Studiendesign. Ein Schema des Experiments zu neuroprotektiven Eigenschaften von GPC-EV im TBI-Modell, erstellt mit https://biorender.com/. Schädel-Hirn-Trauma, LPT-Test zur Platzierung der Gliedmaßen, MRT-Magnetresonanztomographie, PCR-Polymerase-Kettenreaktion. Kredit: Wissenschaftliche Berichte (2023). DOI: 10.1038/s41598-023-47627-2
Hirnverletzungen verursachen weitreichende Schäden am Hirngewebe. Beschädigte Zellen beginnen, Signalmoleküle zu produzieren, die Entzündungsprozesse, Apoptose – den programmierten Zelltod – und oxidativen Stress auslösen. Nach der akuten Phase (etwa einen Tag) kommt es zu einer chronischen Neuroinflammation. Es kann lange anhalten und Folgeschäden mit negativen Folgen, einschließlich Verhaltens- und kognitiven Störungen, verursachen.
Ärzte der RUDN-Universität haben gezeigt, dass Gliazellen dabei helfen, Neuroinflammationen aufgrund von Hirnverletzungen zu lindern. Genauer gesagt sind es die kleinen „Bläschen“, die sie produzieren – Vesikel –, die Proteine und andere Verbindungen transportieren.
„Gliazellen setzen eine breite Palette physiologisch aktiver Substanzen in extrazellulären Vesikeln frei, um Neuronen zu unterstützen. Wir haben untersucht, ob es möglich ist, extrazelluläre Vesikel von Gliazellen zum Schutz von Neuronen in einem Modell traumatischer Hirnverletzungen zu verwenden“, sagt Diana Salikhova, Ph.D. , sagte der Leiter des Labors für Zellbiotechnologie der RUDN-Universität.
Ärzte experimentierten mit 30 erwachsenen Ratten. Die Tiere wurden chirurgisch einer künstlichen Hirnverletzung unterzogen, woraufhin 15 Tieren nach der Verletzung extrazelluläre Vesikel aus Gliazellen intranasal injiziert wurden. Die Gliazellen selbst wurden aus induzierten pluripotenten Stammzellen gesunder Spender gewonnen. Eine Woche später überprüften die RUDN-Ärzte den Zustand des Gehirngewebes der Tiere mittels PCR-Analyse und Western Blot. Nach einer weiteren Woche führten die Autoren eine Reihe von Tests durch, um die Verhaltensmerkmale der Tiere zu bestimmen.
Die geschädigte Fläche bei Tieren, die Vesikel erhielten, verringerte sich leicht – um nur 4 Kubikmillimeter. Allerdings trug die Therapie zu einer deutlich schnelleren Erholung der Gehirnfunktionen der Tiere bei, verbesserte die sensomotorischen Funktionen der geschädigten Hemisphäre und reduzierte Entzündungen. Zum Beispiel die Nummer von CD68+ Die für Entzündungen verantwortlichen Makrophagen verringerten sich nach der Therapie um das Dreifache.
Der Spiegel des Enzyms Caspase, das die Apoptose auslöst, sank um das 2,5-fache. Ärzte der RUDN-Universität entdeckten außerdem einen molekularen Mechanismus, der diesen Effekt erklärt. Angeblich wurden 203 Arten kleiner nichtkodierender Nukleotidsequenzen, microRNAs, zu Wirkstoffen mit neuroprotektiver Wirkung.
„Extrazelluläre Vesikel aus Gliazellen haben therapeutische Wirkungen bei traumatischen Hirnverletzungen gezeigt. Sie stimulierten die Erholung des Nervensystems und die Neuroplastizität. Darüber hinaus haben wir 203 Arten von microRNAs gefunden, die offenbar zur Behandlung verschiedener Hirnpathologien eingesetzt werden können“, sagt Diana Salikhova, Ph. D., Leiter des Labors für Zelluläre Biotechnologie der RUDN-Universität, sagte.
Mehr Informationen:
Diana I. Salikhova et al., Extrazelluläre Vesikel menschlicher Gliazellen üben neuroprotektive Wirkungen über die miRNA-Modulation des Gehirns in einem Rattenmodell einer traumatischen Hirnverletzung aus, Wissenschaftliche Berichte (2023). DOI: 10.1038/s41598-023-47627-2
Bereitgestellt von der RUDN-Universität
Zitat: Forscher behandeln die Folgen von Hirnverletzungen mit nasal verabreichten stammzellsekretierten Faktoren (2024, 18. Januar), abgerufen am 18. Januar 2024 von https://medicalxpress.com/news/2024-01-consequences-brain-injuries-nasally-stem.html
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