Ученые Создают Незрелые Нервные Клетки

Ученые специально создают незрелые нервные клетки из стволовых клеток, чтоб изучить и как можно лучше понять этот процесс.

Биологи сознательно превращают стволовые клетки спинного мозга мышей в незрелые нервные клетки. Это было достигнуто при помощи изменения клеточного окружения, известного ещё как клеточный матрикс, применяя хлорат натрия. С помощью внеклеточного матрикса определяют, какой тип клеток может генерироваться стволовыми клетками.

Сульфат определяет судьбу стволовых клеток

Хлорат натрия действительно влияет на метаболизм ферментов в клетке, которые добавляют сульфатных групп белкам. Если же эти сульфаты не установлены, клетка продолжает  формировать белки внеклеточного матрикса, но с измененной цепочки сахарных сторон.  Эти цепи, в свою очередь посылают сигналы, которые и определяют судьбу стволовых клеток. Стволовые клетки не могут развиваться только в нервные клетки, они так же могут формировать астроцитов и олигодендроцитов, которые ответственны за минеральный баланс нервных клеток. То что  происходит со стволовыми клетками если сульфат картина меняется на хлората натрия, было изучено доктором Майклом Карус и его коллегами.

Морфин, который вводят людям с повреждением спинного мозга, может замедлить восстановление, а так же, оказать влияние на функции опорно-двигательного аппарата, увеличить потерю тканей, и даже вызвать симптомы усиления болей. Этот вывод основан на исследованиях проводимых Texas A & M доцентами.

Исследователи используют крыс с повреждением спинного мозга, чтобы увидеть, как они выздоравливают при различных дозах введенного морфина.

"Это новаторское исследование - и никто прежде не изучал эту зависимость, у крыс с повреждением спинного мозга".
Морфин вводят крысам внутривенно, как это было бы сделано и для человека в клинике. В исследовании животным, вводят различные дозы морфина от 0,75 до 3 мм по спец. шкале. Крысы могут контролировать дозировку препарата самостоятельно, стоит им лишь нажать на небольшой рычаг, чтоб сразу вводилась доза морфина.

Максимальное количество морфина, которое может получить крыса - до 3 мм по специальным шкалам маркерам. Замечено что крысам, которым вводятся меньшие дозы морфина в начале, и в дальнейшем им требуется его меньшее количество.

  Исследователи из Лос-Анджелеса, провели опыт на крысах и обнаружили, что диета - обогащенная омега -3 жирными кислотами, которые содержится в кари, сохранила способность ходить у крыс с травмой спинного мозга.
Полученные при исследовании данные, свидетельствуют о том что пищевые добавки, содержащиеся в кари, помогают клеткам «ремонтировать» поврежденные нервы, и сохранить неврологические функции после дегенеративных процессов при повреждении шеи.
“Естественное старение человека, зачастую сужает спинномозговой канал, оказывая давления на спинной мозг, и повреждает его ткани” пояснил главный доктор Langston Holly – доцент кафедры нейрохирургии при Калифорнийском университете. В настоящее время проведенная операция поможет уменьшить давление и предотвратить дальнейшее повреждения тканей спинного мозга, но она не способна восстановить уже поврежденные ткани нервных волокон.

Ученые разработали новый метод реабилитации, которая позволяет парализованным крысам с разрывом спинного мозга ходить.  В результате этого,  вероятность того, что подобный метод может когда-нибудь быть эффективным для парализованных людей очень велика.

Повреждение нейронов при разрыве спинного мозга, как правила считают слишком тяжелым фактором для их восстановления, хотя нервная система и имеет такую замечательную способность как восстановление новых связей на месте травмы.

Rubia van den Brand и его коллеги из Швейцарии, изучали крыс с повреждениями спинного мозга, аналогичным тем повреждениям, которые вызывают паралич нижней части тела у людей.

Исследователи возбуждали спящие нейроны, используя при этом, как электрическую стимуляцию, так и инъекции специальных веществ. Эти действия привели к возобновлению нейронов контроля задних конечностей у крыс, и соединили их, чтобы получить новые связи.

Хирурги из университета в Сент-Луисе восстановили некоторые функции парализованных пациентов с повреждениями спинного мозга на уровне С7 позвонка. Хирурги перенаправили рабочий нерв из верхней части руки. Эти нервы до сих пор "общаются" с мозгом, так как они соединены с позвоночником выше места повреждения.

После операции, приблизительно через год интенсивной физической терапии, пациент восстановил некоторые функции кисти, в частности, возможность сгибать большой палец и указательный палец. Теперь он может брать крохотные кусочки пищи а так же писать без посторонней помощи.
В тематическом исследовании, опубликованном в Интернете 15 мая в журнале нейрохирургия, это первый случай, насколько известно авторам, восстановления способности сгибать большой и указательный палец после травмы спинного мозга.

"Эта процедура является необычной для лечения параплегии, потому что мы не пытаемся вмешиваться в спинной мозг, где находится травма", говорит хирург Ида К. Фокс, доктор медицинских наук, доцент кафедры пластической и реконструктивной хирургии в Университете Вашингтона, которая лечит пациентов Барнс-Еврейской больницы. "Вместо этого, мы идем туда, где как мы знаем, всё это работает - в данном случае локоть - так что мы можем заимствовать там нервы и перенаправлять их на руку".

Новая, умная машина, доставляет сообщения от головного мозга напрямую к мышцам - в обход спинного мозга. Она дает возможность осуществлять самостоятельные и сложные движения парализованной рукой. Это устройство в скором времени будет протестировано, и возможно поможет парализованным людям.
"Мы подслушиваем природные электрические сигналы из мозга, которые говорят руке и кисти, как двигаться, и передаем эти сигналы непосредственно в мышцы," сказал Ли Миллер, заслуженный профессор неврологии Северо-Западного университета Фейнберг.
"Это соединение от мозга к мышцам однажды можно будет использовать, чтобы помочь пациентам, парализованным из-за травмы спинного мозга, выполнять повседневные жизненные функции и добиться большей независимости".

Исследование проводилось на обезьянах, у которых электрические сигналы мозга и мышечные сигналы были записаны, когда они брали мяч, поднимали его и выпускали в трубочку. Эти записи позволили исследователям разработать алгоритм или "декодер", что позволило им обработать сигналы мозга и предсказать закономерности мышечной активности, когда обезьяны хотели двигать мяч.
Исследователи дали обезьянам местного анестетика для блокирования нервной деятельности в локте, вызывая временно, безболезненный паралич рук. С помощью специальных устройств в мозгу и руках, смогли уловить крошечный электрический ток, который доставлялся менее чем за 40 миллисекунд, к мышцам обезьян, чтобы заставить их сокращаться, и позволить обезьяне забрать мяч и выполнить задачу так же хорошо, как она это делала раньше.

Новые беспроводные устройства для пострадавшим от травмы спинного мозга разрабатывает ученый .Месут Шахин, кандидат наук, доцент на кафедре биомедицинской инженерии NJIT. Он недавно опубликовал и представил новости о своих результатах и разработках в области микро-электрических стимуляторов для людей с травмами спинного мозга.
Работы, ведутся уже 3 года при поддержке Национальных Институтов Здоровья (NIH) что в США. Разработаны и тестируются технологии известные под сокращением FLAMES (плавающий свет активированных микро-электрических стимуляторов).

Крошечный полупроводниковый прибор, в конечном итоге позволит людям с повреждениями спинного мозга восстановить некоторые двигательные функций, которые они потеряли из-за травмы.

Напряжением от инфракрасного луча света, через оптическое волокно, расположенное в непосредственной близости от спинного мозга эти микро-стимуляторы активируют нервы в спинном мозге ниже точки повреждения и таким образом позволят использовать мышцы, которые когда-то были парализованы.

Новое Исследование оболочек мембран центральной нервной системы, как источника стволовых клеток может продвинуть лечение повреждений спинного мозга.

Итальянские и Испанские ученые, изучающие использование стволовых клеток для лечения повреждений спинного мозга, представили  доказательства того, что мозговые оболочки, мембраны, которые окружает центральную нервную систему, являются потенциальным источником собственных возобновляемых стволовых клеток.  Эти исследования дадут продвижение в области новых методов лечения травм позвоночника и дегенеративных расстройств мозга.
Ученые сосредоточили свои исследования на травме спинного мозга, возникшей, в результате травмы, а не в результате болезни.

В зависимости от тяжести - травма позвоночника, может привести не только к сильной боли, но и к полному параличу, с высокими социальными затратами на медицинское обслуживание. В спинном мозге не хватает способности к регенерации, потенциал для восстановления пациента строго ограничен.
"Наше исследование дает первое свидетельство того, что спинномозговые оболочки мозга (мембраны), которые покрывают поверхность головного мозга и так же спинного мозга, содержат стволовые клетки, способные к самообновлению и распространению", сказал д-р Илария Decimo и Франческо Bifari, из университета Вероны.

Используя генную терапию, ученым удалось излечить мышей от гемофилии.

Только наисовременнейший подход позволил впервые в истории справиться с неизлечимой до сих пор наследственной болезнью, которая обычно приводит к гибели уже в раннем возрасте, а в лучшем случае – к тяжелой инвалидности. Напомним, что гемофилия связана с нарушением свертываемости крови, что приводит к частым и опасным кровоизлияниям, в том числе и внутренним.

Царевич Алексей, сын императора Николая II, – самый, пожалуй, известный у нас больной гемофилией, который получил это наследственное заболевание от своей прабабки английской королевы Виктории. Скорее всего, это был случай именно гемофилии В.

Генная терапия, использованная учеными из группы Кэтрин Хай (Katherine High), напоминает тонкую работу ювелира. Авторам удалось буквально заменить у лабораторных мышей, страдающих гемофилией, неработающий ген на нормальный, удалив целый ряд опасных мутаций. Для этого использовались белки, содержащие т.н. «цинковые пальцы», определенные структуры, стабилизированные ионами цинка, которые, в частности, обеспечивают точное взаимодействие белков с молекулой ДНК.

В некоторых ферментах «цинковые пальцы», фактически, представляют собой молекулярные ножницы, способные разрезать ДНК строго в заранее определенных участках. В живых клетках они часто участвуют в восстановлении повреждений ДНК, а медики и ученые ищут способы использования их для генной терапии – мы писали о подобном подходе в заметке «Терапия на пальцах».