الخلايا الجذعية العصبية ، وهي خلية غير متمايزة إلى حد كبير تنشأ في الجهاز العصبي المركزي. للخلايا الجذعية العصبية (NSCs) القدرة على إحداث خلايا ذرية تنمو وتتميز إلى خلايا عصبية وخلايا دبقية (خلايا غير عصبية تعزل الخلايا العصبية وتعزز السرعة التي ترسل بها الخلايا العصبية إشارات).
الخلايا الجذعية: الخلايا الجذعية العصبية
أظهرت الأبحاث أن هناك خلايا جذعية في الدماغ. في الثدييات ، يتم تكوين عدد قليل جدًا من الخلايا العصبية الجديدة بعد الولادة ، ولكن بعض الخلايا العصبية
لسنوات كان يعتقد أن الدماغ كان نظامًا ثابتًا مغلقًا. حتى عالم التشريح العصبي الإسباني الشهير سانتياغو رامون إي كاجال ، الذي فاز بجائزة نوبل لعلم وظائف الأعضاء في عام 1906 لتأسيسه للخلايا العصبية كخلية أساسية في الدماغ ، لم يكن على علم بآليات تكوين الخلايا العصبية (تكوين الأنسجة العصبية) خلال حياته المهنية الرائعة.. لم يكن هناك سوى عدد قليل من الاكتشافات ، في الفئران والطيور والرئيسيات في المقام الأول ، في النصف الأخير من القرن العشرين التي ألمحت إلى القدرة التجددية لخلايا الدماغ. خلال هذا الوقت ، افترض العلماء أنه بمجرد تلف الدماغ أو بدأ في التدهور ، لا يمكنه تجديد خلايا جديدة بالطريقة التي يمكن بها للأنواع الأخرى من الخلايا ، مثل الكبد وخلايا الجلد ، أن تتجدد. كان يُعتقد أن توليد خلايا دماغية جديدة في دماغ البالغين أمر مستحيل لأن الخلية الجديدة لا يمكنها أبدًا دمج نفسها بالكامل في النظام المعقد الموجود في الدماغ. لم يكن حتى عام 1998 أن اكتشف NSCs في البشر ، تم العثور عليه أولاً في منطقة من الدماغ تسمى الحُصين ، والتي كان يُعرف أنها مفيدة في تكوين الذكريات. تم العثور على NSCs لاحقًا لتكون نشطة في بصيلات الشم (منطقة تعالج الرائحة) وخاملة وغير نشطة في الحاجز (منطقة تعالج العاطفة) ، المخطط (منطقة تعالج الحركة) والحبل الشوكي.
يبحث العلماء اليوم عن الأدوية التي يمكن أن تنشط NSCs الخاملة في حالة تلف المناطق التي توجد فيها الخلايا العصبية. تسعى طرق البحث الأخرى إلى اكتشاف طرق لزرع NSCs في المناطق المتضررة وإقناعهم بالهجرة في جميع أنحاء المناطق المتضررة. لا يزال الباحثون الآخرون في الخلايا الجذعية يسعون إلى أخذ الخلايا الجذعية من مصادر أخرى (أي الأجنة) والتأثير على هذه الخلايا لتتطور إلى خلايا عصبية أو خلايا دبقية. أكثر هذه الخلايا الجذعية إثارة للجدل هي تلك التي يتم شراؤها من الأجنة البشرية ، والتي يجب تدميرها من أجل الحصول على الخلايا. تمكن العلماء من إنشاء خلايا جذعية مستحثة متعددة القدرات عن طريق إعادة برمجة الخلايا الجسدية البالغة (خلايا الجسم ، باستثناء الحيوانات المنوية وخلايا البويضة) من خلال إدخال بعض الجينات التنظيمية. ومع ذلك ، فإن توليد الخلايا المعاد برمجتها يتطلب استخدام فيروس ارتجاعي ، وبالتالي فإن هذه الخلايا لديها القدرة على إدخال فيروسات ضارة تسبب السرطان إلى المرضى. تمتلك الخلايا الجذعية الجنينية (ESCs) إمكانات مذهلة ، لأنها قادرة على التحول إلى أي نوع من الخلايا الموجودة في جسم الإنسان ، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتطوير طرق أفضل لعزل وتوليد الخلايا الجذعية الجنينية.
استعادة السكتة الدماغية هي أحد مجالات البحث حيث تم اكتشاف الكثير حول الوعد وتعقيدات العلاج بالخلايا الجذعية. يمكن اتخاذ نهجين رئيسيين لعلاج الخلايا الجذعية: النهج الداخلي أو النهج الخارجي. يعتمد النهج الداخلي على تحفيز NSCs للبالغين داخل جسم المريض نفسه. تم العثور على هذه الخلايا الجذعية في منطقتين من التلفيف المسنن (جزء من الحصين) في الدماغ ، وكذلك في المخطط (جزء من العقد القاعدية الموجودة عميقًا في نصفي المخ) ، القشرة المخية الحديثة (السماكة الخارجية قشرة دماغية ملتوية للغاية) والحبل الشوكي. في نماذج الفئران ، تم إعطاء عوامل النمو (المواد التي تتوسط في نمو الخلايا) ، مثل عامل نمو الأرومة الليفية 2 ، وعامل النمو البطاني الوعائي ، وعامل التغذية العصبية المشتقة من الدماغ ، والإريثروبويتين ، بعد السكتات الدماغية في محاولة لتحفيز أو تعزيز تكوين الخلايا العصبية ، وبالتالي تجنب تلف الدماغ وتحفيز الانتعاش الوظيفي. وكان عامل النمو الواعد في نماذج الفئران هو الإريثروبويتين ، الذي يعزز تكاثر الخلايا السلفية العصبية وقد ثبت أنه يحفز تكوين الخلايا العصبية وتحسين الوظائف بعد السكتة الدماغية في الفئران. وأعقب ذلك التجارب السريرية التي تم فيها إعطاء الإريثروبويتين لعينة صغيرة من مرضى السكتة الدماغية ، الذين أظهروا في النهاية تحسينات كبيرة على الأفراد في مجموعة الدواء الوهمي. وقد أظهر إريثروبويتين أيضًا وعودًا في مرضى الفصام وفي مرضى التصلب المتعدد. ومع ذلك ، يجب إجراء المزيد من الدراسات في مجموعات أكبر من المرضى من أجل تأكيد فعالية الإريثروبويتين.
تعتمد علاجات الخلايا الجذعية الخارجية على الاستخراج ، والزراعة المختبرية ، وزرع الخلايا الجذعية في مناطق الدماغ المتأثرة بالسكتة الدماغية. وقد أظهرت الدراسات أنه يمكن الحصول على NSCs البالغة من التلفيف المسنن ، والحُصين ، والقشرة الدماغية ، والمادة البيضاء تحت القشرية (طبقة تحت القشرة الدماغية). تم إجراء دراسات زرع فعلية في الفئران المصابة بإصابة في النخاع الشوكي باستخدام الخلايا الجذعية التي تم أخذها خزعة من المنطقة تحت البطينية (المنطقة الكامنة وراء جدران تجاويف الدماغ المليئة بالسوائل أو البطينين) في الدماغ البالغ. لحسن الحظ ، لم يكن هناك عجز وظيفي نتيجة الخزعة. كانت هناك أيضًا دراسات في الفئران تم فيها زرع الخلايا الجذعية السرطانية أو الخلايا الجذعية العصبية المشتقة من الجنين والخلايا السلفية (الخلايا غير المتمايزة ؛ المشابهة للخلايا الجذعية ولكن بقدرات تمايز أضيق) في مناطق الدماغ التي تضررت من السكتة الدماغية. في هذه الدراسات ، تمايزت NSCs المطعمة بنجاح إلى الخلايا العصبية والخلايا الدبقية ، وكان هناك بعض التعافي الوظيفي. ومع ذلك ، فإن التحذير الرئيسي للعلاجات الخارجية هو أن العلماء لم يفهموا تمامًا الآليات الكامنة للتمييز بين الخلايا السلفية ودمجها في الشبكات العصبية الموجودة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن العلماء والأطباء لا يعرفون حتى الآن كيفية التحكم في الانتشار والهجرة والتمايز وبقاء NSCs وذريتها. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن NSCs يتم تنظيمها جزئيًا من خلال البيئة الدقيقة المتخصصة ، أو المتخصصة ، التي يقيمون فيها.
كانت هناك أيضًا أبحاث حول الخلايا الجذعية المكونة للدم (HSCs) ، والتي عادة ما تتمايز إلى خلايا الدم ولكن يمكن أيضًا تحويلها إلى سلالات عصبية. يمكن العثور على هذه HSCs في نخاع العظام ودم الحبل السري وخلايا الدم المحيطية. ومن المثير للاهتمام ، أن هذه الخلايا قد تم تحريكها تلقائيًا من خلال أنواع معينة من السكتات الدماغية ويمكن أيضًا تعبئتها عن طريق عامل تحفيز مستعمرة حبيبية (G-CSF). أظهرت دراسات G-CSF في الفئران أنه يمكن أن يؤدي إلى تحسن وظيفي بعد السكتة الدماغية ، وتبدو التجارب السريرية على البشر واعدة. كما أجريت دراسات خارجية على الفئران مع HSCs. تم إعطاء HSCs محليا في موقع الضرر في بعض الدراسات أو تدار بشكل منهجي من خلال زرع في الوريد في دراسات أخرى. الإجراء الأخير هو ببساطة أكثر جدوى ، ويبدو أن أكثر فعالية HSCs هي تلك المستمدة من الدم المحيطي.
يوضح البحث الذي تم إجراؤه على علاجات الخلايا الجذعية لمرض الصرع ومرض باركنسون الوعد وصعوبة زراعة الخلايا الجذعية بشكل صحيح وإدخالها في نظام حي. فيما يتعلق بالخلايا الجذعية السرطانية ، فقد أظهرت الدراسات أنها قادرة على التمييز بين الخلايا العصبية الدوبامينية (الخلايا العصبية التي تنقل أو يتم تنشيطها بواسطة الدوبامين) ، والخلايا العصبية الحركية في العمود الفقري ، والخلايا قليلة التغصن (الخلايا غير العصبية المرتبطة بتكوين المايلين). في الدراسات التي تهدف إلى علاج الصرع ، تم زرع السلائف العصبية المشتقة من الخلايا الجذعية الجنينية الماوس في الحصين من الجرذان المصابة بالصرع والفئران السيطرة. بعد الزرع ، لم يتم العثور على اختلافات في الخصائص الوظيفية لل ESNs ، حيث أنهم جميعًا أظهروا الخصائص المشبكية المميزة للخلايا العصبية. ومع ذلك ، لا يزال يتعين معرفة ما إذا كانت ESNs لديها القدرة على البقاء لفترات طويلة في الحصين الصرع ، والتمييز في الخلايا العصبية مع وظائف الحصين المناسبة ، وقمع العجز في التعلم والذاكرة في الصرع المزمن. من ناحية أخرى ، لوحظ بالفعل أن NSCs على قيد الحياة والتمييز في أشكال وظيفية مختلفة من الخلايا العصبية في الفئران. ومع ذلك ، فإنه من غير الواضح ما إذا كان يمكن أن تفرق NSCs إلى الأشكال الوظيفية المختلفة بكميات مناسبة وما إذا كان يمكن أن تتشابك بشكل صحيح مع الخلايا العصبية المفرطة الإثارة من أجل تثبيطها ، وبالتالي كبح النوبات.
تظهر أيضًا علاجات مرض باركنسون الوعد وتواجه عقبات مماثلة. تم إجراء أبحاث سريرية حول زرع أنسجة الدماغ الجنينية البشرية (الأنسجة المشتقة من الدماغ المتوسط ، والتي تشكل جزءًا من جذع الدماغ) في سترات مرضى باركنسون. ومع ذلك ، فإن هذا النسيج محدود التوافر ، وهو ما يجعل زرع ESC أكثر جاذبية. في الواقع ، أظهرت الأبحاث بالفعل أن الخلايا العصبية الدوبامينية القابلة للزرع - نوع الخلايا العصبية المتأثرة بمرض باركنسون - يمكن أن تتولد من الفأر ، والرئيسيات ، والمجالس الاقتصادية والاجتماعية. الفرق الوحيد بين الفئران والمجالس الاقتصادية والاجتماعية البشرية ، على أية حال ، هو أن الخلايا الجذعية الجذعية البشرية تستغرق وقتًا أطول للتمييز (حتى 50 يومًا). أيضا ، تتطلب برامج التمايز للمجالس الاقتصادية والاجتماعية البشرية إدخال مصل حيواني من أجل الانتشار ، مما قد ينتهك بعض اللوائح الطبية ، اعتمادًا على البلد. سيحتاج الباحثون أيضًا إلى اكتشاف طريقة للحصول على خلايا السلف الدوبامينية المستمدة من ESC من أجل البقاء لفترة أطول من الوقت بعد الزرع. أخيرًا ، هناك مسألة نقاء مجموعات الخلايا المشتقة من ESC ؛ يجب أن تكون جميع الخلايا مصدقة كخلايا من السلائف الدوبامينية قبل أن يتم زرعها بأمان. ومع ذلك ، تتحسن تقنيات التمايز والتنقية مع كل دراسة. في الواقع ، لا يزال إنشاء بنوك كبيرة من مجموعات الخلايا النقية والمحددة لزرع الإنسان هدفًا يمكن تحقيقه.
