خلاصه:

سلول هاي بنيادي پرتوان القايي انسان (hiPSCs)، منبع سلولي مطلوبي در درمان هاي برپايه جايگزيني سلول براي آسيب هاي مغزي حاد محسوب مي شوند. ما از طريق پيوند سلول هاي پروژنيتوري عصبي (NPCs) مشتق از hiPSCها در منطقه striatum دچار كمي خوني (ايسكمي) شده، پتانسيل درماني hiPSCها در درمان سكته را بررسي كرديم. پيوندهاي انجام شده، ناقل هاي داراي تيروزين هيدروكسيلاز ميزبان را دريافت كردند و حاوي نورون هاي مياني در حال شكل گيري و نورون هاي نخاعي توليد كننده GABA بودند كه به مرور زمان آكسون هاي خود را به ناحيه substantia nigra ميزبان مي فرستادند. سلول هاي پيوندي توانستند عيوب حركتي و حسي القا شده در اثر سكته را برطرف كنند. همچنين پيوندها در برابر تحليل ناحيه substantia nigra ميزبان كه به تخريب اتصالات دوطرفه striato-nigral منجر مي شود، داراي اثرات محافظتي بودند. عصب رساني پيوند از طريق فيبرهاي تيروزين هيدروكسيلاز، محافظت از  substantia nigraو بهبود عملكردهاي حسي نورون ها، از اولين رويدادهاي بعد از پيوند بودند كه به طور موقتي از بلوغ كند نورون هاي توليد كننده GABA در پيوند و عصب رساني substantia nigra جدا مي شوند. اين يافته ها پيشنهاد مي كنند كه hiPSC-NPCs پيوند شده در ابتدا بر روي ساختارهاي مغز ميزبان داراي اثرات حفاظتي و القاي رشد هستند كه پيش از فعال شدن مسيرهاي بازسازي و  يكپارچه شدن با ميزبان روي مي دهند.  ما براين باوريم كه پيوند NPCهاي مشتق از hiPSCها مي تواند با دخالت هاي مفيد، پيامدهاي عملكردي سكته را از دو مسير اعمال اثرات محافظتي بر روي نورون ها و بازسازي مسيرهاي آسيب ديده به حداقل برساند.

Human induced pluripotent stem cells improve stroke outcome and reduce secondary degeneration in the recipient brain.

Polentes J, Jendelova P, Cailleret M, Braun H, Romanyuk N, Tropel P, Brenot M, Itier V, Seminatore C, Baldauf K, Turnovcova K, Jirak D, Teletin M, Côme J, Tournois J, Reymann K, Sykova E, Viville S, Onteniente B.

Abstract

Human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) are a most appealing source for cell replacement therapy in acute brain lesions. We evaluated the potential of hiPSC therapy in stroke by transplanting hiPSCs-derived neural progenitor cells (NPCs) into the post-ischemic striatum. Grafts received host tyrosine hydroxylase-positive afferents, and contained developing interneurons and homotopic GABAergic medium spiny neurons that, with time, sent axons to the host substantia nigra. Grafting reversed stroke-induced somatosensory and motor deficits. Grafting also protected the host substantia nigra from the atrophy that follows disruption of reciprocal striato-nigral connections. Graft innervation by tyrosine hydoxylase fibers, substantia nigra protection and somatosensory functional recovery were early events, temporally dissociated from the slow maturation of GABAergic neurons in the grafts and innervation of substantia nigra. This suggests that grafted hiPSC-NPCs initially exert trophic effects on host brain structures, which precede integration and potential pathway reconstruction. We believe that transplantation of NPCs derived from hiPSCs can provide useful interventions to limit the functional consequences of stroke through both neuroprotective effects and reconstruction of impaired pathways.