Терапія стовбуровими клітинами для лікування хвороби Альцгеймера: огляд експериментальних моделей і реальність, частина 1

Анотація

Хвороба Альцгеймера (ХА) є нейродегенеративним розладом. Патологія AD характеризується позаклітинними бета-амілоїдними (A) бляшками, нейрофібрилярними клубками, що складаються з гіперфосфорильованого тау, загибеллю нейронів, втратою синапсів і атрофією мозку.

Атрофія мозку означає зменшення клітин і атрофію тканин органів мозку, що може легко призвести до втрати пам’яті. Однак не варто боятися атрофії мозку, оскільки існує багато способів, за допомогою яких можна захистити свій мозок і зберегти хорошу пам’ять.

По-перше, заняття корисними фізичними вправами можуть уповільнити прогресування атрофії мозку. Дослідження показують, що регулярна фізична активність покращує когнітивні здібності та пам’ять, посилюючи кровообіг і зв’язки між нейронами в мозку. Плавання, біг, гра в настільний теніс та інші види спорту можуть допомогти уповільнити процес атрофії мозку. Крім того, рухи можуть зняти стрес і покращити настрій.

По-друге, дотримання звичок здорового харчування також є важливим заходом для підтримки здоров’я мозку. Вживання більше продуктів, багатих на омега-3 жирні кислоти, таких як лосось, насіння льону та волоські горіхи, може сприяти здоров’ю мозку та, таким чином, покращити пам’ять. Крім того, вживання більше свіжих овочів, фруктів і цільнозернових продуктів може зменшити запалення та пошкодження мозку вільними радикалами та захистити наш мозок.

Ще одна дуже важлива поведінка — вести активне соціальне життя. Міжособистісна взаємодія покращує здоров’я клітин мозку, підвищуючи впевненість у собі та зменшуючи тривогу. Участь у групових заходах, спілкування з сім’єю та друзями та волонтерство – усе це чудові способи побудувати активне соціальне життя.

Хоча скорочення мозку може вплинути на нашу пам’ять, вдаючись до правильних поведінкових кроків, ми можемо уповільнити його прогресування та зберегти наш мозок здоровим. Тому ми не повинні втрачати надію. Ми можемо вжити заходів, щоб покращити свій спосіб життя та включити здорові звички в наше життя, щоб переконатися, що наш мозок залишатиметься сильним і розвиватиметься з часом. Можна побачити, що нам потрібно покращити пам’ять, і Cistanche deserticola може значно покращити пам’ять, оскільки Cistanche deserticola є традиційним китайським лікарським матеріалом, який має багато унікальних ефектів, одним із яких є покращення пам’яті. Ефективність Cistanche deserticola пояснюється багатьма активними інгредієнтами, які він містить, включаючи дубильну кислоту, полісахариди, флавоноїдні глікозиди тощо. Ці інгредієнти можуть сприяти здоров’ю мозку різними шляхами.

Натисніть «Знай 10 способів покращити пам’ять».

Було випробувано багато методів лікування для покращення або принаймні ефективної зміни перебігу AD. Вагомі дані вказують на те, що трансплантація стовбурових клітин може полегшити нейропатологію та значно зменшити когнітивний дефіцит на тваринних моделях із хворобою Альцгеймера.

Трансплантовані стовбурові клітини показали свої властиві переваги у покращенні когнітивних розладів і дисфункції пам’яті, хоча певні недоліки чи обмеження необхідно подолати.

Цей огляд підсумовує моделі гризунів для AD, терапевтичну ефективність стовбурових клітин, фактори впливу та механізми, що лежать в основі цих змін. Терапія стовбуровими клітинами відкриває перспективи та виклики для її клінічного застосування в майбутньому.

КЛЮЧОВІ СЛОВА

Хвороба Альцгеймера, тваринна модель, когнітивний дефіцит, втрата пам'яті, терапія стовбуровими клітинами.

1|ВСТУП ДО ХВОРОБИ АЛЬЦГЕЙМЕРА

Хвороба Альцгеймера (ХА) є нейродегенеративним розладом з підступним початком і повільним прогресуванням. Це зростаюча проблема здоров’я та має величезний вплив на людей і суспільство.

Епідеміологічне дослідження показало, що кількість пацієнтів з AD віком 60 років і старше в Китаї наближається до 9,83 мільйона з 95% довірчим інтервалом 9,39–10,29.1 Захворюваність населення старше 65 років становить приблизно 1–3 %.2

Після 70 років ризик розвитку AD подвоюється кожні 5 років.3 Клінічно пацієнти можуть перебувати в доклінічному періоді без надмірних симптомів протягом приблизно 8–10 років.2 Пізніше у них може спостерігатися прогресуюче погіршення пам’яті, афазія, апраксія, ігнорування, виконавчість. дисфункція, зміни особистості та поведінкові симптоми. Після встановлення діагнозу AD середній час виживання пацієнтів становить близько 4,2 року для чоловіків і 5,7 років для жінок.4

Патологічні ознаки AD проявляються позаклітинними бета-амілоїдними (A) бляшками, гіперфосфорильованим тау у внутрішньоклітинних нейрофібрилярних клубках, загибеллю нейронів, елімінацією синапсів та атрофією мозку.5,6

Ці характеристики висвітлюються через пов’язані механізми, такі як оксидативний стрес, утворення вільних радикалів, метаболічна дисфункція та вивільнення запальних цитокінів (наприклад, фактор некрозу пухлини [TNF]- та інтерлейкін [IL]-1).

Шкідливі фактори активують шлях загибелі клітин і індукують синаптичний дефіцит у гіпокампі, що призводить до когнітивних розладів і погіршення пам’яті. Медикаментозне лікування AD включає інгібітори ацетилхолінестерази, такі як донепезил, галантамін, ривастигмін і такрин, антагоністи рецепторів N-метил-d-аспартату (NMDA), такі як мемантин, і A-спрямовані моноклональні антитіла, такі як адуканумаб.7,8 Кілька природних сполук, які можуть зменшити амілоїдні бляшки, нейрофібрилярні клубки та нейрозапалення також були оцінені в клінічних дослідженнях.9,10

Поки що не було продемонстровано жодних ліків для запобігання або затримки прогресування AD. Терапія стовбуровими клітинами як нова технологія була досліджена на моделях тварин з AD. Отримані результати досліджень довели, що трансплантація стовбурових клітин може покращити пам'ять і здатність до навчання. Більша очікувана тривалість життя добре відображає терапевтичний ефект трансплантованих стовбурових клітин на різних AD-подібних моделях.11,12

Проте функціональна роль стовбурових клітин дуже різна, і є деякі недоліки або обмеження, які необхідно подолати. Етіологія AD включає численні фактори ризику, такі як генотип, старіння, інфекція, імунітет, надходження токсинів, забруднювачі навколишнього середовища, соціально-психологічні фактори і так далі.13–15 Генетично алель E4 аполіпопротеїну Е (APOE) у хромосомі 19 є сприйнятливим локусом до хвороби Альцгеймера з пізнім початком.16

Гомозиготи APOE4 різко підвищують ризик AD, у 14,5 разів вище, ніж гомозиготи APOE3. Приблизно 45%-50% пацієнтів з AD є носіями принаймні одного алеля APOE4.17–20 Існує взаємодія між експресією APOE4 та вірусом простого герпесу типу 1 у прогресуванні хвороби Альцгеймера.21

Інші інфекції також пов’язані з нейрозапаленням, яке призводить до вироблення A 1-42 і тау-патології.22–25 Сьогодні спорадичний AD зазвичай вважається результатом взаємодії між генетичною сприйнятливістю та факторами навколишнього середовища.26 Генетичні ознаки можуть бути змінені середовищем і спосіб життя.

Крім того, певні розлади, такі як гіпотиреоз, цереброваскулярні захворювання, цукровий діабет 2 типу, імунозалежні захворювання, вірусна інфекція, епілепсія, депресія та шизофренія, є факторами схильності до розвитку AD. Загалом, розвиток хвороби Альцгеймера є багатофакторним процесом, який характеризується високим ступенем нейропатологічної гетерогенності.

2|ОГЛЯД W ТЕРАПІЇ СТОВБУРОВИМИ КЛІТИНАМИ APY ДЛЯ ХВОРОБИ АЛЬЦГЕЙМЕРА

Багато різних сполук, біохімічних речовин або медіаторів використовуються для інтервенційних досліджень на моделях тварин із хворобою Альцгеймера, таких як мікроРНК, цитокіни, хімічні інгібітори та клітинні декзосоми.11,27–29

Їх терапевтичні ефекти змінюються залежно від виду тварин, підходів до доставки, показників оцінки та інтервалів часу.

Численні дані досліджень підтверджують, що трансплантація стовбурових клітин пов’язана з покращенням синаптичної пластичності та когнітивної діяльності.1,30,31 Терапевтичні стовбурові клітини можуть трансдиференціюватися в нейрональну лінію, що є багатообіцяючим підходом до стимулювання ланцюга нейрогенезу.

2.1|Види стовбурових клітин

Залежно від джерела тканини (наприклад, ембріон, плацента, амніотична рідина, кістковий мозок, жир, менструальна кров або пульпа зуба) стовбурові клітини можна приблизно класифікувати на три категорії: аутологічні, алогенні, або індуковані плюрипотентні стовбурові клітини (iPSC).

Під час пошуку літератури було зібрано 75 доклінічних досліджень, які містили повну інформацію про терапію стовбуровими клітинами.

Подальший аналіз показав, що поширеними типами стовбурових клітин є нервові стовбурові клітини мозку (NSC), мезенхімальні стовбурові клітини кісткового мозку (BM-MSC), мезенхімальні стовбурові клітини пуповинної крові людини (hUCB-MSC) і ембріональні стовбурові клітини. (ESC) (Малюнок 1). Нижче докладно описано кілька типів стовбурових клітин.

2.1.1|NSCS

Трансплантовані НСК компенсують втрату нейронів і здійснюють прямий вплив на тканину реципієнта (табл. 1). Крім того, трансплантовані НСК можуть виробляти паракринні цитокіни, щоб справляти непрямий вплив на нейрогенез.

Функцію трансплантованих NSC можна посилити за допомогою попереднього кондиціонування. Наприклад, трансплантація NSCs, які експресують фактор росту, сприяє нейрогенезу та покращує когнітивні порушення у моделі гризунів, подібних до AD.32 NSCs, які надлишково експресують холінацетилтрансферазу, можуть змінити просторову пам’ять і дефіцит навчання.33

Механізми, що лежать в основі, пов’язані з паракриневивільненням нейропротекторних факторів, ослабленням змішаної протеїнопатії (амілоїд і тау), імуномодуляцією, пригніченням нейрозапалення та сприянням нейрогенезу/синаптогенезу.11,34

Однак трансплантовані NSC також можуть диференціюватися в ненейрональну глію, що є несприятливою подією при його застосуванні.35

2.1.2|BM-MSCS

Мезенхімальні стовбурові клітини, отримані з кісткового мозку, були широко досліджені при лікуванні тваринних моделей з хворобою Альцгеймера. Завдяки їх доступності, відносній легкості поводження та широкому діапазону типів клітин, на які вони можуть диференціюватися, BMMSC зараз є одними з найбільш часто використовуваних типів стовбурових клітин.

Трансплантовані BM-MSC можуть трансдиференціюватися в нейрони, секретувати нейротрансмітери ацетилхоліну та виробляти нейротрофіни, такі як нейротрофічний фактор мозку (BDNF) і фактор росту нервів (NGF).

Крім того, трансплантовані BM-MSC пригнічують загибель клітин, пов'язану з A- і тау. Тим часом, експресія протизапальних цитокінів, таких як IL-10 та IL-4, регулюється, тоді як рівні прозапальних цитокінів, таких як TNF- та IL-1, знижуються. Крім того, внутрішньовенне введення введення BM-MSCs, які можуть мігрувати в гіпокамп, покращує просторове навчання, когнітивні здібності та дефіцит пам’яті.

Внутрішньовенне постачання є мінімально інвазивним підходом, який має значні переваги перед внутрішньочерепною ін’єкцією. На жаль, інфільтрація внутрішньовенного BM-MSC у численні органи все ще є проблемою. Інша потенційна проблема полягає в тому, що трансплантовані BM-MSC можуть спричинити тромбоз під час терапії стовбуровими клітинами.36

For more information:1950477648nn@gmail.com