In this reconstituted schematic, hematopoietic stem cells (HSC) transplanted in a mouse model of Friedreich's ataxia differentiate into microglial cells (red) and transfer mitochondrial protein (green) to neurons (blue), preventing neurodegeneration.
Credit: Stephanie Cherqui, UC San Diego School of Medicine
Исследователи из University of California San Diego School of Medicine сообщили, что одна инъекция дикого типа гематопоэтических стволовых клеток и клеток предшественников (HSPCs) мышам, моделирующим атаксию Friedreich's (FA) в известной мере устраняла клеточные повреждения, вызываемые дегенеративным заболеванием.
Атаксия Friedreich's является наследственным дегенеративным нейро-мышечным нарушением, которое первоначально затрагивает двигательные функции, такие как походка и координация, но может приводить к сколиозу, сердечной болезни, потере зрения и диабету. Познавательная функция не нарушается. Болезнь все больше лишает силы и в конечном итоге приводит полностью к инвалидному креслу. Один на 50000 американцев имеет FA.
FA вызывается снижением экспрессии митохондриального белка, наз. frataxin (FXN), обусловленное двумя мутантными или аномальными копиями гена FXN. Исследователи из the UC San Diego School of Medicine Department of Pediatrics использовали трансгенную мышиную модель, которая экспрессирует два мутантных трансгена человека FXN и в результате обнаруживают прогрессирующую нейрологическую дегенерацию и мышечную слабость.
HSPCs человека, происходящие из костного мозга, стали инструментом в попытке заместить или регенерировать клетки, нарушаемые разными болезнями. Ранее Cherqui с колл. показали, что трансплантации дикого типа или нормальных мышиных HSPCs приводят к длительному сохранению функции почек, глаз и щитовидной железы у мышей, моделирующих cystinosis, ещё одно генетическое нарушение.
В данном исследовании группа Cherqui's трансплантировали дикого типа HSPCs мывшам, моделирующим FA и сообщила, что HSPCs приживаются и вскоре дифференцируются в макрофаги в ключевых регионах головного и спинного мозга мыши, откуда они, по-видимому, переносят дикого типа FXN в дефицитные нейроны и мышечные клетки.
"Трансплантация дикого типа мышиных HSPCs в значительной степени устраняет FA-поврежденные клетки," говорит Cherqui, "Экспрессия Frataxin восстанавливается. Функция митохондрий в головном мозге трансгенных мышей нормализуется, как и сердце. Наблюдается также уменьшение атрофии скелетных мышц."
Ученые отмечают, что мышиная модель не в точности отражает FA у человека. Прогрессирование болезни протекает по-разному и точная патология у мышей известна не полностью. Хотя находки обнадеживают и направляют на поиск потенциального лечения болезни, которая не имеет на сегодня лечения.