Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια μεταμόσχευσαν σε τυφλά τρωκτικά ανθρώπινα νευρικά κύτταρα, τα οποία ενσωματώθηκαν στον εγκέφαλό τους. Η μεταμόσχευση ήταν τόσο επιτυχημένα ώστε τα κύτταρα ανέλαβαν κάποιες από τις λειτουργίες του κατεστραμμένου οπτικού φλοιού που ευθυνόταν για την τύφλωση των ζώων.
Το αποτέλεσμα ήταν να ανακτήσουν μέρος της όρασής τους και να αρχίσουν να αντιδρούν σε φώτα που αναβόσβηναν.
Είναι η πρώτη φορά που αποδεικνύεται πως η μεταμόσχευση νευρικών κυττάρων μπορεί να οδηγήσει σε βελτίωση πολύπλοκων λειτουργιών που έχουν χαθεί, λένε οι ειδικοί.
Το νέο επίτευγμα δημιουργεί ελπίδες ότι στο μέλλον η μέθοδος θα μπορεί να βοηθήσει και ανθρώπους με ανάλογα προβλήματα, λόγω εγκεφαλικών βλαβών.
Η νέα έρευνα
Τα κύτταρα που μεταμοσχεύθηκαν είναι νευρώνες οι οποίοι καλλιεργήθηκαν στο εργαστήριο, δημιουργώντας «αποικίες» κυττάρων που λέγονται οργανοειδή. Τα οργανοειδή μεταμοσχεύθηκαν σε ενήλικους αρουραίους.
Το όλο εγχείρημα περιγράφεται στην ιατρική επιθεώρηση Cell Stem Cell. Όπως γράφουν οι ερευνητές, η καλλιέργεια άρχισε με ανθρώπινα βλαστικά κύτταρα. Τα κύτταρα αυτά μπορούν να εξελιχθούν (διαφοροποιηθούν) σε οποιοδήποτε είδος κυττάρου.
Η καλλιέργεια των βλαστοκυττάρων διήρκησε 80 ημέρες και οδήγησε στη δημιουργία τρισδιάστατων οργανοειδών από νευρώνες του εγκεφαλικού φλοιού. Ο εγκεφαλικός φλοιός είναι η εξωτερική στοιβάδα του εγκεφάλου. Οι νευρώνες που τον απαρτίζουν είναι υπεύθυνοι για πολλές βασικές λειτουργίες, στις οποίες συμπεριλαμβάνεται η όραση.
Στη συνέχεια, οι επιστήμονες προχώρησαν στη μεταμόσχευση των οργανειδών, που έγινε στα σημεία του κατεστραμμένου εγκεφαλικού φλοιού 46 αρουραίων.
Τα ευρήματα
Δύο μήνες αργότερα, οι μεταμοσχευθέντες νευρώνες άρχισαν να αντιδρούν στα οπτικά ερεθίσματα. Αυτό αξιολογήθηκε με τη βοήθεια ηλεκτροδίων που τοποθετήθηκαν στον εγκέφαλο των ζώων.
Όταν τα ζώα εκτίθεντο σε φώτα που αναβόσβηναν, οι νευρώνες ενεργοποιούνταν. Το ίδιο και όταν σε μία οθόνη προβάλλονταν εναλλασσόμενες λευκές και μαύρες γραμμές, σε διάφορες κατευθύνσεις (π.χ. διαγωνίως). Η ενεργοποίηση εξαρτιόταν από την κατεύθυνση των γραμμών.
Σε κάθε περίπτωση «η αντίδραση των νευρώνων υποδηλώνει ότι μετά τη μεταμόσχευση ενσωματώθηκαν στον εγκέφαλο των ζώων και ανέλαβαν κάποιες από τις λειτουργίες του οπτικού συστήματός τους», δήλωσε ο επιβλέπων ερευνητής Dr. Han-Chiao Isaac Chen, επίκουρος καθηγητής Νευροχειρουργικής στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια.
Οι επιστήμονες συνέκριναν επίσης την λειτουργία του οπτικού φλοιού των τρωκτικών στα οποία είχε γίνει μεταμόσχευση, με ενήλικους αρουραίους που είχαν φυσιολογική όραση. Όπως διαπίστωσαν, οι νευρωνικές αντιδράσεις ήταν παρόμοιες στις δύο ομάδες των ζώων. Ωστόσο ήταν λιγότερες στα μεταμοσχευθέντα τρωκτικά.
Ελπίδες για το μέλλον
Το εύρημα αυτό υποδηλώνει ότι η βελτίωση στην όραση των ζώων ήταν μερική. «Απαιτούνται πολλές ακόμα έρευνες για να κατανοήσουμε ποιοι παράγοντες οδήγησαν στην ενσωμάτωση των μεταμοσχευμένων κυττάρων. Πρέπει επίσης να βρούμε τρόπους να βελτιώσουμε την ενσωμάτωση αυτή», δήλωσε ο Dr. Chen.
Επόμενο βήμα της έρευνάς τους είναι να διαπιστώσουν εάν η ίδια μεταμόσχευση θα μπορούσε να αποδώσει σε τρωκτικά με κινητικά προβλήματα λόγω εγκεφαλικών βλαβών.
«Ελπίζουμε ότι η έρευνά μας θα οδηγήσει τελικά στην αποκατάσταση της κίνησης ανθρώπων με εγκεφαλικές βλάβες», κατέληξε ο Dr. Chen.
Φωτογραφία: iStock