...

Komórki macierzyste uratują noworodki?

Wyniki badań naukowych pozwoliły rzucić nowe światło na to, jak komórki macierzyste pochodzące z łożyska i krwi pępowinowej mogą wspomóc rozwój układu nerwowego noworodków dotkniętych wewnątrzmacicznym zahamowaniem wzrostu.

Każdego roku na całym świecie rodzi się około 32 milionów dzieci dotkniętych zespołem wewnątrzmacicznego zahamowania wzrostu (IUGR/FGR, ang. intrauterine or fetal growth restriction). W krajach rozwiniętych FGR diagnozuje się w przypadku 3-15% ciąż, z kolei w krajach rozwijających się problem ten może dotyczyć nawet 20% noworodków. Dzieci z FGR charakteryzują się niską masą urodzeniową, co oznacza, że ich waga w dniu porodu jest poniżej 10. percentyla zalecanej masy ciała noworodka w zależności od wieku ciąży. Waga chłopców z FGR nie przekracza 2500 g, a masa dziewczynek jest mniejsza niż 2410 g. Do wewnątrzmacicznego zahamowania wzrostu płodu dochodzi na skutek niewydolności łożyska. Nieprawidłowy, zmniejszony przepływ w obszarze krążenia maciczno-łożyskowego i płodowo-łożyskowego skutkuje niewystarczającym zaopatrzeniem płodu w tlen i składniki odżywcze niezbędne do jego rozwoju. Jednym z najważniejszych niekorzystnych następstw FGR są zaburzenia rozwoju układu nerwowego. Niewydolność łożyska ma bowiem strukturalne i funkcjonalne konsekwencje dla rozwoju kory mózgowej płodu. U noworodków z FGR obserwuje się zmniejszoną masę mózgu oraz zmniejszoną objętość istoty szarej. Szacuje się, że u 24-53% dzieci, u których w życiu płodowym rozpoznano FGR, występują opóźnienia neurorozwojowe (m.in. słabsza koordynacja ruchowa i wzrokowa, problemy z wysławianiem się oraz koncentracją, niższy poziom inteligencji).

Obecnie nie ma skutecznych metod leczenia wewnątrzmacicznego zahamowania wzrostu płodu. Z racji wagi problemu stale poszukuje się nowych, bezpiecznych rozwiązań, które mógłby zostać wykorzystane w terapii FGR. W połowie listopada 2021 roku na łamach czasopisma Nature Regenerative Medicine ukazała się praca naukowców z Centrum Badań Klinicznych Uniwersytetu w Queensland. Z przeprowadzonych przez nich doświadczeń wynika, że komórki macierzyste pobrane z łożysk matek, których ciąże przebiegały fizjologicznie, mogą zostać wykorzystane do leczenia noworodków z FGR.

„Przeprowadzone przez nas badania wykazały, że możemy zmniejszyć stan zapalny i spowodowane nim uszkodzenie mózgu, podając zwierzętom dotkniętym FGR w dniu narodzin kombinację dwóch rodzajów komórek macierzystych izolowanych ze zdrowego ludzkiego łożyska i krwi pępowinowej. Jesteśmy bardzo podekscytowani wynikami tego badania i mamy nadzieję, że w dłuższej perspektywie metoda ta poprawi życie dzieci dotkniętych FGR.” – mówi kierująca pracami zespołu doktor Julie Wixey.

We krwi noworodków z FGR notuje się wysokie stężenia cytokin prozapalnych. To właśnie zwiększonej ilości mediatorów stanu zapalnego przypisuje się negatywne oddziaływanie na mózg płodów dotkniętych wewnątrzmacicznym ograniczeniem wzrostu. Cytokiny prozapalne mogą zakłócać strukturalną i funkcjonalną integralność jednostki nerwowo-naczyniowej (NVU) – struktury, która obejmuje m.in. naczynia krwionośne mózgu, astrocyty, neurony oraz komórki podporowe. Uszkodzenie ciągłości NVU skutkuje zaburzeniem funkcjonowania bariery krew-mózg i znacząco zwiększa prawdopodobieństwo uszkodzenia mózgu. Kluczowe zatem wydaje się utrzymanie integralności bariery krew-mózg u noworodka, zapewniając tym samym zdrowy rozwój mózgu. Właśnie na tym zadaniu skupili się naukowcy z Centrum Badań Klinicznych Uniwersytetu w Queensland.

W przeprowadzonych doświadczeniach badacze postanowili sprawdzić, jak podanie progenitorowych komórek śródbłonka (ECFCs; ang. endothelial colony forming cells) wpłynie na mózgi noworodków z FGR. Komórki ECFCs to swoiste tkankowo komórki macierzyste, które rezydują w całym układzie naczyniowym. Mają zdolność samoodnawiania się, a co więcej wykazują zdolność do zasiedlania nowych naczyń krwionośnych, gdzie inicjują ich regenerację. Właśnie w tych ostatnich cechach ECFCs naukowcy dopatrywali się szansy na leczenie noworodków z FGR. Badacze postanowili podawać komórki ECFCs razem z mezenchymalnymi komórkami macierzystymi (MSCs; ang. mesenchymal stromal cells), które oprócz właściwości regeneracyjnych wykazują również właściwości immunoregulacyjne. Dzięki takiemu podejściu podanie komórek progenitorowych nie wymagało dodatkowej terapii immunosupresyjnej.

Zespół wewnątrzmacicznego zahamowania wzrostu obserwuje się nie tylko u ludzi, ale również u innych gatunków ssaków, w tym świń, u których w każdym miocie może spontanicznie pojawiać się potomstwo z FGR. Dlatego model badawczy w przeprowadzonych doświadczeniach stanowiły prosięta. Naukowcy wykorzystali łącznie 36 zwierząt, które przydzielili do pięciu grup eksperymentalnych: prosięta zdrowe, prosięta z FGR, prosięta z FGR otrzymujące ECFCs, prosięta z FGR otrzymujące MSCs oraz prosięta z FGR otrzymujące ECFCs i MSCs. Komórki ECFCs oraz MSC naukowy uzyskali odpowiednio z łożysk i krwi pępowinowej trzech różnych kobiet, u których ciąża przebiegała w sposób fizjologiczny i które urodziły zdrowe potomstwo. Prosięta otrzymały jednorazową iniekcję z pozyskanych komórek macierzystych w pierwszym dniu życia. W czwartym dniu po urodzeniu od zwierząt pobrano mózg do badań histologicznych. Badacze wykazali, że poporodowa interwencja w postaci iniekcji komórek ECFCs i MSCs u prosiąt z FGR przyczynia się do regeneracji uszkodzonych naczyń krwionośnych w mózgu, przywraca integralność jednostki nerwowo-naczyniowej, zwiększa gęstość oraz długość naczyń krwionośnych, przyczynia się do prawidłowej pracy neuronów oraz zmniejsza stan zapalny występujący w mózgu. I to wszystko w zaledwie trzy dni od podania komórek!

„Nasze badania pokazują ogromny potencjał terapii komórkami macierzystymi w leczeniu dzieci z FGR.” – podkreśla dr Jastin Patel, jeden z współautorów publikacji.

Obecnie naukowcy z Queensland pracują nad opatentowaniem technologii wykorzystania komórek macierzystych oraz przeprowadzają dodatkowe badania z udziałem zwierząt. Wyniki tych doświadczeń mają na celu poznanie długoterminowych skutków leczenia FGR komórkami ECFCs i MSCs. W możliwie najkrótszym czasie badacze planują rozpocząć badania kliniczne z udziałem ludzi.

Bibliografia

Chand, K.K., et al. Combination of human endothelial colony-forming cells and mesenchymal stromal cells exert neuroprotective effects in the growth-restricted newborn. Nature Regenerative Medicine, 2021

Udostępnij:
Facebook
Twitter
LinkedIn

Ostatnie wpisy:

Podziel się opinią!

polecane wpisy:

Kawa i mózg

Nie masz dostępu do tych treści Wygląda na to, że nie masz rangi Czytelnik, aby ją otrzymać zaloguj się klikając na przycisk poniżej. Przejdź do logowania Nie masz jeszcze konta? Dołącz do nas! Logowanie

Hirudoterapia – sposób na migenę?

Nie masz dostępu do tych treści Wygląda na to, że nie masz rangi Czytelnik, aby ją otrzymać zaloguj się klikając na przycisk poniżej. Przejdź do logowania Nie masz jeszcze konta? Dołącz do nas! Logowanie

Archiwum: