Využití kmenových buněk v léčbě amyotrofické laterální sklerózy

Abstract

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disease caused by degradation of motoneurons (MN). No effective treatment is currently available. Cellular therapy is considered to be a promising experimental treatment that could target the pathology of complex disease through many potential mechanisms. We compared the effect of three types of repeated applications of human mesenchymal stem cells (hMSC): intrathecal administrations, intramuscular administrations and the combination of these applications. Best results were obtained after combined repeated hMSC administrations. We observed the rescue of MN, neuromuscular junctions and decreasing levels of proteins involved in the signaling of necroptosis (Rip1, cl-casp 8), apoptosis (cl-casp 9) and autophagy (beclin 1), decreasing astrogliosis and the level of astrocytic connexin 43. Neural precursors derived from induced pluripotent stem cells (NP-iPS) are considered as other promising candidates for ALS therapy. Intraspinal administration of NP-iPS increased mRNA expression of BDNF and IGF-1, on the other hand decreased expression of proapoptotic casp 3. We also observed their effect on expression of components of perineural nets (PNN). Human embryonic stem cells (hESC) are the other cell candidates for the treatment of neurodegenerative...

Amyotrofická laterální skleróza (ALS) je neurodegenerativní onemocnění způsobené předčasnou/zrychlenou degradací motoneuronů (MN). V současné době není dostupná žádná účinná léčba. Buněčná terapie je považována za slibnou experimentální léčbu, která by mohla cílit na patologii komplexního onemocnění prostřednictvím mnoha potenciálních mechanizmů. Porovnávali jsme efekt tří typů opakovaných aplikací lidských mesenchymálních kmenových buněk (hMSC): samotná intratekální aplikce, samotná intramuskulární aplikace a jejich kombinace. Nejlepší výsledky byly zaznamenány po kombinované opakované aplikaci hMSC. Pozorovali jsme záchranu MN, nervosvalových plotének a snížení hladiny proteinů podílejících se na signalizaci nekroptózy (Rip1, cl-casp 8), apoptózy (cl-casp 9) a autofágie (beklin 1), snížení astrogliózy a snížení hladiny astrocytového konexinu 43. Vhodnými kandidáty pro buněčnou terapii ALS mohou být i neurální prekurzory derivované z indukovaných pluripotentních kmenových buněk (NP-iPS). Intraspinální aplikace NP-iPS zvýšila mRNA expresi BDNF a IGF-1, naopak snížila expresi proapoptické casp 3 a pozorovali jsme i jejich vliv na expresi složek perineurálních sítí (PNN). Dalšími buněčnými kandidáty pro léčbu neurodegenerativních onemocnění jsou lidské embryonální kmenové buňky (hESC), nicméně pro...