Nervinė kamieninė ląstelė, daugiausia nediferencijuota ląstelė, kilusi iš centrinės nervų sistemos. Neuroninės kamieninės ląstelės (NSC) gali sukelti palikuonių ląsteles, kurios auga ir diferencijuojasi į neuronus ir gliaudines ląsteles (neneuronines ląsteles, kurios izoliuoja neuronus ir padidina greitį, kuriuo neuronai siunčia signalus).
kamieninės ląstelės: neuroninės kamieninės ląstelės
Tyrimai parodė, kad smegenyse taip pat yra kamieninių ląstelių. Žinduoliuose labai nedaug naujų neuronų susidaro po gimimo, tačiau kai kurie neuronai
Ilgus metus buvo manoma, kad smegenys yra uždara, fiksuota sistema. Net garsus ispanų neuroanatomas Santiago Ramón y Cajal, kuris 1906 m. Laimėjo Nobelio fiziologijos premiją už neurono kaip pagrindinės smegenų ląstelės nustatymą, per savo nepaprastą karjerą nežinojo apie neurogenezės (nervų audinio formavimo) mechanizmus.. 20-ojo amžiaus antroje pusėje buvo atlikta tik keletas atradimų, visų pirma su žiurkėmis, paukščiais ir primatais, kurie užsiminė apie smegenų ląstelių atsinaujinimo galimybes. Per tą laiką mokslininkai padarė prielaidą, kad pažeidus smegenis ar pradėjus blogėti, jos negali atsinaujinti naujų ląstelių tokiu būdu, kokiu gali atsinaujinti kitos rūšies ląstelės, tokios kaip kepenų ir odos ląstelės. Manyta, kad naujų smegenų ląstelių generavimas suaugusiųjų smegenyse yra neįmanomas, nes nauja ląstelė niekada negalėjo visiškai integruotis į esamą sudėtingą smegenų sistemą. Tik 1998 m. NŠK buvo aptikti žmonėms, pirmiausia aptikti smegenų srityje, vadinamoje hipokampu, kuri, kaip žinoma, buvo naudinga formuojant prisiminimus. Vėliau NKS taip pat buvo nustatyta, kad jie yra aktyvūs uoslės lemputėse (srityje, kurioje apdorojamas kvapas), ramybės būsenoje (zonoje, kurioje apdorojamos emocijos), striaumoje (srityje, kuri apdoroja judesį) ir nugaros smegenyse, neaktyviame ir neaktyviame.
Šiandien mokslininkai tiria vaistus, kurie galėtų suaktyvinti neveikiančius NSC tuo atveju, jei būtų pažeistos zonos, kuriose yra neuronai. Kitais tyrimų būdais siekiama išsiaiškinti, kaip NŠP persodinti į pažeistas vietas ir priversti juos migruoti po pažeistas vietas. Dar kiti kamieninių ląstelių tyrėjai siekia paimti kamienines ląsteles iš kitų šaltinių (ty embrionų) ir paveikti šias ląsteles, kad jos išsivystytų į neuronus ar gliaudines ląsteles. Labiausiai ginčytinos iš šių kamieninių ląstelių yra tos, kurios yra gaunamos iš žmogaus embrionų, kurios turi būti sunaikintos, norint gauti ląsteles. Mokslininkams pavyko sukurti indukuotas pluripotencines kamienines ląsteles, perprogramuojant suaugusiųjų somatines ląsteles (kūno ląsteles, išskyrus spermos ir kiaušinių ląsteles), įvedant tam tikrus reguliavimo genus. Tačiau norint perprogramuoti ląsteles reikia naudoti retrovirusą, todėl šios ląstelės gali įnešti į pacientus kenksmingus vėžį sukeliančius virusus. Embrioninės kamieninės ląstelės (ESK) turi nepaprastą potencialą, nes jas galima paversti bet kokio tipo ląstelėmis, esančiomis žmogaus kūne, tačiau norint atlikti geresnius ESK išskyrimo ir generavimo metodus, reikia papildomų tyrimų.
Insulto atkūrimas yra viena tyrimų sričių, kur buvo daug sužinota apie kamieninių ląstelių terapijos pažadą ir sudėtingumą. Kamieninių ląstelių terapijoje gali būti naudojami du pagrindiniai metodai: endogeninis metodas arba egzogeninis metodas. Endogeninis požiūris remiasi suaugusiųjų NKS stimuliavimu paties paciento kūne. Šios kamieninės ląstelės aptinkamos dviejose girnelės (hipokampo dalies) zonose smegenyse, taip pat striatumoje (bazinių ganglijų dalyje, esančioje giliai smegenų pusrutuliuose), neokortekso (išorinis storosios smegenų dalies storis). labai susisukusi smegenų žievė) ir nugaros smegenys. Žiurkių modeliuose augimo faktoriai (ląstelių augimą skatinančios medžiagos), tokie kaip fibroblastų augimo faktorius-2, kraujagyslių endotelio augimo faktorius, smegenų išvestas neurotrofinis faktorius ir eritropoetinas, buvo skirti po smūgių, siekiant paskatinti ar sustiprinti neurogenezę, tokiu būdu išvengiama smegenų pažeidimo ir skatinamas funkcijų atsistatymas. Labiausiai žadantis augimo faktorius žiurkių modeliuose buvo eritropoetinas, kuris skatina nervinių pirmtakų ląstelių proliferaciją ir, kaip įrodyta, sukėlė neurogenezę ir funkcinį pagerėjimą po embolinio insulto žiurkėms. Po to buvo atlikti klinikiniai tyrimai, kurių metu eritropoetinas buvo skiriamas nedideliam insulto pacientų mėginiui, kuris galiausiai parodė dramatišką pagerėjimą, palyginti su asmenimis placebo grupėje. Eritropoetinas taip pat pasižymėjo šizofrenija ir išsėtine skleroze sergantiems pacientams. Tačiau norint patvirtinti eritropoetino veiksmingumą, reikia atlikti papildomus tyrimus su didesnėmis pacientų grupėmis.
Egzogeninių kamieninių ląstelių terapija priklauso nuo ekstrahavimo, auginimo in vitro ir kamieninių ląstelių transplantacijos į smegenų sritis, kurias paveikė insultas. Tyrimai parodė, kad suaugusiųjų ŠNK gali būti gaunami iš dantų žandikaulio, hipokampo, smegenų žievės ir subkortikinės baltosios medžiagos (sluoksnio po smegenų žieve). Faktiniai transplantacijos tyrimai atlikti su stuburo smegenų pažeidimais žiurkėms, naudojant kamienines ląsteles, kurios buvo biopsijuotos iš suaugusiųjų smegenų subventrikulinės zonos (zonos, esančios skysčiu užpildytų smegenų ertmių ar skilvelių sienelėse). Laimei, dėl biopsijos nebuvo funkcinių trūkumų. Taip pat buvo atlikta tyrimų su žiurkėmis, kai į smegenų insultą pažeistose smegenų srityse buvo persodintos ESC arba vaisiaus išvestos nervų kamieninės ląstelės ir progenitorinės ląstelės (nediferencijuotos ląstelės; panašios į kamienines ląsteles, tačiau turinčios siauresnes diferenciacijos galimybes). Šių tyrimų metu skiepytos NŠK sėkmingai diferenciavosi į neuronus ir gliaudines ląsteles, ir buvo tam tikras funkcinis atsigavimas. Tačiau, kalbant apie egzogeninę terapiją, pagrindinis įspėjimas yra tas, kad mokslininkai dar nėra visiškai supratę pagrindinius pirmtakų ląstelių diferenciacijos mechanizmus ir jų integraciją į esamus neuronų tinklus. Be to, mokslininkai ir gydytojai dar nežino, kaip kontroliuoti NŠK ir jų palikuonių dauginimąsi, migraciją, diferenciaciją ir išgyvenimą. Taip yra todėl, kad NSC iš dalies reguliuoja specializuota mikroaplinka arba niša, kurioje jie gyvena.
Taip pat buvo atlikti tyrimai dėl kraujodaros kamieninių ląstelių (HSC), kurios paprastai išsiskiria į kraujo ląsteles, bet taip pat gali būti diferencijuojamos į neuronines linijas. Šių HSC galima rasti kaulų čiulpuose, virkštelės kraujyje ir periferiniuose kraujo ląstelėse. Įdomu tai, kad šios ląstelės buvo spontaniškai mobilizuotos tam tikro tipo smūgiais, jas taip pat gali toliau mobilizuoti granulocitų kolonijas stimuliuojantis faktorius (G-CSF). G-CSF tyrimai su žiurkėmis parodė, kad jis gali pagerinti funkcinį pagerėjimą po insulto, o klinikiniai tyrimai su žmonėmis atrodo perspektyvūs. Taip pat buvo atlikti egzogeniniai tyrimai su žiurkėmis su HSC. Kai kurių tyrimų metu HSC buvo sušvirkšta pažeidimo vietoje arba kituose tyrimuose - sistemingai į veną. Pastaroji procedūra yra paprasčiau įgyvendinama, ir atrodo, kad veiksmingiausi HSC yra tie, kurie gaunami iš periferinio kraujo.
Tyrimai, atlikti su kamieninių ląstelių terapija sergant epilepsija ir Parkinsono liga, taip pat rodo, kad žadama ir sunku tinkamai auginti kamienines ląsteles ir jas įvesti į gyvą sistemą. Kalbant apie ESC, tyrimai parodė, kad jie gali būti diferencijuojami į dopaminerginius neuronus (neuronus, kurie perduoda arba aktyvina dopaminą), stuburo motorinius neuronus ir oligodendrocitus (neneuronines ląsteles, susijusias su mielino susidarymu). Tyrimuose, skirtuose epilepsijai gydyti, pelių embrionų kamieninių ląstelių gauti neuronų pirmtakai (ESN) buvo persodinti į chroniškai epilepsinių ir kontrolinių žiurkių hipokampą. Po transplantacijos ESN funkcinių savybių skirtumų nenustatyta, nes visos jos turėjo neuronams būdingas sinapsines savybes. Vis dėlto dar reikia išsiaiškinti, ar ESN turi galimybę ilgą laiką išgyventi epilepsiniame hipokampyje, diferencijuotis į neuronus, turinčius tinkamas hipokampo funkcijas, ir slopinti mokymosi bei atminties stoką sergant lėtine epilepsija. Kita vertus, jau pastebėta, kad NKS išgyveno ir išsiskyrė į skirtingas žiurkių neuronų funkcines formas. Vis dėlto neaišku, ar NŠK gali išsiskirti į skirtingas funkcines formas tam tikru kiekiu ir ar jos gali tinkamai sinapsuoti su padidėjusio jautrumo neuronais, kad jas slopintų ir taip sustabdytų traukulius.
Parkinsono ligos gydymas taip pat rodo pažadą ir susiduria su panašiomis kliūtimis. Klinikiniai tyrimai buvo atlikti dėl žmogaus vaisiaus mezencefalinio audinio (audinio, gauto iš vidurinės smegenų dalies, sudarančios smegenų kamieną) transplantacijos į Parkinsono ligonius. Tačiau šio audinio prieinamumas yra ribotas, todėl ESC transplantacija tampa patrauklesnė. Iš tiesų, moksliniai tyrimai jau parodė, kad transplantuojamus dopaminerginius neuronus - tokius neuronus, kurie serga Parkinsono liga - galima sukurti iš pelių, primatų ir žmogaus ESS. Tačiau pagrindinis skirtumas tarp pelių ir žmogaus ESS yra tas, kad žmogaus ESS atskirti reikia daug ilgiau (iki 50 dienų). Be to, diferencijavimo programoms, skirtoms žmonių ESC, skleisti reikia gyvūno serumo, kuris, atsižvelgiant į šalį, gali pažeisti tam tikras medicinos taisykles. Tyrėjams taip pat reikės išsiaiškinti būdą, kaip gauti ESC gautas dopaminergines pirmtakų ląsteles, kad jos galėtų išgyventi ilgesnį laiką po transplantacijos. Galiausiai iškyla iš ESC gautų ląstelių populiacijų grynumo klausimas; visos ląstelės turi būti sertifikuotos kaip dopaminerginės prekursorinės ląstelės, prieš jas galima saugiai persodinti. Nepaisant to, diferenciacijos ir gryninimo metodai tobulėja kiekviename tyrime. Iš tiesų, didelių grynų ir specifinių ląstelių populiacijų generavimas žmogaus transplantacijai išlieka pasiekiamas tikslas.
