California San Diego Üniversitesi’ndeki bilim insanları tarafından yakın zamanda yürütülen bir araştırmada, kök hücre nakillerinin Alzheimer’a karşı umut verici bir terapötik olabileceğini öne sürüyor.
Araştırmacılar, hematopoietik kök ve progenitör hücrelerin nakledilmesinin, hastalığın bir fare modelinde Alzheimer’ın birçok belirti ve semptomunu kurtarmada etkili olduğunu gösteriyor.
Farelerde daha az β-amiloid birikimi gösterdi
Sağlıklı hematopoietik kök hücreler alan fareler, diğer Alzheimer farelerine kıyasla korunmuş hafıza ve biliş, azalmış nöroinflamasyon ve önemli ölçüde daha az β-amiloid birikimi gösterdi.
Araştırmayı yürüten Priyanka Mishra, Ph.D., kök hücrelerin nakledilmesinin Alzheimer hastalığının ilerlemesini azaltabilecek yeni, sağlıklı mikroglia oluşumuna yol açıp açmayacağını test etmek için yola çıktı.
Fare modellerinde kök hücre nakillerini kullandı
Cherqui laboratuvarı, bir lizozomal depo hastalığı olan sistinozisin ve nörodejeneratif bir hastalık olan Friedreich ataksisinin fare modellerini tedavi etmek için benzer kök hücre nakillerini kullandı.
Ekip, Alzheimer farelerine sağlıklı vahşi tip hematopoietik kök ve progenitör hücrelerin sistemik transplantasyonlarını gerçekleştirdiler ve nakledilen hücrelerin beyinde mikroglia benzeri hücrelere farklılaştığını buldular.
Kök hücre Yapılan hayvanların hafıza kaybı tamamen önlendi
Araştırmacılar daha sonra hayvanların davranışlarını değerlendirdiler ve kök hücre nakli alan farelerde hafıza kaybı ve nörobilişsel bozukluğun tamamen önlendiğini buldular. Bu fareler, tedavi edilmemiş Alzheimer farelerine kıyasla daha iyi nesne tanıma ve risk algısının yanı sıra normal kaygı seviyeleri ve lokomotor aktivite gösterdi.
Hayvanların beyinlerine daha yakından bakan araştırmacılar, sağlıklı kök hücrelerle tedavi edilen farelerin hipokampus ve kortekslerindeki β-amiloid plaklarında önemli bir azalma gösterdiğini buldular. Nakil ayrıca mikroglioz ve nöroinflamasyonun azalmasına yol açtı ve kan-beyin bariyerinin bütünlüğünün korunmasına yardımcı oldu.
Alzheimer patolojisinin çeşitli seviyelerine karşı koruma sağladı
Son olarak, araştırmacılar, tedavi edilmiş ve tedavi edilmemiş Alzheimer farelerinde farklı genlerin ekspresyonunu ölçmek için transkriptomik analizler kullandılar. Kök hücre tedavisi almış olanlar, hastalıklı mikroglia ile ilişkili genlerin daha az kortikal ifadesine ve hastalıklı endotel hücreleri ile ilişkili genlerin daha az hipokampal ifadesine sahipti. Toplamda, sağlıklı hematopoietik kök ve progenitör hücrelerin nakli, mikroglia sağlığının artmasına yol açtı ve bu da, Alzheimer patolojisinin çeşitli seviyelerine karşı koruma sağladı.
Daha da önemlisi, Alzheimer farelerinden izole edilen kök hücreleri alan üçüncü bir fare grubu, bu hücrelerin Alzheimer hastalığında hastalıkla ilgili bilgileri koruduğunu gösteren hiçbir iyileşme belirtisi göstermedi.
Gelecekteki çalışmalar, nakledilen sağlıklı hücrelerin bu kadar önemli gelişmeleri nasıl ürettiğini ve insanlarda Alzheimer semptomlarını hafifletmek için benzer nakil stratejilerinin kullanılıp kullanılamayacağını daha fazla araştırılacak.
Rescue of Alzheimer’s disease phenotype in a mouse model by transplantation of wild-type hematopoietic stem and progenitor cells
Highlights
WT HSPC transplantation rescues memory and neurocognitive decline
- WT HSPC transplantation reduces Aβ plaque density and partially preserves blood-brain integrity
- WT HSPC transplantation may prevent microgliosis and neuroinflammation
Alzheimer’s disease (AD) is the most prevalent cause of dementia; microglia have been implicated in AD pathogenesis, but their role is still matter of debate. Our study showed that single systemic wild-type (WT) hematopoietic stem and progenitor cell (HSPC) transplantation rescued the AD phenotype in 5xFAD mice and that transplantation may prevent microglia activation. Indeed, complete prevention of memory loss and neurocognitive impairment and decrease of β-amyloid plaques in the hippocampus and cortex were observed in the WT HSPC-transplanted 5xFAD mice compared with untreated 5xFAD mice and with mice transplanted with 5xFAD HSPCs. Neuroinflammation was also significantly reduced. Transcriptomic analysis revealed a significant decrease in gene expression related to “disease-associated microglia” in the cortex and “neurodegeneration-associated endothelial cells” in the hippocampus of the WT HSPC-transplanted 5xFAD mice compared with diseased controls. This work shows that HSPC transplant has the potential to prevent AD-associated complications and represents a promising therapeutic avenue for this disease.
