Электрические поля могут использоваться для направления нервных стволовых клеток, трансплантированных в мозг, в определенное место. Исследование, опубликованное 11 июля в журнале Stem Cell Reports, открывает возможности для эффективного руководства стволовыми клетками для восстановления повреждений мозга.
Профессор Мин Чжао из Калифорнийского университета в Институте регенеративных методов медицинской школы Дэвиса изучает, как электрические поля могут способствовать заживлению ран. Поврежденные ткани генерируют слабые электрические поля, и исследование Чжао показало, как эти электрические поля могут притягивать клетки к ранам, чтобы излечить их.
"Одна неудовлетворенная потребность в регенеративной медицине заключается в том, как эффективно и безопасно мобилизовать стволовые клетки и направлять их для миграции к участкам поражения для восстановления," Чжао сказал. "Неэффективная миграция этих клеток в очаги поражения является серьезным препятствием на пути разработки эффективных клинических приложений."
Доктор. Цзюньфэн Фэн, нейрохирург из больницы Рен Цзи, Шанхайского университета Цзяо Тонга и Шанхайского института травм головы, посетил лабораторию Чжао, чтобы изучить, как электрические поля могут направлять стволовые клетки, имплантированные в мозг.
Естественные нервные стволовые клетки – клетки, которые могут развиваться в другие ткани мозга – находятся глубоко в головном мозге, в субвентрикулярной зоне и гиппокампе. Чтобы восстановить повреждение внешних слоев головного мозга (коры), они должны перемещаться на некоторое расстояние, особенно в большом человеческом мозге. Пересаженным стволовым клеткам также, возможно, придется каким-то образом мигрировать, чтобы найти поврежденную область.
Стволовые клетки движутся "Upstream"
Фэн и Чжао разработали модель трансплантации стволовых клеток у крыс. Они поместили нервные стволовые клетки человека в ростральный поток миграции – путь в мозгу крысы, который переносит клетки к обонятельной луковице, которая управляет обонянием животного. Клетки движутся по этому пути, частично за счет потока спинномозговой жидкости, а частично за счет химических сигналов.
Применяя электрическое поле в мозгу крысы, они обнаружили, что могут заставить трансплантированные стволовые клетки плавать "вверх по течению" против потока жидкости и естественных сигналов и направьте его в другие места в мозгу.
Пересаженные стволовые клетки все еще находились на новом месте через несколько недель или месяцев после лечения.
"Таким образом, электрическая мобилизация и управление стволовыми клетками в головном мозге обеспечивает потенциальный подход для облегчения лечения стволовыми клетками заболеваний головного мозга, инсульта и травм," Чжао сказал.