Po neuronach, otrzymano astrocyty z komórek macierzystych

Po raz pierwszy, główne komórki żywicielskie układu nerwowego udało się otrzymać in vitro z komórek macierzystych. Podobne do naturalnych astrocytów, kopie te mogą pozwalać na lepsze zrozumienie, na opracowanie nowych terapii, a być może także na leczenie traumatyzmów, poprzez reimplantowanie astrocytów do mózgu albo do rdzenia kręgowego u niektórych pacjentów.

Obdarzone postacią pięknej gwiazdy, astrocyty zaczęły przyciągać ciekawość neuronaukowców dopiero od niedawna. Kładąc kres trudnościom doświadczanym od lat przez badaczy, którzy próbowali stworzyć je w laboratoriun, otrzymanie astrocytów z komórek macierzystych znacznie dziś przyśpieszyło badania w tym temacie, prawie trzy lata po takim samym sukcesie dotyczącym neuronów.

Astrocyty są częścią komórek glejowych, tej wielkiej grupy komórek zlokalizowanych w układzie nerwowym, ale różnych od neuronów. Ich kształt gwiazdy zależy od małego ciała komórkowego (zawierającego chromosomy i trochę cytoplazmy), ale przede wszystkim – od długich i licznych przedłużeń komórkowych.

Jeśli nawet one same nie są przeznaczone do transportowania informacji nerwowych, to astrocyty uczestniczą jednak w dobrym funkcjonowaniu dyfuzji tych sygnałów elektrycznych i chemicznych.

Bardzo ważna rola w mózgu

W rzeczywistości, różne typy astrocytów zapewniają tak podstawowe zadania jak rusztowanie dla struktury układu nerwowego, albo jeszcze odżywianie neuronów, którym dostarczają one mleczan. Początkowo uważane z mniej ważne niż neurony, astrocyty są jednakże o wiele liczniejsze i zdają się odpowiadać za inteligencję, ponieważ objętość poświęcona astrocytom jest proporcjonalnie większa u ludzi niż u innych zwierząt.

Dlatego też, w trakcie badań i dokonując różnych odkryć, naukowcy stwierdzili, że astrocyty mają funkcje o wiele ważniejsze niż po prostu zwykłe odżywianie.

Regulują one przede wszystkim przepływ krwi w układzie nerwowym, przechytywanie neuroprzekaźników wyprodukowanych w nadmiarze przez neurony (które mogą stać się toksyczne w wysokich dawkach) oraz kontrolują barierę krew-mózg (która nie pozwala wirusom, bakteriom i innym niebezpiecznym czynnikom wejść do centralnego układu nerwowego). W przypadku uszkodzeń, astrocyty uczestniczą również, w pewnym stopniu, w reparacji systemu nerwowego.

Astrocyty są prawdopodobnie związane z wieloma chorobami neurodegeneracyjnymi albo zaburzeniami neurologicznymi, dlatego też badania nad nimi stały się bardziej niż niezbędne, w celu odkrycia nowych leków, bardziej skutecznych.

W artykule, który ukazał się w przeglądzie Nature Biotechnology, naukowcy z Uniwersytetu Wisconsin w Madison (Stany Zjednoczone) ogłosili, iż można je w końcu łatwiej badać, a to dzięki uzyskaniu astrocytów na podstawie komórek macierzystych.

Początek nowej ery terapeutycznej?

To właśnie ludzkie embrionalne komórki macierzyste albo pluripotencjalne zostały przekształcone przez naukowców w niedojrzałe astrocyty. Przetestowane in vitro, te komórki wyrażają te same geny co astrocyt naturalny, zdolne są do rekuperacji w środowisku neuroprzekaźnika glutamatu oraz uczestniczą w tworzeniu nowych synaps.

Lepiej nawet, ponieważ te niedojrzałe astrocyty, transplantowane do mózgu myszy, zmieniają się w astrocyty dojrzałe, zdolne do tworzenia interakcji z naczyniami krwionośnymi.

Według autorów, perspektywy takiego powodzenia mają być bardzo liczne i napełniające entuzjazmem. Komórki te będą użyteczne dla badań nad astrocytami w rozwoju oraz w funkcjonowaniu mózgu, dla badań mających na celu zrozumienie roli astrocytów w procesach chorobowych oraz w opracowywaniu nowych lekarstw przeciwko zaburzeniom neurologicznym.

W przyszłości, ma być nawet możliwe transplantowanie tych komórek w celu leczenia różnych patologii, wliczając w to także urazy głowy oraz chorobę Parkinsona.