Efek neurotropik transplantasi neural stem sel

Kemampuan reparatif dari sel degeneratif yang tidak memadai pada sistem saraf pusat dihasilkan dari ketidakmampuan progenitor lokal untuk merespon secara tepat penyakit yang ada untuk mengganti sel yang rusak, dan juga hilangnya kemampuan regenerasi dari akson yang rusak. Terapi neural stem sel berkembang sebagai cara penyembuhan yang meningkatkan kemampuan otak inang untuk memperbaiki sendiri sel-sel yang rusak atau hilang.

Transplantasi neural stem sel setelah pemotongan sumsum tulang dewasa, akan menginduksi lingkungan yang permisif untuk regenerasi akson. Seperti pada pola regenerasi retina, transplantasi neural stem sel memacu pertumbuhan neurit pada saraf optis. Pada beberapa kasus, efek ini dimediasi melalui induksi matriks metalloproteinase yang mendegradasi penghalang matriks ekstraseluler. Adanya molekul tersebut pada permukaan sel memungkinkan akson berkembang di sepanjang karang sel glia.

Transplantasi sel olfaktori yang terselubungi, pada sumsum tulang belakang yang terpotong juga mampu memacu regenerasi aksonal dan mengembalikan fungsi yang hilang. Mekanisme ini terjadi melalui pembentukan jalur yang tepat, sehingga pertumbuhan akson melalui saluran neural bersifat permisif. Hal ini dapat memacu perkembangan sel akson yang menjulur, remielinasi, dan vaskularisasi luka pada sumsum tulang. Pembentukan kembali substansi endogenous dari penggabungan struktur otak dapat diamati pada saat neural stem sel ditransfer melalui biodegradable scaffold ke daerah degenerasi otak ekstensif yang disebabkan hipoksia.

Penelitian terkini menunjukkan neural stem sel yang ditransplantasikan dapat meningkatkan neurogenesis endogenus dalam kondisi patologis. Mencit yang terpapar opioid sebelum lahir mengalami reduksi kemampuan untuk belajar dan berasosiasi dengan reduksi neurogenesis. Transplantasi neural stem sel meningkatkan fungsi belajar dan neurogenesis otak inang pada Hippocampus. Efek neurotropik yang mirip tampak pada penuaan fisiologis hewan coba. Neurogenesis dalam sel granula yang bergerigi pada usia paruh baya, setelah ditransplantasi dengan neural stem sel mampu menstimulasi neural stem sel endogenus dalam zona subgranuler untuk memproduksi sel granula bergerigi yang baru. Molekul yang mungkin berperan dalam peningkatan endogenus otak adalah neurotrophin. Pengaturan majemuk neurotrophin sebagai mediator dalam regulasi siklus sel, ketahanan sel dan diferensiasi selama pembiakan dan masa dewasa membuat molekul tersebut berpotensi dalam regulasi endogenus untuk proliferasi neural stem sel dan diferensiasi otak yang terluka. Sebagai contoh, neurothrophin yang disekresikan oleh neural stem sel membantu pemacuan akson kortikospinal setelah ditambahkan pada sistem kokultur organotipik yang mengandung potongan korteks otak dan sumsum tulang belakang.

   

Referensi

Ben Shaanan TL. Ben-Hur T. Yanai J. Transplantation of neural progenitor enhances production of endogenous cells in the impaired brain. Mol Psychiatry. 2008. 12 : 221-231.

Eistein O, Finstein N, Vaknin L, et al. Neural precursor attenuate encephalomyelitis by peripheral imunosuppression. Ann Neurol. 2007. 61(3) : 209-218.

Einstein C, Ben-Hur T. The changing face of neural stem cell theraphy in neurological diseases. Arch Neurol. 2008. 65 : 4.

Fiona E, O’Keefee, Scott SA, et al. Induction of A9 dopaminergic neurons from neural stem cells improve motor function in an animal model of Parkinson’s disease. Brain. 2008. 131 : 630-641.

Karissis D, Kassis I, Kurkalli BG, Slavin S. Immunomodulation and neuroprptection with mesenchymal bone marrow stem cells (MSCs) : a supressed treatment for multiple sclerosis and other neuroimmunological/neurodegenerative disease. J  Neurol Sci. 2008: 265.

Levesque MF, Neuman T, Rezak M. Therapeutic microinjection of autologous adult human neural stem cells and differentiated neurons for parkinson’s disease ; five-year post-operative outcome. The Open Stem Cell Journal. 2009. 1 : 20-29. (1-2) : 131-135.

Lindvall O, Kokaia Z. Stem cells for the treatment of neurological disorders. Nature. 2006. 441(7097): 1094-1096.

Raisman G, li Y. Repair of neural Pathways by olfactory ensheating cells. Nat Rev Neurosci. 20009. 8(4) : 312-319.

Smart N. Riley PR. The stem cell movement. Cir Res. 2008. 102 : 1155-1168.