Trapianto di cellule staminali di ripristinare la memoria, l'apprendimento nei topi

Marzo 29, 2016 Admin Salute 0 9
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Uno studio condotto presso l'Università del Wisconsin-Madison è il primo a dimostrare che le cellule staminali umane possono con successo si impiantare nel cervello e quindi sanare deficit neurologici, dice l'autore senior Su-Chun Zhang, professore di neuroscienze e neurologia.

Una volta all'interno del cervello di topo, le cellule staminali impiantate formano due, tipi fondamentali comuni di neuroni, che comunicano con il GABA chimici o acetilcolina. "Questi due tipi di neuroni sono coinvolti in molti tipi di comportamento umano, le emozioni, l'apprendimento, la memoria, la dipendenza e molte altre questioni psichiatriche", dice Zhang.




Le cellule staminali embrionali umane sono state coltivate in laboratorio, utilizzando sostanze chimiche che sono noti per promuovere lo sviluppo in cellule nervose - un campo che Zhang ha aiutato pioniere per 15 anni. I topi sono stati un ceppo speciale che non rifiutano trapianti da altre specie.

Dopo il trapianto, i topi ottenuto significativamente migliore nei test comuni di apprendimento e memoria nei topi. Per esempio, erano più abili nella prova labirinto acquatico, che li sfidato ricordare la posizione di una piattaforma nascosta in una piscina.

Lo studio è iniziato con un danno intenzionale a una parte del cervello che è coinvolta nell'apprendimento e nella memoria.

Tre misure erano fondamentali per il successo, dice Zhang: luogo, i tempi e la purezza. "In via di sviluppo le cellule del cervello ricevono i loro segnali dal tessuto che risiedono in, e la posizione nel cervello abbiamo scelto indirizzate queste cellule a formare sia GABA e neuroni colinergici."

La distruzione iniziale era in una zona chiamata setto mediale, che collega l'ippocampo dal GABA e neuroni colinergici. "Questo circuito è fondamentale per la nostra capacità di imparare e ricordare", dice Zhang.

Le cellule trapiantate, tuttavia, sono stati collocati nell'ippocampo - un centro di memoria vitale - all'altra estremità di tali circuiti di memoria. Dopo che le cellule trasferite sono stati impiantati, in risposta alle direzioni chimiche del cervello, hanno iniziato a specializzarsi e collegare alle celle appropriate nell'ippocampo.

Il processo è simile a una sezione di cavo telefonico, Zhang dice. Se si riesce a trovare il percorso corretto, è possibile collegare la sostituzione da entrambe le estremità.

Per lo studio, pubblicato in questo numero di Nature Biotechnology, Zhang e primo autore Yan Liu, un socio di post-dottorato presso il Centro Waisman del campus, diretto chimicamente le cellule staminali embrionali umane per iniziare la differenziazione in cellule neurali, e poi iniettato le cellule intermedie . Inaugurando le cellule attraverso la specializzazione parziale impedita la formazione di tipi cellulari indesiderate nei topi.

Garantire che quasi tutte le cellule trapiantate divenne cellule neurali era critica, Zhang dice. "Ciò significa che si è in grado di prevedere ciò che la progenie sarà, e per qualsiasi utilizzo futuro nella terapia, si riduce la possibilità di iniettare cellule staminali che potrebbero costituire i tumori. In molti altri esperimenti di trapianto, iniettando cellule progenitrici precoci portato in masse di cellule -. I tumori Questo non è accaduto nel nostro caso perché le cellule trapiantate sono puri e impegnati a un particolare destino in modo che non generano altro Dobbiamo essere sicuri di non iniettiamo i semi di cancro "..

Riparazione del cervello attraverso la sostituzione delle cellule è un Santo Graal di trapianto di cellule staminali, e le due tipi cellulari sono entrambi fondamentali per la funzione del cervello, Zhang dice. "Neuroni colinergici sono coinvolti nella sindrome di Alzheimer e giù, ma i neuroni GABA sono coinvolti in molti disturbi aggiuntivi, tra cui la schizofrenia, l'epilessia, la depressione e la dipendenza."

Anche se allettante, terapia con cellule staminali è improbabile che sia il beneficio immediato. Zhang osserva che "per molti disturbi psichiatrici, non si sa quale parte del cervello è andato storto." Il nuovo studio, dice, è più probabile vedere immediata applicazione nella creazione di modelli per lo screening di stupefacenti e di scoperta.

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