Stamcellsterapi för Alzheimers sjukdom: en översikt över experimentella modeller och verklighet Del 1

Abstrakt

Alzheimers sjukdom (AD) är en neurodegenerativ sjukdom. Patologin för AD kännetecknas av extracellulära amyloid beta (A) plack, neurofibrillära trassel sammansatta av hyperfosforylerad tau, neuronal död, synapsförlust och hjärnatrofi.

Hjärnatrofi hänvisar till minskning av celler och vävnadsatrofi i hjärnorgan, vilket lätt kan leda till minnesförlust. Vi ska dock inte vara rädda för hjärnatrofi, eftersom det finns många sätt vi kan skydda våra hjärnor och behålla ett bra minne.

För det första kan ägna sig åt nyttig träning bromsa utvecklingen av hjärnatrofi. Forskning visar att regelbunden fysisk aktivitet förbättrar kognitiva prestationer och minne genom att öka blodcirkulationen och kopplingar mellan nervceller i hjärnan. Simning, löpning, spela bordtennis och andra sporter kan hjälpa till att bromsa processen med hjärnatrofi. Dessutom kan röra på kroppen lindra stress och förbättra ditt humör.

För det andra är att upprätthålla hälsosamma matvanor också en viktig åtgärd för att bibehålla hjärnans hälsa. Att äta mer mat som är rik på Omega-3-fettsyror, som lax, linfrön och valnötter, kan främja hjärnans hälsa och därmed förbättra minnet. Att äta mer färska grönsaker, frukt och fullkornsmat kan dessutom minska inflammation och skador på fria radikaler på hjärnan och skydda våra hjärnor.

Ett annat mycket viktigt beteende är att upprätthålla ett aktivt socialt liv. Interpersonell interaktion förbättrar hjärncellernas hälsa genom att öka självförtroendet och minska ångest. Att delta i gruppaktiviteter, interagera med familj och vänner och volontärarbete är alla bra sätt att bygga ett aktivt socialt liv.

Även om hjärnans krympning kan påverka vårt minne, genom att ta rätt beteendesteg, kan vi bromsa dess utveckling och hålla våra hjärnor friska. Därför bör vi inte ge upp hoppet. Vi kan vidta åtgärder för att förbättra vår livsstil och införliva hälsosamma vanor i våra liv för att säkerställa att våra hjärnor förblir starka och växer över tiden. Det kan ses att vi behöver förbättra minnet, och Cistanche deserticola kan förbättra minnet avsevärt eftersom Cistanche deserticola är ett traditionellt kinesiskt läkemedelsmaterial som har många unika effekter, varav en är att förbättra minnet. Effekten av Cistanche deserticola kommer från de många aktiva ingredienser den innehåller, inklusive garvsyra, polysackarider, flavonoidglykosider, etc. Dessa ingredienser kan främja hjärnans hälsa genom en mängd olika vägar.

Klicka på vet 10 sätt att förbättra minnet

Många terapier har testats för att förbättra eller åtminstone effektivt modifiera förloppet av AD. Meningsfulla data indikerar att transplantation av stamceller kan lindra teneuropatologi och avsevärt förbättra kognitiva underskott i djurmodeller med Alzheimers sjukdom.

Transplanterade stamceller har visat sina inneboende fördelar med att förbättra kognitiv funktionsnedsättning och minnesstörning, även om vissa svagheter eller begränsningar måste övervinnas.

Den här översikten rekapitulerar gnagarmodeller för AD, den terapeutiska effekten av stamceller, påverkande faktorer och de underliggande mekanismerna bakom dessa förändringar. Stamcellsterapi ger perspektiv och utmaningar för dess kliniska tillämpning i framtiden.

NYCKELORD

Alzheimers sjukdom, djurmodell, kognitiva brister, minnesförlust, stamcellsterapi.

1|INTRODUKTION TILL ALZHEIMER SJUKDOM

Alzheimers sjukdom (AD) är en neurodegenerativ sjukdom med smygande debut och långsam progression. Det är ett växande hälsoproblem och har en enorm inverkan på individer och samhälle.

Epidemiologiska studier har visat att antalet AD-patienter i åldern 60 och uppåt i Kina är nära 9,83 miljoner med ett 95 % konfidensintervall på 9,39–10,29.1 Incidensen av befolkningen över 65 år är cirka 1 %–3 %2.

Efter 70 års ålder fördubblas risken för AD vart 5:e år.3Kliniskt kan patienter befinna sig i den prekliniska perioden utan översymtom i cirka 8–10 år.2 Senare kan de uppleva progressiv minnesnedgång, afasi, apraxi, okunnighet, exekutiv dysfunktion, personlighetsförändringar och beteendesymtom. När AD har diagnostiserats är den genomsnittliga överlevnadstiden för patienter cirka 4,2 år för män och 5,7 år för kvinnor.4

De patologiska egenskaperna hos AD manifesteras av extracellulära amyloid beta (A) plack, hyperfosforylerad tau i intracellulära neurofibrillära härvor, neuronal död, synapseliminering och hjärnatrofi.5,6

Dessa egenskaper framhävs genom relaterade mekanismer som oxidativ stress, generering av fria radikaler, metabolisk dysfunktion och frisättning av inflammatoriska cytokiner (t.ex. tumörnekrosfaktor [TNF]- och interleukin [IL]-1).

Skadliga faktorer aktiverar celldödsvägen och inducerar synaptiska underskott i hippocampus, vilket leder till tokognitiv försämring och minnesförsämring. Läkemedelsbehandling för AD inkluderar acetylkolinesterashämmare som donepezil, galantamin, rivastigmin och takrin, N-metyl-d-aspartat (NMDA) receptorantagonister som memantin och A-riktad monoklonalantikropp som aducanumab.7,8 Flera naturliga föreningar som kan minska amyloida plack, neurofibrillära trassel och neuroinflammation har också utvärderats i kliniska prövningar.9,10

Hittills har nodrugs visat sig förhindra eller fördröja utvecklingen av AD. Stamcellsterapi som en ny teknologi har utforskats i djurmodeller med AD. Förvärvade forskningsresultat har visat att transplantation av stamceller kan förbättra minnet och inlärningsförmågan. Den längre förväntade livslängden återspeglar väl den terapeutiska effekten av transplanterade stamceller på olika AD-liknande modeller.11,12

Men stamcellernas funktionella roll varierar mycket, och det finns några svagheter eller begränsningar som måste övervinnas. Etiologin för AD involverar flera riskfaktorer, såsom genotyp, åldrande, infektion, immunitet, toxinintag, miljöföroreningar, sociopsykologiska faktorer , och så vidare.13–15 Genetiskt sett är E4-allelen av apolipoprotein E (APOE) på kromosom 19 det mottagliga stället för sent debuterande Alzheimers sjukdom.16

APOE4-homozygoter ökar dramatiskt risken för AD, 14,5 gånger högre än APOE3-homozygoter. Cirka 45 %-50 % av AD-patienterna bär på minst en APOE4-allel.17–20 Det finns en interaktion mellan APOE4-uttryck och herpes simplex-virus typ 1 i utvecklingen av Alzheimers sjukdom.21

Andra infektioner är också relaterade till neuroinflammation som leder till A 1-42-produktion och tau-patologi.22–25 Nuförtiden anses sporadisk AD generellt vara resultatet av interaktionen mellan genetisk känslighet och miljöfaktorer.26 Genetiska egenskaper kan modifieras av miljön och livsstil.

Dessutom är vissa störningar, såsom hypotyreos, cerebrovaskulär sjukdom, typ 2 diabetes mellitus, immunrelaterad sjukdom, virusinfektion, epilepsi, depression och schizofreni, predisponerande faktorer för utvecklingen av AD. Sammantaget är utvecklingen av Alzheimers sjukdom en multifaktoriell process som kännetecknas av en hög grad av neuropatologisk heterogenitet.

2|ÖVERSIKT AV STAMCELLTERAPI APY FÖR ALZHEIMERS SJUKDOM

Många olika föreningar, biokemikalier eller mediatorer används för interventionsstudier i djurmodeller med Alzheimers sjukdom, såsom mikroRNA, cytokiner, kemiska hämmare och cellhärledda dexosomer.11,27–29

Deras terapeutiska effekter ändras med djurarter, leveransmetoder, utvärderingsindikatorer och tidsintervall.

En mängd forskningsdata stöder att transplantation av stamceller är förknippad med förbättring av synaptisk plasticitet och kognitiv prestanda.1,30,31 Terapeutiska stamceller kan transdifferentiera till neuronal härstamning, vilket är ett lovande tillvägagångssätt för att stimulera neurogeneskretsar.

2.1|Typer av stamceller

Baserat på vävnadskällan (t.ex. embryo, placenta, fostervatten, benmärg, fett, menstruationsblod eller tandmassa), kan stamceller grovt klassificeras i tre kategorier: autologa, allogena eller inducerade pluripotenta stamceller (iPSC).

Under en litteratursökning samlades 75 prekliniska studier som innehöll fullständig information om stamcellsterapi.

Ytterligare analys visade att de vanliga typerna av stamceller är hjärnhärledda neurala stamceller (NSCs), benmärgshärledda mesenkymala stamceller (BM-MSCs), mänskliga navelsträngsblod-härledda mesenkymala stamceller (hUCB-MSCs), och embryonala stamceller (ESC) (Figur 1). Flera typer av stamceller beskrivs i detalj nedan.

2.1.1|NSCS

De transplanterade NSC:erna kompenserar för förlusten av neuroner och har en direkt effekt på mottagarvävnaden (tabell 1). Dessutom kan transplanterade NSC:er producera parakrina cytokiner för att utöva en indirekt effekt på onneurogenes.

Funktionen hos transplanterade NSC:er kan förbättras genom förkonditionering. Till exempel främjar transplantation av NSCs som uttrycker tillväxtfaktor neurogenes och förbättrar kognitiv försämring i en AD-liknande gnagarmodell.32 NSCs som överuttrycker kolinacetyltransferas kan vända rumsligt minne och inlärningsbrister.33

De underliggande mekanismerna är relaterade till parakrinfrisättning av neuroprotektiva faktorer, dämpningen av blandad proteinopati (amyloid och tau), immunmodulering, hämning av neuroinflammation och främjande av neurogenes/synaptogenes.11,34

Emellertid kan de transplanterade NSC:erna också skilja sig till icke-neuronala glia, vilket är en negativ händelse i dess tillämpning.35

2.1.2|BM-MSCS

Benmärgshärledda mesenkymala stamceller har undersökts brett vid behandling av djurmodeller med Alzheimers sjukdom. På grund av deras tillgänglighet, relativa enkla hantering och det breda utbudet av celltyper som de kan differentiera i, är BMMSCs nu en av de mest använda stamcellstyperna.

De transplanterade BM-MSC:erna kan transdifferentiera till neuroner, utsöndra acetylkolinneurotransmittorer och producera neurotrofiner såsom hjärnhärledd neurotrofisk faktor (BDNF) och nervtillväxtfaktor (NGF).

Dessutom hämmar de transplanterade BM-MSC:erna A- och tau-relaterad celldöd. Samtidigt uppregleras uttrycket av antiinflammatoriska cytokiner som IL-10 och IL-4, medan nivåerna av proinflammatoriska cytokiner som TNF- och IL-1 nedregleras. Dessutom är den intravenösa administrering av BM-MSCs som kan migrera till hippocampus förbättrar rumslig inlärning, kognitiv förmåga och minnesbrist.

Intravenös leverans är en minimalt invasiv metod som har betydande fördelar jämfört med intrakraniell injektion. Tyvärr är infiltrationen av intravenös BM-MSC i flera organ fortfarande ett problem. Ett annat potentiellt problem är att de transplanterade BM-MSC:erna kan orsaka trombos under stamcellsbehandling.36

For more information:1950477648nn@gmail.com