mastné kyseliny, ako je losos, ľanové semienka a vlašské orechy, môže podporiť zdravie mozgu, a tým zlepšiť pamäť. Okrem toho konzumácia väčšieho množstva čerstvej zeleniny, ovocia a celozrnných potravín môže znížiť zápal a poškodenie mozgu voľnými radikálmi a chrániť náš mozog.

Ďalším veľmi dôležitým správaním je udržiavanie aktívneho spoločenského života. Interpersonálna interakcia zlepšuje zdravie mozgových buniek zvýšením sebavedomia a znížením úzkosti. Účasť na skupinových aktivitách, interakcia s rodinou a priateľmi a dobrovoľníctvo sú skvelé spôsoby, ako vybudovať aktívny spoločenský život.

Zatiaľ čo zmenšovanie mozgu môže ovplyvniť našu pamäť, správnymi krokmi v správaní môžeme spomaliť jeho progresiu a udržať si zdravý mozog. Preto by sme sa nemali vzdávať nádeje. Môžeme podniknúť kroky na zlepšenie nášho životného štýlu a začleniť zdravé návyky do našich životov, aby sme zaistili, že náš mozog zostane silný a časom rastie. Je vidieť, že potrebujeme zlepšiť pamäť a Cistanche deserticola môže výrazne zlepšiť pamäť, pretože Cistanche deserticola je tradičný čínsky liečivý materiál, ktorý má mnoho jedinečných účinkov, jedným z nich je zlepšenie pamäte. Účinnosť Cistanche deserticola pochádza z viacerých aktívnych zložiek, ktoré obsahuje, vrátane kyseliny trieslovej, polysacharidov, flavonoidových glykozidov atď. Tieto zložky môžu podporovať zdravie mozgu rôznymi spôsobmi.

Kliknite na spoznajte 10 spôsobov, ako zlepšiť pamäť

Bolo testovaných mnoho terapií na zlepšenie alebo aspoň účinnú modifikáciu priebehu AD. Zmysluplné údaje naznačujú, že transplantácia kmeňových buniek môže zmierniť neuropatológiu a významne zlepšiť kognitívne deficity na zvieracích modeloch s Alzheimerovou chorobou.

Transplantované kmeňové bunky preukázali svoje prirodzené výhody pri zlepšovaní kognitívneho poškodenia a dysfunkcie pamäte, hoci je potrebné prekonať určité slabiny alebo obmedzenia.

Tento prehľad rekapituluje modely hlodavcov pre AD, terapeutickú účinnosť kmeňových buniek, ovplyvňujúce faktory a základné mechanizmy za týmito zmenami. Liečba kmeňovými bunkami poskytuje perspektívu a výzvy pre jej klinickú aplikáciu v budúcnosti.

KĽÚČOVÉ SLOVÁ

Alzheimerova choroba, zvierací model, kognitívne deficity, strata pamäti, terapia kmeňovými bunkami.

1|ÚVOD DO ALZHEIMEROVEJ CHOROBY

Alzheimerova choroba (AD) je neurodegeneratívna porucha so zákerným nástupom a pomalou progresiou. Je to rastúci zdravotný problém a má obrovský vplyv na jednotlivcov a spoločnosť.

Epidemiologická štúdia odhalila, že počet pacientov s AD vo veku 60 a viac rokov v Číne sa blíži k 9,83 miliónom s 95 % intervalom spoľahlivosti 9,39 – 10,29.1 Incidencia populácie nad 65 rokov je približne 1 % – 3 %.2

Po 70. roku života sa riziko AD zdvojnásobuje každých 5 rokov.3Klinicky môžu byť pacienti v predklinickom období bez zjavných symptómov asi 8–10 rokov.2 Neskôr môže dôjsť k progresívnemu poklesu pamäti, afázii, apraxii, ignorancii, exekutíve dysfunkcie, zmeny osobnosti a symptómy správania. Po diagnostikovaní AD je priemerná doba prežitia pacientov približne 4,2 roka u mužov a 5,7 roka u žien.

Patologické znaky AD sa prejavujú extracelulárnymi plakmi amyloid beta (A ), hyperfosforylovaným tau v intracelulárnych neurofibrilárnych spletiach, smrťou neurónov, elimináciou synapsií a atrofiou mozgu.5,6

Tieto charakteristiky sú zdôraznené prostredníctvom súvisiacich mechanizmov, ako je oxidačný stres, tvorba voľných radikálov, metabolická dysfunkcia a uvoľňovanie zápalových cytokínov (napr. tumor nekrotizujúci faktor [TNF]- a interleukín [IL]-1).

Škodlivé faktory aktivujú dráhu bunkovej smrti a indukujú synaptické deficity v hipokampe, čo vedie ku kognitívnemu poškodeniu a poklesu pamäti. Medikamentózna liečba AD zahŕňa inhibítory acetylcholínesterázy, ako je donepezil, galantamín, rivastigmín a takrín, antagonisty receptora N-metyl-d-aspartátu (NMDA), ako je memantín, a A-riadenú monoklonálnu protilátku, ako je aducanumab.7,8 Niekoľko prírodných zlúčenín, ktoré môžu znížiť amyloidné plaky, neurofibrilárne klbká a neurozápaly boli hodnotené aj v klinických štúdiách.9,10

Doteraz bolo preukázané, že nolieky zabraňujú alebo odďaľujú progresiu AD. Liečba kmeňovými bunkami ako nová technológia bola skúmaná na zvieracích modeloch s AD. Získateľné výsledky výskumu dokázali, že transplantácia kmeňových buniek môže zlepšiť pamäť a schopnosti učenia. Dlhšia očakávaná dĺžka života dobre odráža terapeutický účinok transplantovaných kmeňových buniek na rôznych modeloch podobných AD.11,12

Funkčná úloha kmeňových buniek sa však veľmi líši a existujú určité slabé stránky alebo obmedzenia, ktoré je potrebné prekonať. Etiológia AD zahŕňa viaceré rizikové faktory, ako je genotyp, starnutie, infekcia, imunita, príjem toxínov, znečisťujúce látky z prostredia, sociopsychologické faktory. , atď.

APOE4 homozygoti dramaticky zvyšujú riziko AD, 14,5-krát vyššie ako APOE3 homozygoti. Asi 45 %-50 % pacientov s AD je nositeľmi aspoň jednej alely APOE4.17–20 Existuje interakcia medzi expresiou APOE4 a vírusom herpes simplex typu 1 pri progresii Alzheimerovej choroby.21

S neurozápalom, ktorý vedie k produkcii A 1-42 a patológii tau, súvisia aj iné infekcie.22–25 V súčasnosti sa sporadická AD vo všeobecnosti považuje za výsledok interakcie medzi genetickou náchylnosťou a environmentálnymi faktormi.26 Genetické znaky môžu byť modifikované prostredím a životný štýl.

Navyše, určité poruchy, ako je hypotyreóza, cerebrovaskulárne ochorenie, diabetes mellitus 2. typu, imunitne podmienené ochorenie, vírusová infekcia, epilepsia, depresia a schizofrénia, sú predisponujúcimi faktormi pre rozvoj AD. Celkovo je vývoj Alzheimerovej choroby multifaktoriálny proces charakterizovaný vysokým stupňom neuropatologickej heterogenity.

2|PREh

Mnoho rôznych zlúčenín, biochemikálií alebo mediátorov sa používa na intervenčné štúdie na zvieracích modeloch s Alzheimerovou chorobou, ako sú mikroRNA, cytokíny, chemické inhibítory a bunkové derivované dexozómy.11,27–29

Ich terapeutické účinky sa menia v závislosti od živočíšnych druhov, spôsobov podávania, hodnotiacich ukazovateľov a časových intervalov.

Množstvo výskumných údajov podporuje, že transplantácia kmeňových buniek je spojená so zlepšením synaptickej plasticity a kognitívnej výkonnosti.1,30,31 Terapeutické kmeňové bunky sa môžu transdiferencovať do neurónovej línie, čo je sľubný prístup na stimuláciu obvodov neurogenézy.

2,1|Typy kmeňových buniek

Na základe zdroja tkaniva (napr. embryo, placenta, plodová voda, kostná dreň, tuk, menštruačná krv alebo zubná dreň) možno kmeňové bunky zhruba rozdeliť do troch kategórií: autológne, alogénne alebo indukované pluripotentné kmeňové bunky (iPSC).

Počas rešerše literatúry sa zhromaždilo 75 predklinických štúdií, ktoré obsahovali kompletné informácie o liečbe kmeňovými bunkami.

Ďalšia analýza ukázala, že bežnými typmi kmeňových buniek sú nervové kmeňové bunky odvodené z mozgu (NSC), mezenchymálne kmeňové bunky odvodené z kostnej drene (BM-MSC), mezenchymálne kmeňové bunky odvodené z ľudskej pupočníkovej krvi (hUCB-MSC) a embryonálne kmeňové bunky. (ESC) (obrázok 1). Nižšie je podrobne popísaných niekoľko typov kmeňových buniek.

2.1.1|NSCS

Transplantované NSC kompenzujú stratu neurónov a majú priamy účinok na tkanivo príjemcu (tabuľka 1). Okrem toho môžu transplantované NSC produkovať parakrinné cytokíny, ktoré majú nepriamy účinok na neurogenézu.

Funkciu transplantovaných NSC je možné zlepšiť predkondicionovaním. Napríklad transplantácia NSC, ktoré exprimujú rastový faktor, podporuje neurogenézu a zlepšuje kognitívne poškodenie v modeli hlodavcov podobných AD.32 NSC nadmerne exprimujúce cholínacetyltransferázu môžu zvrátiť deficity priestorovej pamäte a učenia.33

Základné mechanizmy súvisia s parakrinerálnym uvoľňovaním neuroprotektívnych faktorov, oslabením zmiešanej proteinopatie (amyloid a tau), imunomoduláciou, inhibíciou neurozápalu a podporou neurogenézy/synaptogenézy.11,34

Transplantované NSC sa však môžu diferencovať aj na neneurónovú gliu, čo je nežiaduca udalosť pri jej aplikácii.35

2.1.2|BM-MSCS

Mezenchymálne kmeňové bunky pochádzajúce z kostnej drene boli široko skúmané pri liečbe zvieracích modelov s Alzheimerovou chorobou. Kvôli ich dostupnosti, relatívnej ľahkej manipulácii a širokému spektru typov buniek, na ktoré sa môžu diferencovať, sú BMMSC teraz jedným z najčastejšie používaných typov kmeňových buniek.

Transplantované BM-MSC sa môžu transdiferencovať na neuróny, vylučovať acetylcholínové neurotransmitery a produkovať neurotrofíny, ako je neurotrofický faktor odvodený od mozgu (BDNF) a nervový rastový faktor (NGF).

Transplantované BM-MSC tiež inhibujú smrť buniek súvisiacu s A a tau. Medzitým je expresia protizápalových cytokínov, ako je IL-10 a IL-4 upregulovaná, zatiaľ čo hladiny prozápalových cytokínov, ako je TNF- a IL-1, sú regulované smerom nadol. podávanie BM-MSC, ktoré môžu migrovať do hipokampu, zlepšuje priestorové učenie, kognitívne schopnosti a pamäťové deficity.

Intravenózne podanie je minimálne invazívny prístup, ktorý má oproti intrakraniálnej injekcii významné výhody. Infiltrácia intravenózneho BM-MSC do viacerých orgánov je, žiaľ, stále problémom. Ďalším potenciálnym problémom je, že transplantované BM-MSC môžu spôsobiť trombózu počas liečby kmeňovými bunkami.36

For more information:1950477648nn@gmail.com