Ежегодно во всем мире проводится более 50 000 трансплантаций стволовых клеток, полученных из костного мозга, для лечения широкого спектра заболеваний, включая заболевания головного мозга. Перед трансплантацией клеток пациентам назначают химиотерапию, чтобы разрушить иммунные клетки и, таким образом, предотвратить отторжение трансплантированных клеток организмом. До сих пор мало что было известно о влиянии такого лечения на мозг. В новом исследовании исследователи из Парижского института мозга (Inserm/CNRS/Sorbonne University) и Института Пастера изучили эту проблему. Используя животную модель, они обнаружили, как химиотерапия перед трансплантацией способствует замене врожденных иммунных клеток мозга, микроглии, другими иммунными клетками, полученными из трансплантированных стволовых клеток (макрофагов). Эти результаты опубликованы в журнале Nature Medicine.
Многие заболевания головного мозга приводят к прогрессирующей демиелинизации центральной нервной системы с разрушительными неврологическими симптомами и риском преждевременной смерти (например, лейкодистрофия). Генная терапия, направленная на коррекцию вызывающих заболевание генетических мутаций непосредственно в стволовых клетках костного мозга и их последующую аутологичную трансплантацию пациентам, была разработана в последние годы и в настоящее время является методом выбора при многих из этих состояний.
Клинические исследования показали, что применение химиотерапии перед трансплантацией стволовых клеток костного мозга с использованием химиотерапевтического агента под названием бусульфан обеспечивает эффективное приживление и толерантность организма к генетически модифицированным клеткам. Тем не менее, остается много вопросов, особенно в отношении задействованных механизмов и влияния этого лечения перед трансплантацией на мозг пациентов.
Поэтому ученые изучили последствия такого лечения для различных популяций клеток головного мозга на модели животных. Они изучали микроглиальные клетки, иммунные клетки головного мозга , которые необходимы для поддержания здоровой физиологии мозга в нормальных и патологических состояниях. Эти клетки обладают сильной способностью к самообновлению на протяжении всей жизни.
В своей работе ученые показывают, что после химиотерапии бусульфаном клетки микроглии полностью теряют способность к регенерации, и многие из этих клеток умирают в результате старения.
Однако этот процесс не будет вреден для мозга, так как после трансплантации исчезнувшие клетки быстро замещаются клетками костного мозга (макрофагами). Клетки микроглии, элиминированные химиотерапией бусульфаном, оставляют пустые ниши в головном мозге, которые вскоре заполняются макрофагами, происходящими из костного мозга. Затем эти макрофаги принимают морфологию и поведение нормальной микроглии. Будущие исследования будут направлены на то, чтобы определить, перенимают ли эти макрофаги все свойства эндогенных клеток микроглии в головном мозге.
«Микроглиальные клетки играют важную роль в функционировании головного мозга и в патофизиологии многих тяжелых неврологических заболеваний, как генетических, так и сложных, таких как рассеянный склероз и болезнь Альцгеймера. Понимание судьбы этих клеток после процесса трансплантации необходимо как для выяснить последствия химиотерапии и разработать новые терапевтические стратегии для серьезных нейродегенеративных заболеваний», — объясняет Натали Картье, директор по исследованиям Inserm в команде NeuroGenCell в Парижском институте мозга (ICM) и последний соавтор исследования.
«Это исследование впервые проливает свет на механизм, объясняющий, как макрофаги, полученные из стволовых клеток, попадают в мозг после трансплантации клеток костного мозга. Это лучшее понимание необходимо для разработки новых стратегий генной и клеточной терапии, применяемых при заболеваниях центральной нервной системы. », — говорит Пьер-Мари Льедо, директор по исследованиям CNRS и глава отдела восприятия и памяти в лаборатории генов, синапсов и познания (CNRS/Институт Пастера) и последний соавтор исследования.
Теги: кровь
