Využití kmenových buněk v experimentálním modelu iktu

Abstract

Kmenové buňky různého původu patří mezi nadějné terapeutické nástroje v léčbě akutního poškození mozku. V této práci jsme se věnovali možnému využití neurálních prekurzorů derivovaných z lidských pluripotentních kmenových buněk v experimentální léčbě iktu, hodnotili jsme růstové vlastnosti a fenotyp lidských mesenchymálních buněk pěstovaných v různých médiích a dále jsme představili nové superparamagnetické nanočástice železa pro intracelulární značení buněk využitelné jako kontrastní látky pro zobrazování magnetickou rezonancí. Naše výsledky potvrdily, že pluripotentní buňky je možno úspěšně diferencovat směrem k transplantabilním neurálním a neuronálním prekurzorům a to jak lidské embryonální kmenové buňky, tak lidské indukované pluripotentní buňky. Tyto buňky potvrzují schopnost kopírování vývoje neuroektodermové linie charakterizované expresí markerů, které jsou obdobně popsané z vývoje neurální tkáně in vivo. Na základě těchto markerů jsme charakterizovali takto in vitro vznikající neurální prekurzory a progenitory a definovali vhodný profil neurálních prekurzorů bezpečný pro transplantaci. Popsali jsme dvojí efekt těchto transplantovaných buněk - jedním efektem je časně nastupující a dočasný parakrinní efekt transplantovaných buněk, druhým efektem je vyzrávání a zapojení transplantovaných...

Human stem cells from diverse origin are a most promising source for innovative therapy in acute brain lesions. Here, we evaluated the potential of human pluripotent cell-derived neural precursor therapy in stroke, we studied growth properties and surface marker expression of human mesenchymal stromal cells cultivated in different media and introduced superparamagnetic iron oxide nanoparticles for intracellular labeling and noninvasive tracking of transplanted cells. Our results showed that human embryonic cells and human induced pluripotent cells are able to differentiate towards transplantable neural and neuronal precursors. Our cells can follow the neuroectodermal development described in brain and spinal cord tissue during ontogenesis, which is characterized by the expression of different surface and cytoplasmic markers appearing on distinct levels of neurogenesis. Based on this expression, we defined our pluripotent cell-derived neural precursors as neural stem cells and neural progenitors and defined the most suitable developmental level for neural transplantation. We found a double effect of these transplants in restoring neurological functions; firstly, the neural transplants have a paracrine effect on damaged tissue, which is rapid and transient and, secondly, they have an effect on the...