Forscher konvertieren Astrozyten direkt in Dopamin-produzierenden Neuronen

In den Bemühungen um neue Behandlungen für Parkinson-Krankheit (PD), Forscher von der Perelman School of Medicine an der University of Pennsylvania haben direkt umprogrammiert Astrozyten, die die meisten reichlich Zelltypen im zentralen Nervensystem, in Dopamin-produzierenden Neuronen. PD ist gekennzeichnet durch die degeneration der dopaminergen Neuronen im mittelhirn. Dopamin ist ein Gehirn Chemische wichtig in Verhalten und Wahrnehmung, willkürliche Bewegung, Schlaf, Stimmung, Aufmerksamkeit, Gedächtnis und lernen.

„Diese Zellen sind potentiell nützlich bei der Zell-Ersatz-Therapien für Parkinson oder in der Modellierung der Krankheit im Labor“, sagt senior Autor John Gearhart, PhD, Direktor des Instituts für Regenerative Medizin (IRM) an der Penn. Das team berichtet über Ihre Ergebnisse in PLoS One.

„Unsere Studie ist die erste zu zeigen, Umwandlung von Astrozyten zu dopaminergen mittelhirn-Neuronen, öffnen die Tür für neuartige Umprogrammierung Strategien zur Behandlung der Parkinson-Krankheit,“ sagt ersten Autor Russell C. Addis, PhD, senior research investigator bei IRM.

Einen Anderen Ansatz

So viele, wie eine million Menschen in den USA Leben mit PD, nach der Parkinson Foundation. Symptome sind zittern, Langsamkeit von Bewegungen, Gliedmaßen, Steifheit, Schwierigkeiten mit Gang-und Gleichgewicht.

Begrenzten Erfolg in den klinischen Studien in den letzten 15 Jahren in der Transplantation von fetalen Stammzellen in die Gehirne von Parkinson-Patienten hat spornte die Forscher zur Suche nach neuen Behandlungen. Mit PET-scans, die Ermittler in der Lage zu sehen, dass die transplantierten Neuronen wachsen und verbindungen, die Reduktion der Symptome für eine Zeit. Ethische Fragen, über die Quelle von embryonalen Stammzellen; die Interaktion von Zellen mit Wirtszellen, die Effizienz von Stängel-Zellen zu reproduzieren und Ihre langfristige Lebensfähigkeit und Stabilität sind immer noch alle Bedenken über versuche mit dopaminergen Zell-Transplantationen zur Behandlung von Parkinson.

Erste Schritte

Im ersten Schritt hin zu einem direkten Zell-Ersatz-Therapie für Parkinson, das team neu programmiert Astrozyten zu dopaminergen Neuronen mit Hilfe von drei Transkriptionsfaktoren – ASCL1, LMX1B, und NURR1 – geliefert mit einem lentiviralen Vektor. Parkinson betrifft verschiedene Bereiche des Gehirns, sondern greift vor allem die Dopamin-produzierenden Abschnitt die wesentlichen nigra. Die Zellen in dieser region senden Dopamin zu einer anderen region namens Corpus striatum, wo es verwendet wird, zu regulieren, die Bewegung. Die Chemische oder genetische Trigger, kill-Dopamin-Neuronen über die Zeit im Mittelpunkt, das Verständnis der progressive Verlust dieser spezialisierten Zellen.

Der Prozess ist effizient, mit etwa 18 Prozent der Zellen, die Marker der dopaminergen Neuronen nach zwei Wochen. Die nächstgelegene Wirkungsgrad beträgt rund 9 Prozent, berichtet wurde in einer anderen Studie.

Die Dopamin-produzierenden Neuronen abgeleitet von Astrozyten zeigte genexpressionsmuster und electrophysiolgical Eigenschaften der dopaminergen mittelhirn-Neuronen und Dopamin freigesetzt, wenn Ihre Zellmembranen wurden erschütterten.

Das Penn-team arbeitet jetzt, um zu sehen, wenn die gleiche Neuprogrammierung Prozess, der konvertiert Astrozyten von Dopamin-produzierenden Nervenzellen in einer Schale kann auch in das lebende Gehirn – Experimente werden bald unterwegs sein mit gen-Therapie-Vektoren liefern die Umprogrammierung Faktoren direkt zu Astrozyten in ein Affen-Modell des PD.

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