Ετησίως και σε παγκόσμιο επίπεδο, οι νέες περιπτώσεις τραυματισμού του νωτιαίου μυελού (ΝΜ) κυμαίνονται στις 250.000-500.000. Παρά τις σοβαρές επιπτώσεις του τραυματισμού του ΝΜ τόσο στην υγεία των ατόμων όσο και σε κοινωνικό και οικονομικό επίπεδο, μέχρι στιγμής δεν υπάρχουν επαρκείς θεραπείες για τις νευρολογικές βλάβες που αυτός προκαλεί. Το κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ), σε αντίθεση με τα περιφερικό, δεν παρουσιάζει αναγέννηση μετά από τραυματισμό, με μια σειρά παραγόντων στους οποίους οφείλεται αυτό το γεγονός να έχουν πρόσφατα προσδιοριστεί. Το περιβάλλον του τραύματος στο ΝΜ περιέχει ανασταλτικούς παράγοντες για τη νευροαναγέννηση και την ανάπτυξη των αποκομμένων αξόνων, όπως είναι η ύπαρξη κυστών και νευρογλοιακής ουλής, ανασταλτικά μόρια που σχετίζονται με την νευρογλοιακή ουλή και τη μυελίνη, καθώς και έλλειψη των αναγκαίων νευροτροφικών παραγόντων. Στην παρούσα πτυχιακή εργασία μελετήθηκε η θεραπευτική προσέγγιση της μεταμόσχευσης τρισδιάστατα καλλιεργούμενων νευρικών βλαστικών κυττάρων (Neural Stem Cells, NSCs) σε μοντέλο ποντικού με τραυματισμό του ΝΜ. Τα NSCs έχουν τη δυνατότητα να διαφοροποιούνται σε νευρώνες και γλοιακά κύτταρα για να αναλάβουν τη λειτουργία που είχε ο κατεστραμένος ιστός. Επιπλέον, τα κύτταρα αυτά παράγουν και εκκρίνουν νευροτροφίνες, οι οποίες μπορούν να οδώσουν την επιβίωση των τραυματισμένων νευρώνων, καθώς και να αυξήσουν την εκ νεόυ εκβλάστηση των νευραξόνων. Επιπλέον, το χρησιμοποιούμενο ειδικό ικρίωμα κολλαγόνου μαζί με το οποίο μεταμοσχεύονται τα κύτταρα καλύπτει τις κοιλότητες που προκαλεί ο τραυματισμός, αλλά και μειώνει τον σχηματισμό νευρογλοιακής ουλής. Για να διαπιστωθεί η αποτελεσματικότητα αυτής της θεραπευτικής προσπάθειας αξιολογήθηκε η κινητική ικανότητα των πειραματοζώων που είχαν ή δεν είχαν δεχθεί την θεραπεία, σε συνδυασμό κι εκτίμηση με ιστολογική ανάλυση. Η βάδηση τον ποντικών ελέγχθηκε με τη δοκιμή της γέφυρας και βρέθηκε πως η ικανότητά τους στη βάδηση ήταν βελτιωμένη στην ομάδα που έγινε η μεταμόσχευση σε σχέση με την ομάδα τραυματισμού. Η θετική αυτή τάση που παρατηρήθηκε απαιτεί την περαιτέρω κι ενδελεχή διερεύνηση σε κυτταρικό και μοριακό επίπεδο ώστε να μπορέσει να επιβεβαιωθεί και να περιγραφούν οι ακριβείς κυτταρικοί μηχανισμοί που ενέχονται στην διεκπεραίωση της προστατευτικής αυτής δράσης.
(EL)
Every year, around the world, 250,000-500,000 new cases of spinal cord injury (SCI) occur. Despite the severe health, social and economic consequences of SCI, a successful therapy for the neurological damage after SCI does not exist. Unlike the peripheral nervous system (PNS), the central nervous system (CNS) does not regenerate after injury, and recently a series of factors due to which there is lack of regeneration have been identified. The environment of the injury in the spinal cord contains inhibitory factors for the regeneration and the growth of the severed axons. These factors include cysts and the glial scar, inhibitory molecules which are associated with the glial scar and the myelin, and also the lack of necessary neurotrophic factors. In the present study, the therapeutic approach of the transplantation of 3D cultured Neural Stem Cells (NSCs) in a SCI model in mice has been studied. NCSs are able to differentiate into neurons and glial cells, and these cells can undertake the function that the damaged tissue had. Furthermore, these cells produce and secrete neurotrophins that can facilitate the survival of the injured neurons and also increase the regrowth of the axons. Additionally, the special collagen scaffold in which the cells are transplanted, fills the cavities caused by the injury and decreases the formation of the glial scar. In order to test the effectiveness of this therapeutic effort, the movement capacity of the animals that did or did not get the treatment was evaluated, in combination with histological analysis. The walking of the mice was tested with the Ladder Rung Walking test and it has been found to be improved in the group in which the animals got the transplant in comparison with the injury group. This observed positive trend requires further and thorough study in cellular and molecular level, in order to be confirmed and the exact cellular mechanisms involved in the processing of this protective action to be described.
(EN)
University of Crete
