Это исследование является результатом сотрудничества старших авторов Арнольда Кригштейна, директора Программы биологии развития и стволовых клеток Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF), и Линды Нобл-Хойсслейн, профессора кафедры неврологической хирургии и физиотерапии и Наука о реабилитации в UCSF занималась как невропатической болью, так и дисфункцией мочевого пузыря, которые, по крайней мере, частично приписываются гиперактивным цепям спинного мозга. «Мы рассуждали, если бы мы могли взять тормозящие нейроны и напрямую поместить их в спинной мозг в областях, которые являются сверхактивными, они могли бы интегрироваться в эти цепи и подавить активность», — говорит Кригштейн.ГАМК (гамма-аминомасляная кислота) представляет собой тормозящий нейромедиатор, который обнаруживается во всей центральной нервной системе. Он играет важную роль в снижении возбудимости нейронов за счет связывания с рецепторами, действующими на синапсы.
В исследовании исследователи использовали предшественники ГАМКергических ингибирующих нейронов, называемые MGE-подобными клетками, которые были получены из эмбриональных стволовых клеток человека.Клетки-предшественники нейронов помещали в спинной мозг мышей через две недели после того, как было вызвано повреждение, где они могли дифференцироваться на подтипы нейронов, продуцирующих ГАМК, и образовывать синаптические связи.«Вместо того, чтобы имплантировать эти клетки в место повреждения на среднем грудном уровне, мы вводили их в пояснично-крестцовый отдел, где цепи, как известно, сверхактивны», — говорит Томас Фандель, исследователь из UCSF и соавтор исследования. -первый автор. «Шесть месяцев спустя мы увидели широкое распространение клеток в этой области. Они были интегрированы в спинной мозг».
Исследователи использовали несколько мер, чтобы определить, эффективны ли стволовые клетки в облегчении нейропатической боли и дисфункции мочевого пузыря через шесть месяцев. Для оценки контроля над мочевым пузырем мышей помещали в клетки с фильтровальной бумагой, которая показывала, где у мышей мочились. У обработанных мышей было меньше крупных пятен, что указывало на меньшую утечку. Функцию мочевого пузыря также оценивали путем измерения объема и давления мочевого пузыря, которые подтвердили улучшенную способность к мочеиспусканию у животных, получавших трансплантаты.
Через шесть месяцев после трансплантации у животных значительно снизилась болевая чувствительность. Также оценивали поведение при уходе и расчесывании, поскольку снижение уровня ГАМК в спинном мозге аналогичным образом может вызывать патологический зуд (зуд). Исследователи обнаружили, что у мышей, которым была проведена трансплантация стволовых клеток, наблюдалось снижение чрезмерного ухода за ними по сравнению с контрольной группой.
«Также важно отметить тот факт, что эти клетки были имплантированы в спинной мозг через две недели после травмы», — говорит Альпа Триведи, исследователь из UCSF и соавтор исследования. «Многие из текущих исследований фазы I травмы спинного мозга проводятся в острой фазе, то есть сразу после травмы. Но подавляющее большинство людей с травмами спинного мозга являются хроническими пациентами, и лечение, которое могло бы сработать для них, могло бы помочь. охватить большее количество пациентов, которые действительно нуждаются в лучшем лечении ».Современные методы лечения нейропатической боли у людей с травмами спинного мозга чаще всего включают опиоиды и другие обезболивающие, а также определенные антидепрессанты, которые имеют множество побочных эффектов и, как правило, имеют ограниченную эффективность.
Для лечения дисфункции мочевого пузыря часто используются холинолитики, но у этих препаратов есть побочные эффекты, такие как головокружение и сухость во рту. Ботулинический токсин (Ботокс®) может помочь при спазмах мочевого пузыря, но его преимущества, как правило, временны. «Текущие подходы к лечению не очень эффективны, и очевидно, что необходимо больше вариантов», — говорит доктор Фандель. «Мы надеемся, что это лечение продлится долгое время или, возможно, даже будет постоянным».
Прежде чем стволовые клетки можно будет тестировать на пациентах, необходимы дополнительные исследования, но исследователи уже сделали первый шаг, используя в своих моделях на животных стволовые клетки человеческого происхождения, а не мышиные. «Хроническая боль и дисфункция мочевого пузыря остаются серьезными проблемами качества жизни для многих людей с травмами спинного мозга. Нейротерапия на основе ингибирующих клеток — это новый подход, который на сегодняшний день показал себя многообещающим в ранних исследованиях на животных, требуя дальнейшего развития», — говорит Кори Николас, соавтор.