Μεταμόσχευση στελεχιαίων προγονικών κυττάρων του κεντρικού νευρικού συστήματος και στρωματικών κυττάρων του μυελού των οστών σε πειραματικό πρότυπο ισχαιμικού αγγειακού εγκεφαλικού

Abstract

Adult Bone Marrow Stromal Cells (BMSCs) and neonatal Neural Precursor Cells (NPCs) have been transplanted intravenously intraartenally or intraparenchymal but not intraventricularly (ICV) due to significant displacement phenomena of the lateral ventricles caused by post-ischemic edema. Adult male Wistar rats were subjected to 2-hours transient occlusion of the middle cerebral artery (t-MCAO). Animals were clinically monitored and their brains were studied for neuropathology at 3 (acute) and 60 (chronic phase) days post-infarction. Our results indicate that we successfully improved the t-MCAO model to induce severe highly reproducible (97.5% success rate) stroke without the risk of subarachnoid hemorrhage In addition we recalculated the stereotaxic coordinates based on the clinical scores of each animal to achieve highly reliable intraventricular invasion at 6-18 hours post-ischemia ICV infusion of cellular grafts revealed that both are widely dispersed throughout the ventricular system through the cerebrospinal fluid circulation but display different intraparenchymal migratory capability. BMSCs but not NPCs functioned as cellular trophic reactors and increased post-infarction survival improved clinical scores at 2 months reduced post-ischemic edema reduced neuronopathy and axonopathy reduced astrocytic activation and scar and induced the expression of VEGF and HGF (but not BDNF) from BMSCs and host ischemic tissue. Finally BMSCs develop masses that were attached to the ventricular walls and possibly constituted a graft-rejection reaction.

Τα στρωματικά κύτταρα του μυελού των οστών (ΣΚΜΟ) και τα στελεχιαία προγονικά κύτταρα του ΚΝΣ (ΣΠΚ) έχουν μεταμοσχευθεί ενδοαγγειακά ή ενδοπαρεγχυματικά στο ισχαιμικό αγγειακό εγκεφαλικό επεισόδιο (ΙΑΕΕ) άλλα όχι ενδοκοιλιακά λόγω τεχνικών δυσκολιών πρόσβασης στο οιδηματώδες ισχαιμικό ημισφαίριο. Στην παρούσα διατριβή χρησιμοποιήθηκαν επίμυες Wistar και έγινε ΙΑΕΕ με παροδικό αποκλεισμό της μέσης εγκεφαλικής αρτηρίας (πα-ΜΕΑ) για 2 ώρες. Τα πειραματόζωα παρακολουθήθηκαν κλινικά και έγινε παθολογοανατομική μελέτη των εγκέφαλων στις 3 και 60 ήμερες μετά το ΙΑΕΕ. Επιτεύχθει -καταρχήν- βελτίωση του μοντέλου πα-ΜΕΑ, με μεγάλο και επαναλήψιμο ΙΑΕΕ χωρίς υπαραχνοειδή αιμορραγία και έγινε επαναπροσδιορισμός της στερεοταξίας των πλάγιων κοιλιών με βάση την κλινική εικόνα του κάθε πειραματόζωου για προβλέψιμη και αξιόπιστη ενδοκοιλιακή πρόσβαση στις 6-18 ώρες μετά την ισχαιμία. Η χορήγηση των 2 κυτταρικών μοσχευμάτων στις πλάγιες κοιλίες 6 ώρες μετά το ΙΑΕΕ έδειξε πως αμφότερα διασπείρονται με την ροή του ΕΝΥ στο κοιλιακό σύστημα αλλά με διαφορετική ενδοπαρεγχυματική μεταναστευτική ικανότητα. Τα ΣΚΜΟ (λειτουργώντας ως «τροφικοί αντιδραστήρες») αλλά όχι τα ΣΠΚ ελάττωσαν την μετεμφρακτική θνητότητα βελτίωσαν την κλινική εικόνα στους 2 μήνες μείωσαν το μετεμφρακτικό οίδημα ελάττωσαν την χρόνια νευρωνοπάθεια και αξονοπάθεια ελάττωσαν την αστροκυτταρική αντίδραση και οδήγησαν σε έκφραση των VEGF και HGF (αλλά όχι του BDNT) από τα ΣΚΜΟ και τον λήπτη εγκεφαλικό ιστό. Τέλος, τα ΣΚΜΟ αναπτύσσουν ινώδεις μάζες πιθανότατα ως αντίδραση απόρριψής τους.