Μελέτη του ρόλου των βλαστοκυττάρων του μυελού των οστών στην μορφολογική και λειτουργική αποκατάσταση του ΚΝΣ μετά από τραύμα

Abstract

The aim of our study was the investigation of bone marrow mesenchymal stem cells (MSC) neuroprotective ability on CNS neurons that were exposed to glutamate excitotoxicity in vitro and in vivo.Our results indicated that soluble factors in MSC-conditioned medium protected mouse embryonic cortical neurons and rat gagglion cells from NMDA-induced death. In Real-Time experiments and cDNA microarrays, embryonic cortical neurons that were incubated in MSC-conditioned medium expressed lower transcriptional levels of non-neuronal genes and genes related to various stem cell types. MSC-conditioned medium mediated neuroprotection on retinal gagglion cells was associated with reduced Ca2+ influx in those cells. In vivo, intravenous administration of EGFP+ MSCs was neuroprotective in a kainic acid epilepsy model, as was shown by reduced neurodegeneration and glial cell activation in mice hippocampi.To conclude, MSCs offer direct neuroprotection to CNS neurons reducing their susceptibility to glutamate R-ligands as well as altering their gene expression profile.

Στόχος της μελέτης μας ήταν η διερεύνηση της ικανότητας των Μεσεγχυματικών Βλαστοκυττάρων (ΜΒ) του μυελού των οστών να προστατεύουν in vitro και in vivo νευρώνες του ΚΝΣ που εκτίθενται στην διεγερσιτοξικότητα του γλουταμινικού οξέος.Τα αποτελέσματα των πειραμάτων μας έδειξαν πως διαλυτοί παράγοντες που περιέχονται στο θρεπτικό μέσο των ΜΒ προστατεύουν σε μεγάλο ποσοστό εμβρυικούς νευρώνες του φλοιού του ποντικού και γαγγλιακά κύτταρα αμφιβληστροειδούς του αρουραίου από τον θάνατο που προκαλεί το NMDA. Σε πειράματα Real Time-PCR και cDNA μικροσυστοιχείες γονιδίων, οι εμβρυικοί νευρώνες του φλοιού που επωάστηκαν με θρεπτικό μέσο ΜΒ παρουσίασαν μειωμένα μεταγραφικά επίπεδα των υπομονάδων των υποδοχέων του γλουταμινικού οξέος και αυξημένα μεταγραφικά επίπεδα γονιδίων που σχετίζονται με μη-νευρικά κύτταρα και διαφορετικούς τύπους βλαστοκυττάρων. Η νευροπροστασία του θρεπτικού μέσου των ΜΒ στα γαγγλιακά κύτταρα του αμφιβληστροειδούς σχετίστηκε με μειωμένη εισροή ιόντων ασβεστίου στα κύτταρα αυτά. In vivo, η ενδοφλέβια χορήγηση EGFP+ ΜΒ σε ένα μοντέλο επιληψίας καϊνικού οξέος σε ποντίκια παρείχε νευροπροστασία, όπως φάνηκε από την περιορισμένη νευρική βλάβη και την μειωμένη ενεργοποίηση των κυττάρων γλοίας στον ιππόκαμπο των ζώων.Συμπερασματικά, τα ΜΒ προστατεύουν άμεσα τους νευρώνες του ΚΝΣ μειώνοντας την ευαισθησία τους στους προσδέτες των υποδοχέων του γλουταμινικού οξέος καθώς επίσης μεταβάλλοντας το πρότυπο της γονιδιακής τους έκφρασης.