Aktywacja mikrogleju, komórek odpornościowych rezydujących w OUN, jest patologiczną cechą charakterystyczną stwardnienia zanikowego bocznego (ALS). stwardnienia zanikowego bocznego (ALS), zaburzenia neurodegeneracyjnego wpływającego na neurony ruchowe. neurony ruchowe. Pomimo dowodów na to, że mikroglej przyczynia się do progresji choroby, dokładna rola tych komórek w patologii ALS pozostaje nieznana. My immunomagnetycznie izolowaliśmy mikroglej z różnych regionów OUN szczurów SOD1(G93A) szczurów w trzech różnych punktach progresji choroby: przedobjawowym, z objawami i końcowym stadium. Nie zaobserwowaliśmy różnic w liczbie lub fenotypie mikrogleju fenotypu u szczurów przedobjawowych w porównaniu z grupą kontrolną typu dzikiego. Chociaż po po wystąpieniu choroby nie doszło do infiltracji makrofagów, zaobserwowano znaczny wzrost liczby mikrogleju w rdzeniu kręgowym, ale nie w korze mózgowej. W końcowym stadium choroby mikroglej charakteryzował się wysoką ekspresją galektyny-3, osteopontyny i VEGF, a jednocześnie obniżoną ekspresją TNFα, IL-6, BDNF i arginazy-1. Cytometria przepływowa ujawniła obecność co najmniej dwóch fenotypowo różnych populacji mikrogleju w rdzeniu kręgowym. Immunohistochemia wykazała, że mikroglej dodatni pod względem galektyny-3/osteopontyny był ograniczone do rogów brzusznych rdzenia kręgowego, regionów z ciężką degeneracją neuronów ruchowych. neuronów ruchowych. Mikroglej SOD1(G93A) z kory mózgowej, mniej dotkniętego regionu, wykazywał podobną ekspresję genów. mniej dotkniętego regionu, wykazywały podobne profile ekspresji genów do mikrogleju z szczurów typu dzikiego i wykazywały normalną odpowiedź na ogólnoustrojowe zapalenie indukowane przez LPS. Z drugiej strony, mikroglej rdzeniowy SOD1(G93A) w końcowym stadium miał stępione odpowiedzi na ogólnoustrojowy LPS, co sugeruje, że oprócz ich fenotypu zmiany, mogą być również upośledzone funkcjonalnie. Tak więc, po wystąpieniu choroby, mikroglej nabrał unikalnych cech, które nie są zgodne z typowym M1 (zapalnych) lub M2 (przeciwzapalnych) fenotypów. Ta transformacja była zaobserwowano tylko w najbardziej dotkniętych regionach OUN, co sugeruje, że nadekspresja zmutowanej hSOD1 nie jest wystarczająca do wywołania tych zmian w mikrogleju. Te obserwacje sugerują, że regionalna i fenotypowa heterogeniczność mikrogleju może być ważnym czynnikiem przy projektowaniu nowych strategii terapeutycznych ukierunkowanych na mikroglej i neurozapalenie w ALS. --- Mutacje w dysmutazie ponadtlenkowej 1 (SOD1) są główną przyczyną rodzinnego stwardnienia zanikowego bocznego (ALS). stwardnienia zanikowego bocznego (ALS), w którym zmutowane białka ulegają fałdowaniu i agregują tworząc wewnątrzkomórkowe inkluzje. Donosimy, że zarówno mały modyfikator podobny do ubikwityny (SUMO) 1 i SUMO2/3 modyfikują zmutowane SOD1 związane z ALS białka przy lizynie 75 w motoneuronalnej linii komórkowej, typie komórek dotkniętych ALS. ALS. W tych komórkach modyfikacja SUMO1 wystąpiła zarówno na lizynie 75, jak i lizynie 9 SOD1, a modyfikacja zmutowanych białek SOD1 związanych z ALS przez SUMO3, a nie przez niż przez SUMO1, znacząco zwiększyła stabilność białek i i przyspieszały tworzenie agregatów wewnątrzkomórkowych. Odkrycia te sugerują udział sumoilacji, szczególnie przez SUMO3, w procesie agregacji białek procesu leżącego u podstaw patogenezy ALS. --- Badania nad komórkami macierzystymi dają nadzieję na wyleczenie nieuleczalnych chorób neurodegeneracyjnych. W stwardnienie zanikowe boczne (ALS), wpływające na motoneurony ośrodkowego układu nerwowego (OUN), terapia oparta na komórkach macierzystych ośrodkowego układu nerwowego (OUN), terapia oparta na komórkach macierzystych ma na celu zastąpienie umierających motoneuronów gospodarza motoneuronów gospodarza poprzez transplantację komórek w regionach dotkniętych chorobą. Ponadto, przeszczepione komórki macierzyste mogą służyć jako źródło czynników troficznych zapewniających neuroprotekcję, spowalniając degenerację neuronów i postęp choroby. CEL: Określenie profilu siedmiu czynników troficznych wyrażanych przez mezenchymalne komórki macierzyste (MSC) i neuronalne komórki macierzyste. mezenchymalne komórki macierzyste (MSC) i neuronalne komórki macierzyste (NSC) po stymulacji białkami OUN z modelu szczurzego ALS związanego z SOD1. METODY: Hodowle szczurzych MSC, NSC i fibroblastów inkubowano z ekstraktami z mózgu i rdzenia kręgowego SOD1. ekstraktami z mózgu i rdzenia kręgowego transgenicznych szczurów SOD1(G93A) i ekspresją mRNA siedmiu czynników wzrostu mierzono za pomocą ilościowego PCR. WYNIKI: MSC, NSC i fibroblasty wykazywały różne wzorce ekspresji. Czynnik wzrostu nerwów i neurotropowy czynnik pochodzenia mózgowego były znacząco w górę zarówno w hodowlach NSC, jak i MSC po stymulacji ekstraktami SOD1(G93A) CNS ekstraktami. Czynnik wzrostu fibroblastów 2, insulinopodobny czynnik wzrostu i neurotropowy czynnik pochodzenia glejowego były regulowane w górę w NSC, podczas gdy te same czynniki były obniżone w MSC. Regulacja w górę czynnika wzrostu śródbłonka naczyniowego A była ograniczona do MSC i fibroblastów. Co zaskakujące, SOD1(G93A) rdzenia kręgowego, ale nie ekstrakt mózgowy, regulował w górę neurotropowy czynnik pochodzenia mózgowego w MSC i neurotropowy czynnik pochodzenia glejowego w NSC. WNIOSKI: Wyniki te sugerują, że nieodłączne cechy różnych komórek macierzystych definiują ich potencjał leczniczy i podnoszą koncepcję środowiska ALS w transplantacji komórek macierzystych. --- Spastyczność jest częstym i upośledzającym objawem obserwowanym u pacjentów z chorobami ośrodkowego układu nerwowego, w tym stwardnieniem zanikowym bocznym. choroby ośrodkowego układu nerwowego, w tym stwardnienie zanikowe boczne, chorobę dotykającą zarówno górne, jak i dolne neurony ruchowe. W stwardnieniu zanikowym bocznym, spastyczność jest tradycyjnie uważana za wynik degeneracji górnych neuronów ruchowych w mózgu. górnych neuronów ruchowych w korze mózgowej, chociaż degeneracja innych typów neuronów, w szczególności neuronów, w szczególności neuronów serotoninergicznych, może również stanowić przyczynę spastyczności. spastyczności. Przeprowadziliśmy badanie patologiczne u siedmiu pacjentów ze stwardnieniem zanikowym bocznym stwardnieniem zanikowym bocznym i sześciu osób z grupy kontrolnej i zaobserwowaliśmy, że centralne neurony neurony serotoninergiczne cierpią na proces zwyrodnieniowy z wyraźną neurytową a czasami utratą ciał komórkowych u pacjentów ze stwardnieniem zanikowym bocznym. stwardnienie zanikowe boczne. Co więcej, dystalne projekcje serotoninergiczne do rdzenia kręgowego neurony ruchowe i hipokamp systematycznie ulegały degeneracji u pacjentów z stwardnienie zanikowe boczne. U myszy SOD1 (G86R), transgenicznego modelu stwardnienia zanikowego bocznego, poziomy serotoniny były obniżone w pniu mózgu i rdzeniu kręgowym przed rdzenia kręgowego przed wystąpieniem objawów motorycznych. Ponadto, zauważalny był atrofia ciał komórek neuronów serotoninowych wraz ze zwyrodnieniem neurytów na początku choroby. początku choroby. Postawiliśmy hipotezę, że degeneracja neuronów serotoninergicznych może leżeć u podstaw spastyczności w stwardnieniu zanikowym bocznym i zbadaliśmy tę hipotezę hipotezę in vivo przy użyciu spastycznych skurczów mięśni ogona w odpowiedzi na stymulację mechaniczną jako miarę spastyczności. U myszy SOD1 (G86R) zaobserwowano spastyczne skurcze mięśni ogona. spastyczne skurcze mięśni ogona obserwowano w końcowym stadium choroby. Co ważne, były one zostały zniesione przez odwrotnych agonistów receptorów 5-hydroksytryptaminy-2b / c. Zgodnie z tym, ekspresja receptora 5-hydroksytryptaminy-2b była silnie zwiększona na początku choroby. początku choroby. Podsumowując, pokazujemy, że neurony serotoninergiczne ulegają degeneracji podczas stwardnienia zanikowego bocznego i że może to leżeć u podstaw spastyczności u myszy. Konieczne są dalsze badania w celu ustalenia, czy odwrotni agoniści 5-hydroksytryptaminy-2b/c mogą być interesujące w leczeniu spastyczności u pacjentów ze stwardnieniem zanikowym bocznym. u pacjentów ze stwardnieniem zanikowym bocznym. --- Stwardnienie zanikowe boczne jest najczęstszą chorobą neuronów ruchowych występującą u dorosłych. stwardnienie zanikowe boczne jest najczęstszą chorobą neuronów ruchowych u dorosłych. SOD1 sugerują, że neurodegeneracja jest procesem niezależnym od komórek w którym komórki mikrogleju wpływają na postęp choroby. Jednakże, czynniki neurotoksyczne pochodzące z mikrogleju nadal pozostają w dużej mierze niezidentyfikowane w stwardnieniu zanikowym bocznym. stwardnieniu zanikowym bocznym. Ponieważ ekscytotoksyczność jest głównym mechanizmem głównym mechanizmem powodującym śmierć neuronów ruchowych w stwardnieniu zanikowym bocznym. hipotezą było, że nadmierne uwalnianie glutaminianu przez aktywowane mikroglej przez ich system ich system [Formuła: patrz tekst] (antyporter cystyny/glutaminianu z podjednostką specyficzną specyficzną podjednostką xCT/Slc7a11) może przyczyniać się do neurodegeneracji. Tutaj my wykazać, że ekspresja xCT jest wzbogacona w mikrogleju w porównaniu z całkowitym rdzeniem kręgowym myszy rdzenia kręgowego myszy i nieobecna w neuronach ruchowych. Aktywowane mikroglej indukował ekspresję xCT a podczas choroby poziomy xCT były zwiększone zarówno w rdzeniu kręgowym, jak i izolowanych mikrogleju od zmutowanych myszy ze stwardnieniem zanikowym bocznym SOD1. Ekspresja xCT była również wykrywalna w tkankach pośmiertnych rdzenia kręgowego pacjentów z stwardnieniem zanikowym bocznym i korelowała ze zwiększonym stanem zapalnym. Genetyczna delecja xCT u myszy wykazała, że aktywowane mikroglej uwalniał glutaminian głównie przez system [Formuła: patrz tekst]. Co ciekawe, delecja xCT doprowadziła również do zmniejszenia produkcji specyficznych mikroglejowych czynników prozapalnych/neurotoksycznych, w tym tlenku azotu, TNFa i IL6, podczas gdy ekspresja markerów przeciwzapalnych/neuroprotekcyjnych, takich jak Ym1/Chil3, wskazując, że xCT reguluje funkcje mikrogleju. W amyotrophic lateral sclerosis myszy, delecja xCT zaskakująco doprowadziła do wcześniejszego wystąpienia objawów, ale, co ważne, po tym nastąpiło znaczne spowolnienie progresywna faza choroby, co skutkowało większą liczbą ocalałych neuronów ruchowych. Te wyniki są zgodne ze szkodliwym wkładem glutaminianu pochodzącego z mikrogleju glutaminianu podczas objawowej choroby. Dlatego pokazujemy, że system [Formula: patrz tekst] uczestniczy w reaktywności mikrogleju i moduluje stwardnienie zanikowe boczne stwardnienie zanikowe boczne degenerację neuronów ruchowych, ujawniając inaktywację układu [Wzór: patrz inaktywacja, jako potencjalne podejście do spowolnienia progresji choroby stwardnienia zanikowego bocznego. stwardnienia zanikowego bocznego po wystąpieniu objawów klinicznych.
Który typ komórek jest dotknięty stwardnieniem zanikowym bocznym?
Stwardnienie zanikowe boczne (ALS) jest chorobą neurodegeneracyjną, w której dochodzi do uszkodzenia neuronów ruchowych.