Adaugă-ne ca sursă preferată în Google
Din cuprinsul articolului
Cercetătorii de la Universitatea din Zurich și University of Southern California au folosit celule stem neuronale pentru a repara leziunile produse de AVC la șoareci. Studiul, publicat în Nature Communications, arată îmbunătățiri ale mișcării, refacerea vaselor și semne de reconectare neuronală, dar terapia nu este încă disponibilă pentru pacienți.
O terapie experimentală cu celule stem a ajutat șoarecii cu leziuni cerebrale după AVC să își recapete o parte din coordonare și a produs semne neașteptate de reparare în creier. Celulele transplantate nu au supraviețuit pur și simplu în țesutul afectat, ci au format neuroni noi, au stimulat apariția de vase de sânge și au activat mecanisme de refacere a conexiunilor nervoase, potrivit unui studiu realizat de cercetători de la Universitatea din Zurich și University of Southern California.
Rezultatele au fost publicate în Nature. Cercetarea arată că transplantul local de celule progenitoare neuronale derivate din celule stem pluripotente induse a îmbunătățit repararea creierului și recuperarea funcțională pe termen lung la șoareci cu leziuni de tip AVC.
Ce au făcut cercetătorii
Echipa a folosit celule progenitoare neuronale, adică celule aflate într-un stadiu timpuriu, capabile să se transforme în mai multe tipuri de celule nervoase. Acestea au fost obținute din celule stem pluripotente induse, o tehnologie prin care celule adulte umane sunt reprogramate într-o stare asemănătoare celulelor stem.
Cercetătorii au provocat un AVC permanent la șoareci, într-un model experimental care reproduce anumite caracteristici ale accidentului vascular cerebral ischemic la om. Apoi au transplantat celulele în zona afectată a creierului, la o săptămână după AVC. Momentul transplantului s-a dovedit important. Transplanturile făcute prea devreme au avut o supraviețuire mai slabă, deoarece creierul afectat era încă dominat de inflamație și de semnale toxice pentru celulele noi.
Echipa de la Universitatea din Zurich a explicat că studiile conduse de Christian Tackenberg și Rebecca Weber, în colaborare cu grupul condus de Ruslan Rust de la University of Southern California, au arătat că celulele stem neuronale pot regenera țesut cerebral în modele animale de AVC.
După transplant, cercetătorii au urmărit ce se întâmplă în creier timp de mai multe săptămâni. Celulele au supraviețuit, s-au răspândit în țesutul apropiat și s-au maturizat mai ales în neuroni funcționali.
Neuroni noi și conexiuni refăcute
O parte importantă dintre celulele transplantate s-au transformat în neuroni GABAergici, un tip de neuroni inhibitori care ajută la echilibrarea activității cerebrale. Acești neuroni sunt importanți deoarece reduc excitația excesivă a circuitelor nervoase și contribuie la coordonarea mișcării. După un AVC, echilibrul dintre activare și inhibiție în creier poate fi perturbat, iar pierderea unor astfel de celule poate agrava disfuncția circuitelor.
Studiul a arătat că neuronii proveniți din transplant nu au rămas izolați lângă leziune. Ei au comunicat cu țesutul gazdă prin mecanisme moleculare implicate în creșterea neuronală, formarea sinapselor și ghidarea axonilor. Cercetătorii au identificat mai multe căi de semnalizare, printre care neurexin, neuregulin, NCAM și SLIT, asociate cu refacerea rețelelor nervoase și orientarea proiecțiilor neuronale.
Aceasta este una dintre cele mai interesante părți ale studiului. Celulele stem nu au acționat doar ca un „plasture” biologic. Ele au părut să influențeze mediul din jur și să transmită semnale care pot ajuta creierul să își repare o parte din circuite.
Christian Tackenberg, de la Institute for Regenerative Medicine al Universității din Zurich, a spus că rezultatele arată că celulele stem neuronale nu formează doar neuroni noi, ci induc și alte procese de regenerare.
Creierul afectat a produs mai multe vase de sânge
Tratamentul a avut efecte și asupra vaselor de sânge. Șoarecii care au primit transplantul au dezvoltat mai multe vase în apropierea zonei afectate de AVC. Aceasta poate fi o componentă importantă a recuperării, deoarece țesutul cerebral lezat are nevoie de oxigen, nutrienți și eliminarea produselor toxice pentru a se reface.
Cercetătorii au observat și reducerea activității inflamatorii și întărirea barierei hematoencefalice, structura care protejează creierul de substanțe nocive din sânge. După AVC, această barieră poate fi afectată, iar deteriorarea ei contribuie la edem, inflamație și extinderea leziunii.
Aceste schimbări arată că recuperarea nu s-a limitat la apariția unor celule noi. Transplantul a influențat mai multe componente ale țesutului cerebral: neuroni, vase, inflamație și protecția dintre sânge și creier.
Șoarecii și-au recăpătat o parte din coordonare
Pentru a vedea dacă modificările biologice s-au tradus în recuperare reală, cercetătorii au folosit sisteme de analiză a mișcării asistate de inteligență artificială. Acestea au urmărit felul în care șoarecii mergeau, își plasau labele și își coordonau pașii.
După AVC, animalele au avut tulburări de coordonare și probleme de mers. Cele care au primit celule stem au prezentat, treptat, mișcări mai line și rezultate mai bune la teste de echilibru și motricitate fină decât animalele netratate. Recuperarea a devenit mai vizibilă la câteva săptămâni după transplant, ceea ce indică un posibil proces de reparare pe termen mai lung, nu doar un efect rapid și trecător.
Această diferență contează deoarece, în AVC, funcția pierdută poate depinde de reconectarea unor circuite foarte complexe. O îmbunătățire a mișcării sugerează că modificările observate la nivel celular au avut efect asupra comportamentului animalelor.
De ce studiul este important pentru medicina regenerativă
AVC-ul produce leziuni rapide. Când o arteră este blocată, zona de creier care nu mai primește sânge rămâne fără oxigen și glucoză. Neuronii sunt extrem de sensibili la această lipsă de energie, iar moartea celulară poate începe în câteva minute. Tratamentele folosite în prezent urmăresc mai ales redeschiderea vasului blocat, limitarea leziunii și recuperarea prin reabilitare.
Pentru mulți pacienți, fereastra de tratament acut este scurtă. Chiar și atunci când pacientul ajunge la timp la spital, pot rămâne deficite motorii, tulburări de vorbire, probleme de memorie sau dizabilități de lungă durată.
Datele World Stroke Organization arată că AVC-ul rămâne a doua cauză de deces și a treia cauză de deces și dizabilitate combinate la nivel mondial. În 2021, povara globală a AVC-ului a fost estimată la peste 160 de milioane de ani de viață ajustați pentru dizabilitate pierduți.
În acest context, o terapie care ar putea ajuta creierul să repare țesutul după faza acută ar schimba radical recuperarea. Tocmai de aceea, rezultatele pe celule stem sunt urmărite atent. Ele deschid o posibilă direcție pentru pacienții la care leziunile au fost considerate, până acum, în mare parte permanente.
Momentul transplantului poate decide supraviețuirea celulelor
Un detaliu important al cercetării este momentul administrării. Într-un studiu complementar, publicat în Advanced Science, echipa a arătat că transplantul întârziat al celulelor stem neuronale poate îmbunătăți supraviețuirea inițială a grefei după AVC. Mediul cerebral imediat după leziune este ostil, cu inflamație, stres oxidativ și semnale care pot împiedica integrarea celulelor transplantate.
Această observație are implicații clinice. Dacă o astfel de terapie ajunge vreodată la pacienți, nu va conta doar tipul de celule, ci și momentul exact al administrării. O terapie prea devreme poate eșua din cauza mediului inflamator. Una prea târziu poate găsi circuite deja reorganizate într-un mod mai greu de modificat.
În studiul pe șoareci, intervalul de o săptămână după AVC a oferit celulelor o șansă mai bună să supraviețuiască și să se integreze.
Ce sunt celulele stem pluripotente induse
Celulele stem pluripotente induse, cunoscute ca iPSC, sunt celule adulte reprogramate în laborator pentru a căpăta o stare asemănătoare celulelor stem embrionare. Din ele pot fi generate mai multe tipuri celulare, inclusiv celule nervoase.
Această tehnologie este una dintre marile direcții ale medicinei regenerative. Ea permite producerea de celule specializate pornind de la celule adulte, ceea ce poate reduce unele probleme etice și poate permite dezvoltarea unor terapii personalizate sau standardizate.
În studiul UZH–USC, cercetătorii au folosit celule progenitoare neuronale derivate din iPSC. Acestea sunt mai specializate decât celulele stem pluripotente, dar păstrează capacitatea de a se transforma în celule ale sistemului nervos. Scopul a fost ca ele să ajungă în creier și să contribuie la refacerea circuitelor afectate.
Siguranța rămâne una dintre marile întrebări
Terapia cu celule stem ridică mereu întrebări de siguranță. Celulele trebuie să supraviețuiască, să se diferențieze corect, să nu formeze tumori, să nu migreze necontrolat și să nu declanșeze reacții imune periculoase.
Studiul a folosit celule produse prin metode fără componente animale, gândite pentru compatibilitate cu dezvoltarea clinică. Cercetătorii lucrează și la „comutatoare de siguranță”, mecanisme care ar putea permite oprirea celulelor transplantate dacă apar semne de creștere anormală.
Acest aspect este foarte important. O terapie capabilă să refacă țesut cerebral trebuie să fie controlabilă. Creierul nu este un organ în care efectele imprevizibile pot fi acceptate ușor.
De ce administrarea directă în creier este o problemă
În experimente, celulele au fost implantate direct în creier. Pentru cercetarea pe animale, acest lucru permite controlul zonei tratate și al numărului de celule. Pentru oameni, o procedură invazivă ridică probleme mult mai mari.
Cercetătorii explorează variante mai puțin invazive, inclusiv administrarea prin vase de sânge, asemănătoare unor proceduri endovasculare folosite deja în tratamentul AVC. Această direcție ar putea face terapia mai realistă pentru pacienți, dar aduce alte întrebări: câte celule ajung la locul potrivit, cum evită blocarea vaselor, cum traversează barierele biologice și cum se controlează distribuția lor.
Până când aceste întrebări nu primesc răspuns, terapia rămâne experimentală.
De ce rezultatele pe șoareci nu garantează succes la oameni
Multe tratamente care au funcționat în modele animale de AVC au eșuat ulterior la oameni. Creierul uman este mult mai complex, iar pacienții au vârste diferite, factori de risc diferiți, alte boli, tratamente, tipuri variate de AVC și grade diferite de afectare.
În plus, șoarecii din acest studiu au fost modificați genetic pentru a nu respinge celulele umane transplantate. La pacienți, sistemul imunitar ar putea reacționa diferit. Mai trebuie demonstrat că neuronii transplantați se integrează pe termen lung în rețele cerebrale umane și că îmbunătățirea funcției este stabilă și sigură.
Christian Tackenberg a spus că riscurile trebuie reduse, iar aplicarea la oameni trebuie simplificată. Cercetătorul a adăugat că AVC-ul ar putea deveni una dintre următoarele boli pentru care un studiu clinic să fie posibil.
Ce ar însemna o terapie regenerativă pentru supraviețuitorii de AVC
Pentru pacienți, recuperarea după AVC depinde astăzi de tratamentul rapid în faza acută, reabilitare, controlul factorilor de risc și prevenția unui nou AVC. Fizioterapia, terapia ocupațională, logopedia și neuroreabilitarea pot aduce progrese importante, dar recuperarea are limite.
O terapie regenerativă ar încerca să schimbe această limită. În loc să ajute creierul doar să compenseze zona pierdută, ar încerca să repare o parte din țesut, să reconstruiască circuite și să refacă alimentarea cu sânge a regiunilor afectate.
Dacă se va confirma la oameni, o astfel de abordare ar putea fi relevantă pentru pacienții cu deficite motorii persistente, tulburări de coordonare sau leziuni în zone unde conexiunile pot fi reconstruite. Dar este prea devreme pentru a ști cine ar putea beneficia, la ce interval după AVC și cu ce riscuri.
Prevenția rămâne cea mai puternică armă
Chiar dacă medicina regenerativă avansează, prevenția rămâne decisivă. OMS arată că riscul de AVC pe parcursul vieții a crescut cu 50% în ultimele două decenii, iar unul din patru adulți este estimat că va suferi un AVC în timpul vieții.
Cei mai importanți factori modificabili rămân hipertensiunea arterială, fumatul, diabetul, colesterolul crescut, obezitatea, sedentarismul, alimentația dezechilibrată, consumul excesiv de alcool și fibrilația atrială. Controlul tensiunii arteriale este una dintre cele mai eficiente măsuri de reducere a riscului.
Semnele de AVC care cer ajutor imediat
Un AVC este urgență medicală. Tratamentul acut are fereastră limitată, iar fiecare minut contează. Semnele pot include slăbiciune sau amorțeală bruscă pe o parte a corpului, asimetria feței, dificultăți de vorbire, confuzie, pierderea vederii, amețeală severă, tulburări de mers sau durere de cap bruscă și intensă.
Dacă apar astfel de simptome, trebuie sunat imediat la 112. Recuperarea viitoare depinde mult de cât de repede este restabilit fluxul de sânge în creier, acolo unde acest lucru este posibil.
