Стволови клетки подобряват лечението при инсулт

Околоплодната или на медицински език - амниотичната течност, е идентифицирана като неизползван източник на клетки, с широк потенциал, които притежават имуномодулиращи свойства и нямат проблеми с каквито и да било етични и правни ограничения, както е при ембрионалните стволови клетки.

Доказано е, че CD117 (c-Kit) плюс клетките, изолирани от околоплодната течност, се диференцират в клетъчни линии, представляващи и трите ембрионални зародишни слоя, без да генерират тумори, което ги прави идеални кандидати за приложение в регенеративната медицина. 

Освен това способността им да се присаждат в увредени органи и да модулират имунните и възстановителни реакции на тъканите на гостоприемника предполага, че трансплантацията на такива клетки може да бъде полезна за лечението на различни дегенеративни и възпалителни заболявания. 

Въпреки че остават важни въпроси относно произхода, хетерогенния фенотип и потенциала за разширяване на стволовите клетки от околоплодната течност, доказателствата до момента подкрепят тяхната потенциална роля като ценен източник на стволови клетки в областта на регенеративната медицина.

Изследване, публикувано в STEM CELLS Translational Medicine, разкрива нови възможности  за лечение на исхемичен инсулт.

Лекуват слепота и изгаряния със стволови клетки

Проучването, водено от проф. Анамария Чимини от университета в гр. Акуила и проф. Либорио Ступия от университета „Д'Анунцио“ в Киети – Пескара, Италия, разкрива, че секретомът на стволови клетки на околоплодната течност може да възстанови пластичността на невроните (способността на мозъка да се променя и адаптира), подобрява познавателната способност  и замества невроните, увредени или загубени вследствие на получен исхемичен инсулт.

Тяхното откритие може да доведе до по-широко приложима терапия за инсулт, която не е ограничена от тесен прозорец на лечение или вече налични състояния и проблеми.

Всяка година 5,5 милиона души по света умират от инсулт и над 116 милиона остават инвалиди според Световната организация за инсулти. Повечето мозъчни удари, около 87%, са от исхемичен тип, които се появяват, когато съдът, доставящ кръв към мозъка, се запуши.

Най-ефективното лечение, което се използва в момента, е лекарство за разграждане на съсиреците, известно като тъканен плазминогенен активатор (t-PA). Въпреки това, за да бъде ефективен, t-PA трябва да се прилага в рамките на три часа след появата на първите симптоми на инсулт и дори тогава процентът на излекуване е нисък. Освен това лекарствата  от типа на t-PAs крият и някои рискове. Те се отнасят особено за хора с проблеми в съсирването на кръвта, неконтролирано високо кръвно налягане, скорошна операция или травма.

„Самата тромболитична терапия може да доведе до мозъчни увреждания като церебрална исхемия/реперфузионно (I/R) увреждане. Този вид увреждане е една от основните причини за инвалидност, висока заболеваемост и смъртност в световен мащаб“, казва проф. д-р Чимини. (Реперфузията е процесът на възстановяване на притока на кръв към орган или тъкан, обикновено след инфаркт или инсулт).

Проф. д-р Чимини (вляво) и проф. Либорио Ступия

В търсенето на по-добри възможности за лечение стволовите клетки се очертават като възможен способ поради техните регенеративни способности. Стволовите клетки на амниотичната течност (hAFSCs) са по-подходящи, тъй като възрастните стволови клетки, дори след препрограмиране, могат да преминат покрай всички съществуващи генетични състояния, което води до известни ограничения в приложението им. 

От друга страна, hAFSCs предлагат по-ясна терапевтична картина. Като нов клас плурипотентни стволови клетки с междинни характеристики – между ембрионални и възрастни стволови клетки, hAFSCs са в състояние безопасно да се диференцират във всички видове тъкани. Освен това етичните проблеми, свързани с употребата им, са минимални, тъй като те се събират по време на рутинна амниоцентеза, амниоредукция в третия триместър или при цезарово сечение.

Нарастващият интерес към hAFSCs през последното десетилетие накара учените също да изследват клетъчния секретом. Той обхваща пълния набор от протеини, експресирани от клетките и секретирани в извънклетъчното пространство, както и потенциалните му неврозащитни механизми.

В това проучване екипът на професорите Чимини-Ступия си поставя за цел да определи кои пътища на сигнална трансдукция биха могли да бъдат активирани от hAFSC, извлечени от секретома, по време на инсулт. Сигналната трансдукция е начинът, по който сигналите се пренасят през клетката чрез протеини - процес, необходим за изцеление.

Доц. д-р Атанас Кацаров: Ще възстановяваме ставите със стволови клетки

Учените също така искат да анализират експресията на miRNA в кондиционираната среда. Счита се, че  miRNAs, открити в екзозомите, са ключови регулатори на имунния отговор, които засягат съзряването, пролиферацията, диференциацията и активирането на имунните клетки, както и секрецията на антитела и отделянето на възпалителни медиатори.

„По този начин екзозомите предлагат алтернативен терапевтичен подход, като заместител на клетъчната трансплантация“, казва проф. д-р Чимини.

В началото екипът започва изследването си с изобретяване на ин витро модел на инсулт. За тази цел учените лишават hAFSCs от кислород и глюкоза на няколко различни времеви прозореца – на третия час клетките показват намаляване на жизнеспособността си с около 50%. След 24 часа те третират клетките с изчерпан кислород и глюкоза със среда, кондиционирана с hAFSC в различни проценти.

„Когато изследвахме резултатите, открихме, че секретомът, извлечен от hAFSC, e активирал пътища за оцеляване, както и такива, които спират апоптозата (програмирана клетъчна смърт). Освен това анализът на микроРНК в екзозомния компонент показва изобилие от miRNA, участващи в защитата на невроните и контролирането на смъртта на невронните клетки”, посочва проф. Либорио Ступия.

„В светлината на получените данни ние вярваме, че използването на кондиционирана среда и по-специално екзозоми, може да се окаже подходящо лечение за I/R увреждане“, заключи той.

„Тези ранни предклинични резултати със сигурност са обнадеждаващи и показват необходимостта от по-нататъшно задълбочено изследване на секретома, получен от човешка амниотична течност от стволови клетки, като регенеративна клетъчна терапия“, заяви д-р Антъни Атала, главен редактор на STEM CELLS Translational Medicine и директор от Института за регенеративна медицина „Уейк Форест“. 

Тези резултати предполагат потенциален подход, който може да промени изхода за милиони пациенти, които страдат от инсулт.

Източник: AlphaMed Press