Τεύχος 1 ο - Άρθρο 11 o

Transcript

1 Τεύχος 1 ο - Άρθρο 11 o ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΘΕΡΑΠΕΙΑ ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΣΤΗΝ ΠΟΛΛΑΠΛΗ ΣΚΛΗΡΥΝΣΗ. Συγγραφέας: Τσίντου Μαγδαληνή* Ιατρικό Τμήμα Πανεπιστημίου Θεσσαλίας. *Editor in Chief, reviewer, webmaster. Περίληψη: Η αποτυχία της συμβατικής θεραπευτικής αντιμετώπισης στην πολλαπλή σκλήρυνση (MS) και οι πολλά υποσχόμενες κυτταρο-βασισμένες θεραπείες έχουν στρέψει τους επιστήμονες στην αναζήτηση νέων οδών για την αποκατάσταση της νευροεκφυλιστικής βλάβης. Η αυτοάνοση απομυελινωτική εκφύλιση των νευρώνων του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος (Κ.Ν.Σ.) στην MS θα μπορούσε να αποκατασταθεί με την επαγωγή της αποδοτικής επανα-μυελίνωσης, μέσω της άμεσης αντικατάστασης των μυελινογόνων κυττάρων, της ανοσο-ρύθμισης και της υποκίνησης των ενδογενών κυτταρικών επισκευαστικών αποθεμάτων. Η επιλογή του τύπου των βλαστικών κυττάρων, της οδού χορήγησης, της χρονικής παρέμβασης αλλά και τα πιθανά προβλήματα από την εφαρμογή των νέων θεραπευτικών προσεγγίσεων, αποτελούν αντικείμενο εκτεταμένης έρευνας και θα μας απασχολήσουν στην ανασκόπηση αυτή. Λέξεις κλειδιά: πολλαπλή σκλήρυνση, βλαστικά κύτταρα, κυτταρο-βασισμένες θεραπείες, απομυελινώσεις, ανοσο-ρύθμιση, ανοσο-προστασία. 1. Εισαγωγή. Η πολλαπλή σκλήρυνση (MS) είναι μια χρόνια φλεγμονώδης, αυτοάνοσος ασθένεια του Κ.Ν.Σ. που οδηγεί σε πολυεστιακή απομυελίνωση και μόνιμη νευριτική απώλεια [1-4]

2 μέσα από μια πορεία αυθόρμητων επανα-μυελινωτικών προσπαθειών που βαθμιαία αποτυγχάνουν [5]. Προσβάλει κυρίως νέους ενήλικες οικονομικά εύρωστων χωρών και η αιτιοπαθογένειά της παραμένει άγνωστη. Περιβαλλοντικοί, μολυσματικοί παράγοντες αλλά και γενετική ευπάθεια [1] συμμετέχουν στην ενορχήστρωση της επίθεσης του ανοσοποιητικού στα αντιγόνα μυελίνης και την πυροδότηση ενός ανοσοποιητικού καταρράκτη. Τα υποτροπιάζοντα επεισόδια ανοσο-μεσολαβημένης οξείας φλεγμονώδους βλάβης νευριτών και νευρογλοίας, οδηγούν τελικά σε μετα-φλεγμονώδη γλοίωση και νευροεκφυλισμό [6,7]. Η συσσώρευση προδρόμου αμυλοειδούς πρωτεΐνης [8] στους νευρώνες, η μείωση του κλάσματος NAA/Cr (N-acetyl aspartate/creatine ratio) στην MR φασματοσκοπία [9], αλλά και η οξειδωτική ζημία του μιτοχονδριακού DNA [10] σε συνδυασμό με την μείωση της αξονικής πυκνότητας στη φυσιολογικής εμφάνισης λευκή ουσία, αποτελούν ισχυρά στοιχεία ενδεικτικά του νευροεκφυλισμού στην MS [11-12]. Η συμβατική θεραπευτική αντιμετώπιση με ανοσο-καταστολή και ανοσο-ρύθμιση (IFN -β, οξικό glatiramer κ.λ.π.) δεν παρέχει ικανοποιητικά αποτελέσματα [13]. Έτσι, η επιτακτική ανάγκη ανεύρεσης νέων θεραπευτικών προσεγγίσεων αλλά και το παθοφυσιολογικό απομυελινωτικό υπόστρωμα της MS, καθιστά τη χρήση της κυτταροβασισμένης θεραπείας ελπιδοφόρα στρατηγική αντιμετώπισης αλλά και αντικείμενο μεγάλου προβληματισμού. Η επιλογή του τύπου των κυττάρων που θα χρησιμοποιηθούν για τη μεταμόσχευση, η βέλτιστη οδός χορήγησης αλλά και η επιλογή του κατάλληλου χρόνου για την εφαρμογή της θεραπείας, αποτελούν καθοριστικούς παράγοντες για την επιτυχή έκβαση. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν διάφορα πρότυπα διαταραχών της μυελίνης. 2. Ζωικά πρότυπα μυελινοπαθειών. Για τις συγγενείς υπομυελινωτικές διαταραχές, χρησιμοποιήθηκαν τα knockout

3 ποντίκια shiverer [19] ανεπαρκή στη βασική πρωτεΐνη της μυελίνης, που εκδηλώνουν εκτεταμένη απομυελίνωση λόγω απώλειας συμπίεσης της μυελίνης. Αποτελούν γενικό πρότυπο των λευκοδυστροφιών, ενώ έχουν επίσης αναπτυχθεί και γενετικά ακριβέστερα πρότυπα (md αρουραίος, jimpy ποντίκια, shaking pup σκυλιά κ.λ.π.) [20-21]. Πειραματική απομυελίνωση σε ενήλικα ζώα έχει προκληθεί με την επίδραση μυελινοτοξικών χημικών ουσιών ή με τη δράση ιών. Το αντιπροσωπευτικό ζωικό πρότυπο της ανθρώπινης MS είναι η πειραματική αυτοάνοση εγκεφαλομυελίτιδα (EAE). Η ΕΑΕ προκαλείται με την ενεργητική ή παθητική ευαισθητοποίηση των ζώων στα αντιγόνα της μυελίνης και συνοδεύεται από Τ-κυτταρομεσολαβημένη απομυελίνωση και νευρωνική απώλεια [22-23]. 3. Ενδογενής νευρογένεση και επανα-μυελίνωση. Πληθώρα μελετών σε ζωικά πρότυπα και ανθρώπους έχουν προ πολλού καταρρίψει το μύθο περί δομικής αμεταβλητότητας του ενήλικου εγκεφάλου, αποδεικνύοντας την ύπαρξη προγονικών νευρογενετικών κυττάρων που εμμένουν στην ενήλικη ζωή [24-26]. Έτσι, το ενήλικο ΚΝΣ κατέχει αυτο-επισκευαστική ικανότητα σε περιπτώσεις βλάβης. Τα νευρικά βλαστικά κύτταρα (NSCs), αποτελούν προγονικά κύτταρα που έχουν την ικανότητα της συνεχούς αυτο-ανανέωσης και είναι πολυδύναμα γιατί μπορούν να δώσουν κύτταρα απογόνων και των τριών κυτταρικών σειρών του Κ.Ν.Σ. (νευρώνες, αστροκύτταρα και ολιγοδενδροκύτταρα) [14]. Τα NSCs εμμένουν σε όλη τη διάρκεια της ενήλικης ζωής αν και σε μειωμένο αριθμό μεταγεννητικά συνεχίζοντας τη νευρογένεση. Πράγματι, νέοι νευρώνες παράγονται συνεχώς στην πρόσθια υποκοιλιακή ζώνη των ενήλικων τρωκτικών και μεταναστεύουν στον οσφρητικό βολβό [15]. Νευρογένεση επίσης παρατηρείται στην οδοντωτή έλικα του ιππόκαμπου ανθρώπων [16-17] και τρωκτικών [18].

4 Από τα νευρικά βλαστικά κύτταρα (NSCs) της κοιλιακής ζώνης προέρχονται τα διδύναμα νευρογλοιακά προγονικά κύτταρα (GPSs) που παράγουν αστροκύτταρα και ολιγοδενδροκύτταρα. Από τα ολιγοδενδροκύτταρα αυτά σχηματίζεται η μυελίνη. Τα GPSs εδρεύουν στο εγκεφαλικό παρέγχυμα [29] ιδίως στην ώριμη λευκή ουσία και αποτελούν τον κύριο κυτταρικό πληθυσμό που κινητοποιείται σε απομυελινωτικές καταστάσεις [ ] προωθώντας την επανα-μυελινωτική αποκατάσταση. Η ενεργοποίηση και τελικά η διαφοροποίηση των προδρομικών ολιγοδενδροκυττάρων σε επανα-μυελινωτικά ολιγοδενδροκύτταρα συντελείται από τη σηματοδότηση μιας σύνθετης μήτρας περιβαλλοντολογικών παραγόντων, συμπεριλαμβανομένων των κυτοκινών, χυμοκινών και αυξητικών παραγόντων [30]. Τα φλεγμονώδη κύτταρα συμβάλλουν στη δημιουργία συνθηκών επανα-μυελίνωσης, παρέχοντας συστατικά της περιβαλλοντικής μήτρας αλλά και φαγοκυτταρώνοντας παράλληλα τα συντρίμμια της μυελίνης [30]. 4. Επανα-μυελίνωση στην MS. Στην MS, η αυτο-επισκευαστική ικανότητα διαφαίνεται από την αυθόρμητη μερική επανα-μυελίνωση που εμφανίζεται στις απομυελινωτικές βλάβες [30]. Εντούτοις, η αυθόρμητη αυτή επανα-μυελίνωση εμφανίζεται κυρίως στην οξεία φλεγμονώδη φάση πριν εκδηλωθεί μόνιμη αξονική ζημία, γλοίωση και νευροεκφυλισμός [5, 32], είναι ελλιπής [31] και εξατομικευμένη [33]. Η αποτυχία της επαναμυελίνωσης στην MS σχετίζεται πιθανώς με την ανεπάρκεια των μυελινο-παραγωγικών κυττάρων ή την έλλειψη περιβαλλοντολογικής υποστήριξης. Μελέτες επιβεβαίωσαν την ανενεργό παρουσία άφθονων προγονικών κυττάρων στις οξείες και χρόνιες βλάβες της MS [31, 35] αλλά και την απουσία στρατολόγησης των απομακρυσμένων [36]. Παρατηρήθηκε επίσης, απουσία αντιδραστικής επανα-μυελίνωσης

5 και προοδευτική δενδροκυτταρική απώλεια σε μερικούς ασθενείς ενώ ενίσχυση της επαναμυελινωτικής διαδικασίας παρατηρήθηκε σε ασθενείς με Τ-λεμφοκυτταρική και φαγοκυτταρική υπερδραστηριότητα [33]. Τα εν λόγω ευρήματα συγκλίνουν στο συμπέρασμα ότι η ανεπαρκής περιβαλλοντική σηματοδότηση περιορίζει την κινητοποίηση των GPCs και εκθέτει τη σημασία της ιστικής υποστήριξης στην επανα-μυελινωτική διαδικασία [33]. 5. Κριτήρια επιλογής κυτταρικών υποψήφιων - προσδιορισμός χρόνου και διαδρομής παράδοσης. Η επιλογή του ιδανικού κυτταρικού υποψήφιου κρίνεται από την ευκολία απόκτησης, την επέκταση και διατήρηση της λειτουργικής του πλαστικότητας in vitro, τη μεταναστευτική του ικανότητα [39], την δυνατότητά του να επιζεί και να διαφοροποιείται στο περιβάλλον της βλάβης επάγοντας τη επανα-μυελίνωση, την νευροπροστατευτική ή/και ανοσορυθμιστική ικανότητα που επιδεικνύει [40]. Ιδιαίτερη σημασία για την επιτυχή έκβαση επίσης έχει η έγκαιρη παρέμβαση πριν την εγκατάσταση μόνιμης αξονικής βλάβης και το γλοιωτικό/ουλοποιητικό περιβάλλον των βλαβών αποτελέσει αποτρεπτικό παράγοντα της επισκευαστικής διαδικασίας [38]. Επίσης, η παρέμβαση σε μια πρώιμη φάση όταν η αυθόρμητη επανα-μυελίνωση βρίσκεται στο αποκορύφωμα, ίσως απέτρεπε τη φυσιολογική αυτή διεργασία [37]. Η χαμηλή τροφική υποστήριξη του ενήλικου φυσιολογικού εγκεφαλικού ιστού αρκεί για να καλύψει τις τροφικές απαιτήσεις των εδρευόντων κυττάρων αλλά δεν ευνοεί την επιβίωση των μεταμοσχευμένων κυττάρων [41]. Σε καταστάσεις όμως έντονης απομυελινωτικής βλάβης η ενσωμάτωση των μεταμοσχευμένων κυττάρων είναι μέγιστη. Η βέλτιστη λοιπόν χρονική παρέμβαση για την καλύτερη ενσωμάτωση, είναι το στενό χρονικά παράθυρο της επίμονης απομυελίνωσης με μόνιμα νευρολογικά ελλείμματα [37]. Η πολυεστιακότητα των βλαβών της MS και η αδυναμία των νευροαπεικονιστικών τεχνικών (MRI) να προσδιορίσουν την κλινική σπουδαιότητα της κάθε βλάβης καθιστούν

6 αδύνατη την εστιακή αντιμετώπιση της νόσου. Η έγχυση στη συστηματική κυκλοφορία, στην κυκλοφορία του εγκεφαλονωτιαίου υγρού (ΕΝΥ) ή η ενδο-εγκεφαλο-κοιλιακή έγχυση, αποτελούν τις μόνες οδούς που θα προωθήσουν τη στοχοθετημένη μετανάστευση των μυελινο-παραγωγικών κυττάρων στα όργανα στόχους. Η προσέλκυση στις φλεγμονώδεις εστίες ακολουθεί τη βαθμίδωση συγκέντρωσης των χημειοτακτικών παραγόντων [42-43]. 6. Υποψήφια μυελινο-παραγωγικά κύτταρα για τη στοχευμένη κυτταροθεραπευτική προσέγγιση στην MS. Στη μάχη αντιμετώπισης των απομυελινωτικών νοσημάτων έχουν χρησιμοποιηθεί πολλοί διαφορετικοί υποψήφιοι κυτταρικοί πληθυσμοί. Βλαστικά κύτταρα εμβρυικά και ενήλικα αλλά και μη-κνσ φαινότυποι όπως τα κύτταρα Schwann και τα οσφρητικά επενδυτικά κύτταρα έχουν αξιολογηθεί στα απομυελινωτικά ζωικά πρότυπα για να εμβαθύνουν τη γνώση μας και να παράσχουν στοιχεία για την επιλογή του ιδανικού κυτταρικού υποψήφιου για τη θεραπευτική προσέγγιση. Τα βλαστικά κύτταρα χαρακτηρίζονται από την ικανότητα αυτό-ανανέωσης αλλά και τη δυνατότητα παραγωγής ποικίλων διαφοροποιημένων κυτταρικών απογόνων. Αποτελούν την πιο ελπιδοφόρα στρατηγική για την νευρο-αναγέννηση, νευρογλοιο-γένεση αλλά και ανοσο-ρύθμιση (τοπική και συστηματική) στις φλεγμονώδεις διαταραχές του ΚΝΣ [40, 44-45]. Οι ακριβείς μηχανισμοί δράσης με τους οποίους ασκείται αυτή η ανοσορυθμιστική/αντιφλεγμονώδης επίδραση δεν έχουν ακόμα σαφώς προσδιοριστεί. Έχει προταθεί ότι οι νευρικοί πρόγονοι προκαλούν εκλεκτική απόπτωση των Th1 κυττάρων [46] (που ευθύνονται για την παραγωγή προ-φλεγμονωδών κυτοκινών ) με αποτέλεσμα τη μετατόπιση της φλεγμονώδους διαδικασίας του ΚΝΣ προς ένα Τh2 αντιφλεγμονώδη φαινότυπο (παραγωγή αντιφλεγμονωδών κυτοκινών). 6.1 Μη-ΚΝΣ φαινότυποι (κύτταρα Schwann- οσφρητικά επενδυτικά κύτταρα).

7 Η πειραματική χρήση των κυττάρων Schwann των περιφερειακών μυελινοπαραγωγικών κυττάρων στην κυτταρο-θεραπευτική δεν ήταν ενθαρρυντική λόγω της παρεμπόδισή τους από τα αστροκύτταρα [76]. Ομοίως, τα οσφρητικά επενδυτικά κύτταρα νευρογλοιακά κύτταρα που υποστηρίζουν την οσφρητική νευρογένεση αν και επιδεικνύουν μυελινο-παραγωγικές ιδιότητες μετασχηματιζόμενα σε κύτταρα ομοιάζοντα με κύτταρα Schwann και δεν παρεμποδίζονται από τα αστροκύτταρα [76], αδυνατούν να διασχίσουν τη βλάβη [77]. 6.2 Εμβρυονικά βλαστικά κύτταρα (ESC). Τα εμβρυονικά βλαστικά κύτταρα προέρχονται από την εσωτερική κυτταρική μάζα εμβρύου [48] στο στάδιο της βλαστοκύστης (5-9 ημέρες μετά τη γονιμοποίηση) και μπορούν να παράγουν κύτταρα και των τριών βλαστικών στοιβάδων, δηλαδή ολόκληρο το ρεπερτόριο των κυττάρων του σώματος. Τα ανθρώπινα ESC λαμβάνονται από έμβρυα τεχνητής γονιμοποίησης. Η in vitro διαφοροποίησή τους προωθείται με παράγοντες αύξησης, χημικούς παράγοντες και νευροτροφικούς παράγοντες όπως, ο EGF, FGF-2, BDNF, και το ρετινοϊκό οξύ [49-50]. Η μεταμόσχευση των ESC στα απομυελινωτικά πρότυπα τρωκτικών προώθησε την επανα-μυελίνωση κατόπιν ενσωμάτωσης και διαφοροποίησής τους σε νευρογλοιακά κύτταρα [51]. Ομοίως, η μεταμόσχευση των διαφοροποιημένων ολιγοδενδροκυτταρικών προγόνων που προήλθαν από τα ESC στο πρότυπο ποντικών shiverer απέδειξε τη μυελινογόνο αποτελεσματικότητα τους [52]. Πιθανολογείται επίσης η ανοσο-ρυθμιστική επίδραση των ESC στην καταστολή της πειραματικής αυτοάνοσης εγκεφολομυελίτιδας [53]. Εντούτοις, οι ηθικοί προβληματισμοί, η πιθανότητα ογκογένεσης (τερατώματα/ νευροεπιθηλιακοί όγκοι) λόγω παραμονής επίμονα αδιαφοροποίητων ή μερικώς διαφοροποιημένων κυττάρων [54-55], η πιθανότητα εμφάνισης χρωμοσωμικών ανωμαλιών στα καλλιεργημένα ανθρώπινα ESC [56] αλλά και άνοσης απόρριψης λόγω μη-ομολόγου μοσχεύματος [55] (αν και οι τελευταίες έρευνες εξέθεσαν την παρουσία ανοσο-ανοχής στα

8 ESC [57]), έστρεψαν την έρευνα στην αναζήτηση νέων πηγών μυελινο-παραγωγικών κυττάρων. 6.3 Ενήλικα βλαστικά κύτταρα Ενήλικα νευρικά βλαστικά κύτταρα. Τα ενήλικα νευρικά βλαστικά κύτταρα απομονώθηκαν από την υποκοιλιακή ζώνη των θηλαστικών (SVZ) και καλλιεργήθηκαν in vitro σαν χαλαρά προσκολλημένα κύτταρα [59] ή σαν αθροίσματα επιπλεόντων κυττάρων που ονομάζονται νευρόσφαιρες παρουσία του επιδερμικού παράγοντα αύξησης (EGF) και του παράγοντα 2 αύξησης των ινοβλαστών (FGF-2) [60], διατηρώντας την ικανότητα επέκτασης και διαφοροποίησης [58]. Εμφάνισαν ένα λειτουργικό φαινότυπο όταν μεταμοσχεύθηκαν στα ΕΑΕ ποντίκια, προωθώντας την αποδοτική επαναμυελίνωση και καταστέλλοντας παράλληλα τις φλεγμονώδεις διεργασίες του εγκεφάλου κατόπιν ενδο-εγκεφαλο-κοιλιακής ή ενδοφλέβιας χορήγησης [47, 43]. Η αντιφλεγμονώδης επίδρασή τους ασκείται μέσω μιας ενεργού περιφερειακής αλλά και κεντρικής ανοσο-ρύθμισης. Πράγματι, η ενδοφλέβια χορήγηση ενήλικων νευρικών βλαστικών κυττάρων προκαλεί περιφερειακή ανοσο-καταστολή, αναστέλλοντας την ενεργοποίηση / πολλαπλασιασμό των Τ κυττάρων και την εγκεφαλιτογονικότητά τους με την παροδική παραμονή τους στα περιφερικά λεμφοειδή όργανα [47]. Επιπλέον, η μείωση των περιαγγειακών διηθήσεων και των CD3 T εγκεφαλικών κυττάρων αλλά και αύξηση του αριθμού των ρυθμιστικών T κυττάρων εκθέτουν την in situ αντιφλεγμονώδη επίδρασή τους στον εγκέφαλο [7]. Παρά τα ενθαρρυντικά αυτά στοιχεία όμως, η δυσκολία της καλλιέργειας νευρόσφαιρων [29] αλλά και στοιχεία μελετών που αμφισβητούν την in vivo αυτοανανεωτική ικανότητα των in vitro-παραγόμενων νευρικών βλαστικών κυττάρων [61], έχουν καταλαγιάσει τον πρώιμο ενθουσιασμό για την υποψηφιότητά τους στην κυτταρο-

9 θεραπευτική Αιμοποιητικά βλαστικά κύτταρα. Τα αιμοποιητικά βλαστικά κύτταρα, ο βασικός πληθυσμός βλαστικών κυττάρων του μυελού των οστών, ευθύνεται για την παραγωγή όλων των κυττάρων του αίματος [62]. Πρόσφατα στοιχεία έχουν καταδείξει την ικανότητα των κυττάρων αυτών να τρανσδιαφοροποιούνται και να παράγουν νευρωνικές και νευρογλοιακές κυτταρικές γραμμές [63]. Εντούτοις, οι μεταμοσχευτικές απόπειρες μυελού των οστών ή αιμοποιητικών βλαστικών κυττάρων σε ασθενείς με πολλαπλή σκλήρυνση σε συνδυασμό με υψηλές δόσεις κυκλοφωσφαμίδης για ανοσο-καταστολή [66-67], ενώ κατέστειλαν τη φλεγμονή δεν προκάλεσαν λειτουργική βελτίωση ιδίως στους ασθενείς με υψηλή ανικανότητα [68]. Η δε ισχυρή ανοσο-καταστολή προκάλεσε υψηλή θνητότητα Μεσεγχυματικά βλαστικά κύτταρα (MSC). Είναι στρωματικά κύτταρα του μυελού των οστών (μη-αιμοποιητικά) που μπορούν να διαφοροποιηθούν και να δημιουργήσουν γραμμές κυττάρων μεσεγχυματικών ιστών όπως οστεοβλάστες, λιποκύτταρα και χονδροκύτταρα [69-70]. Η in vitro διαφοροποίηση τους σε νευρικά, νευρογλοιακά κύτταρα και αστροκύτταρα [71-72] διατηρώντας τη διαγονιδική τους έκφραση [75] αλλά και οι in vitro ανοσο-ρυθμιστικές ιδιότητες που επιδεικνύουν [73], αποτέλεσαν ένα ισχυρό κίνητρο για την πειραματική εφαρμογή τους στα MS πρότυπα. Η ενδοφλέβια έγχυση των MSC στο ΕΑΕ πρότυπο της MS, προωθεί την επαναμυελίνωση, μειώνει τη φλεγμονή αλλά και βελτιώνει την κλινική συμπτωματολογία [64-65]. Η ανοσο-ρυθμιστική/νευροπροστατευτική τους επίδραση αποδόθηκε στην αναστολή της αντιδραστικότητας των Τ κυττάρων στα δευτερογενή λεμφοειδή όργανα [64] αλλά και στην παραγωγή του BDNF (εγκεφαλο-παραγόμενου νευροτροφικού παράγοντα) στον εγκέφαλο [74]. Η πειραματική αποτελεσματικότητα των MSC (επαγωγή επανα-μυελίωσης, ανοσο-

10 ρύθμιση, κλινική βελτίωση) σε συνδυασμό με την ευκολία απόκτησης και in vitro επέκτασής τους, τη διατήρηση της διαγονιδιακής τους έκφρασης κατά τις in vitro μεταβάσεις (χαμηλή ογκογονικότητα) [75] και την αυτόλογη φύση τους (αποφυγή απόρριψης χωρίς ανοσοκαταστολή), ενισχύουν την υποψηφιότητα των MSC στην κυτταρο-θεραπευτική σε σχέση με τους άλλους τύπους κυττάρων. 7. Συμπέρασμα. Η μεταμόσχευση νευρογλοιακών κυττάρων θεωρείται πολλά υποσχόμενη θεραπευτική στρατηγική για τη θεραπεία της MS. Εντούτοις, απαιτείται ασφαλής και αποτελεσματική προσέγγιση για την αντιμετώπιση της πολύπλοκης φύσης της νόσου. Η πληρέστερη κατανόηση των επανορθωτικών μηχανισμών μέσα από την ερευνητική εμπειρία στα κλινικά πρότυπα της MS, θα σηματοδοτήσει το δρόμο της επιτυχούς εφαρμογής της κυτταρο-θεραπείας στην κλινική πράξη. Βιβλιογραφία: 1. Wingerchuk, D.M., C.F. Lucchinetti & J.H. Noseworthy. «Multiple sclerosis: current pathophysiological concepts», Lab. Invest. 81: , Compston, A. & A. Coles. «Multiple sclerosis», Lancet 359: , Dyment, D.A. & G.C. Ebers. «An array of sunshine in multiple sclerosis», N. Engl. J. Med.347: , Noseworthy, C. Lucchinetti, M. Rodriguez and B.G. Weinshenker, «Multiple sclerosis», N Engl J Med 343 pp , Franklin RJ. «Why does remyelination fail in multiple sclerosis?», Nat Rev Neurosci.3:705 14, Steinman L. «Multiple sclerosis: a two-stage disease», Nat Immunol.2:762 4, Einstein O, Grigoriadis N, Mizrachi-Kol R, Reinhartz E, Polyzoidou E, Lavon I, et al. «Transplanted neural precursor cells reduce brain inflammation to attenuate chronic experimental autoimmune encephalomyelitis», Exp Neurol 198:275 84, Gehrmann J, Banati RB, Cuzner ML, Kreutzberg GW, Newcombe J. «Amyloid precursor protein (APP) expression in multiple sclerosis lesions», Glia 15:141 51, Foong J, Rozewicz L, Davie CA, Thompson AJ, Miller DH, Ron MA. «Correlates of executive function in multiple sclerosis: the use of magnetic resonance spectroscopy as an index of focal pathology», J. Neuropsychiatry Clin Neurosci 11:45 50, 1999.

11 10. Vladimirova O, O Connor J, Cahill A, Alder H, Butunoi C, Kalman B. «Oxidative damage to DNA in plaques of MS brains», Mult Scler 4:413 8, Lovas G, Szilagyi N, Majtenyi K, Palkovits M, Komoly S. «Axonal changes in chronic demyelinated cervical spinal cord plaques», Brain123(Pt 2):308 17, Evangelou N, Esiri MM, Smith S, Palace J, Matthews PM. «Quantitative pathological evidence for axonal loss in normal appearing white matter in multiple sclerosis. Ann Neurol 47:391 5, Costello F, Stuve O, Weber MS, Zamvil SS, Frohman E. «Combination therapies for multiple sclerosis: scientific rationale, clinical trials, and clinical practice», Curr Opin Neurol 20:281 5, Brustle, A. Cyril Spiro, Khalad Karram, Khalid Choudhary et al. «In vitro-generated neural precursors participate in mammalian brain development», Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94: , De Marchis, S., A. Fasolo & A.C. Puche. «Subventricular zone-derived neuronal progenitors migrate into the subcortical forebrain of postnatal mice», J. Comp. Neurol. 476: , Eriksson, P.S. Ekaterina Perfilieva1, Thomas Björk-Eriksson, Ann-Marie Alborn et al. «Neurogenesis in the adult human hippocampus», Nat. Med. 4: , Roy, N.S. Su Wang, Li Jiang, Jian Kang et al. «In vitro neurogenesis by progenitor cells isolated from the adult human hippocampus», Nat. Med. 6: , Palmer, T.D., J. Ray & F.H. Gage. «FGF-2-responsive neuronal progenitors reside in proliferative and quiescent regions of the adult rodent brain», Mol Cell Neurosci. 6(5):474-86, Oct Readhead, C. & L. Hood. «The dysmyelinating mouse mutations shiverer (shi) and myelin deficient (shimld)», Behav. Genet. 20: , Gordon, M.N. Kumar S, Espinosa de los Monteros A, et al. «Developmental regulation of myelin-associated genes in the normal and the myelin deficient mutant rat», Adv. Exp. Med. Biol.265: 11 22, Griffiths, I.R., I.D. Duncan &M.McCulloch. «Shaking pups: a disorder of central myelination in the spaniel dog. II. Ultrastructural observations on the white matter of the cervical spinal cord», J. Neurocytol. 10: , Swanborg, R.H. «Experimental autoimmune encephalomyelitis in rodents as a model for human demyelinating disease», Clin. Immunol. Immunopathol. 77: 4 13, Kuchroo, V.K. Anderson AC, Waldner H et al. «T cell response in experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE): role of self and cross-reactive antigens in shaping, tuning, and regulating the autopathogenic T cell repertoire», Annu. Rev. Immunol. 20: , Taupin P, Gage FH. «Adult neurogenesis and neural stem cells of the central nervous system in mammals», J Neurosci Res, 69 (6), p , Gross CG. «Neurogenesis in the adult brain: death of a dogma», Nat Rev Neurosci, 1 (1), p.67-73, Curtis MA, Kam M, Nannmark U, Anderson MF et al. Human neuroblasts migrate to the olfactory bulb via a lateral ventricular extension, Science DOI: /science , D M Karussis, U Vourka-Karussis, D Lehmann et al. Immunomodulation of autoimmunity in MRL/lpr mice with syngeneic bone marrow transplantation (SBMT), Clin Exp Immunol. April; 100(1): , Karussis DM, Slavin S, Lehmann D, Mizrachi-Koll R, Abramsky O, Ben-Nun A. Prevention of experimental autoimmune encephalomyelitis and induction of tolerance with acute immunosuppression followed by syngeneic bone marrow transplantation. J Immunol 148:1693 8, 1992.

12 29.Shihabuddin LS, Horner PJ, Ray J, Gage FH. Adult spinal cord stem cells generate neurons after transplantation in the adult dentate gyrus. J Neurosci 20: , Zawadzka M, Franklin RJ. Myelin regeneration in demyelinating disorders: new developments in biology and clinical pathology, Curr Opin Neurol 20:294 8, Wolswijk, G. «Chronic stage multiple sclerosis lesions contain a relatively quiescent population of oligodendrocyte precursor cells», J. Neurosci. 18: , Sharief,M.K. «Cytokines in multiple sclerosis: pro-inflammation or pro-remyelination?», Mult. Scler.4: , Lucchinetti, C. Wolfgang Brück, Joseph Parisi et al. «A quantitative analysis of oligodendrocytes in multiple sclerosis lesions. A study of 113 cases», Brain 122: , Wolswijk G. «Oligodendrocyte survival, loss and birth in lesions of chronic-stage multiple sclerosis», Brain 123(Pt 1):105 15, Chang, A. Akiko Nishiyama, John Peterson et al. «NG2-positive oligodendrocyte progenitor cells in adult human brain and multiple sclerosis lesions», J. Neurosci. 20: , Blakemore, W.F., J.M. Gilson & A.J. Crang. «Transplanted glial cells migrate over a greater distance and remyelinate demyelinated lesions more rapidly than endogenous remyelinating cells», J. Neurosci. Res. 61: , Duncan ID. «Replacing cells in multiple sclerosis», J Neurol Sci 265:89 92, Keirstead HS, Nistor G, Bernal G, Totoiu M, Cloutier F, Sharp K, Steward O. «Human embryonic stem cellderived oligodendrocyte progenitor cell transplants remyelinate and restore locomotion after spinal cord injury», J Neurosci 25: , O'Leary MT, Blakemore WF. «Use of a rat Y chromosome probe to determine the long-term survival of glial cells transplanted into areas of CNS demyelination», J Neurocytol 26: , Keirstead HS. «Stem cells for the treatment of myelin loss», Trends Neurosci 28:677 83, O Leary, M.T. & W.F. Blakemore. "Oligodendrocyte precursors survive poorly and do not migrate following transplantation into the normal adult central nervous system. J. Neurosci. Res. 48: , Rice C, Scolding N. «Strategies for achieving and monitoring myelin repair», J Neurol 254:275 83, Pluchino S, Quattrini A, Brambilla E, Gritti A, et al. «Injection of adult neurospheres induces recovery in a chronic model of multiple sclerosis», Nature 422:688 94, Pluchino S, Martino G. «The therapeutic use of stem cells for myelin repair in autoimmune demyelinating disorders», J Neurol Sci 233:117 9, Ben-Hur T. «Immunomodulation by neural stem cells», J Neurol Sci 265:102 4, Pluchino, S. Zanotti L, Rossi B, Brambilla E, Ottoboni L, et al. «Neurosphere-derived multipotent precursors promote neuroprotection by an immunomodulatory mechanism», Nature 436: , Einstein, O. Fainstein N, Vaknin I, Mizrachi-Kol R, et al. «Neural precursors attenuate autoimmune encephalomyelitis by peripheral immunosuppression». Ann. Neurol. 61: , Heins N, Englund MC, Sjoblom C, Dahl U, Tonning A, Bergh C, et al. Derivation, characterization, and differentiation of human embryonic stem cells. Stem Cells 22:367 76, Reubinoff BE, Itsykson P, Turetsky T, Pera MF, Reinhartz E, Itzik A, et al. «Neural progenitors from human

13 embryonic stem cells», Nat Biotechnol 19: , Benzing C, Segschneider M, Leinhaas A, Itskovitz-Eldor J, Brustle O. «Neural conversion of human embryonic stem cell colonies in the presence of fibroblast growth factor-2», Neuroreport 17: , Brustle O, Jones KN, Learish RD, Karram K, Choudhary K,Wiestler OD, et al. «Embryonic stem cellderived glial precursors: a source of myelinating transplants. Science 285:754 6, Nistor GI, Totoiu MO, Haque N, Carpenter MK, Keirstead HS. «Human embryonic stem cells differentiate into oligodendrocytes in high purity and myelinate after spinal cord transplantation», Glia 49:385 96, Fandrich F, Lin X, Chai GX, Schulze M, Ganten D, Bader M, Holle J, Huang DS, Parwaresch R, Zavazava N, Binas B. «Preimplantation-stage stem cells induce longterm allogeneic graft acceptance without supplementary host conditioning», Nat Med 8:171 8, Bjorklund LM, Sanchez-Pernaute R, Chung S, Andersson T, Chen IY, McNaught KS, Brownell AL, Jenkins BG, Wahlestedt C, Kim KS, Isacson O. «Embryonic stem cells develop into functional dopaminergic neurons after transplantation in a Parkinson rat model», Proc Natl Acad Sci USA 99:2344 9, Deacon T, Dinsmore J, Costantini LC, Ratliff J, Isacson O. «Blastula-stage stem cells can differentiate into dopaminergic and serotonergic neurons after transplantation», Exp. Neurol. 149: 28 41, Draper JS, Smith K, Gokhale P, Moore HD, Maltby E, Johnson J, Meisner L, et al. Recurrent gain of chromosomes 17q and 12 in cultured human embryonic stem cells, Nat Biotechnol 22:53 4, Drukker M, Katchman H, Katz G, Even-Tov Friedman S, Shezen E, Hornstein E, et al. Human embryonic stem cells and their differentiated derivatives are less susceptible to immune rejection than adult cells. Stem Cells 24:221 9, Nunes MC, Roy NS, Keyoung HM, Goodman RR, et al. Identification and isolation of multipotential neural progenitor cells from the subcortical white matter of the adult human brain. Nat Med 9:439 47, Hsu YC, Lee DC, Chiu IM. Neural stem cells, neural progenitors, and neurotrophic factors, Cell Transplant 16:133 50, Campos LS. Neurospheres: insights into neural stem cell biology, J Neurosci Res 78:761 9, Marshall jr GP, Laywell ED, Zheng T, Steindler DA, Scott EW. In vitro-derived neural stem cells function as neural progenitors without the capacity for self-renewal, Stem Cells 24:731 8, Lawman MJ, Lawman PD, Bagwell CE. «Ex vivo expansion and differentiation of hematopoietic stem cells», J Hematother 1:251 9, Mezey E, Key S, Vogelsang G, Szalayova I, Lange GD, Crain B. «Transplanted bone marrow generates new neurons in human brains», Proc Natl Acad Sci USA 100:1364 9, Zappia E, Casazza S, Pedemonte E, Benvenuto F, Bonanni I, Gerdoni E, et al. Mesenchymal stem cells ameliorate experimental autoimmune encephalomyelitis inducing T-cell anergy, Blood 106: , Zhang J, Li Y, Lu M, Cui Y, Chen J, Noffsinger L, et al. Bone marrow stromal cells reduce axonal loss in experimental autoimmune encephalomyelitis mice, J Neurosci Res 84:587 95, Karussis D, Vourka-Karussis U, Mizrachi-Koll R, Abramsky O. Acute/relapsing experimental autoimmune encephalomyelitis: induction of long lasting, antigen-specific tolerance by syngeneic bone marrow transplantation. Mult Scler 5:17 21, 1999.

14 67. Karussis DM, Slavin S, Ben-Nun A, Ovadia H, Vourka-Karussis U, Lehmann D, et al. «Chronic-relapsing experimental autoimmune encephalomyelitis (CR-EAE): treatment and induction of tolerance, with high dose cyclophosphamide followed by syngeneic bone marrow transplantation», J Neuroimmunol 39:201 10, Burt RK, Cohen BA, Russell E, Spero K, Joshi A, Oyama Y, et al. «Hematopoietic stem cell transplantation for progressive multiple sclerosis: failure of a total body irradiation-based conditioning regimen to prevent disease progression in patients with high disability scores», Blood 102:2373 8, Pittenger MF, Mackay AM, Beck SC, Jaiswal RK, Douglas R, Mosca JD, et al. «Multilineage potential of adult human mesenchymal stem Cells», Science 284:143 7, Prockop DJ. «Marrow stromal cells as stem cells for nonhematopoietic tissues. Science 276:71 4, Bossolasco P, Cova L, Calzarossa C, Rimoldi SG, Borsotti C, Deliliers GL, et al. «Neuro-glial differentiation of human bone marrowstem cells in vitro», Exp Neurol 193:312 25, Sanchez-Ramos J, Song S, Cardozo-Pelaez F, Hazzi C, Stedeford T, Willing A, et al. «Adult bone marrow stromal cells differentiate into neural cells in vitro», Exp Neurol 164:247 56, Uccelli A, Moretta L, Pistoia V. «Immunoregulatory function of mesenchymal stem cells», Eur J Immunol 36: , Zhang J, Li Y, Chen J, Cui Y, Lu M, Elias SB, et al. «Human bone marrow stromal cell treatment improves neurological functional recovery in EAE mice», Exp Neurol 195:16 26, Lee K, Majumdar MK, Buyaner D, Hendricks JK, Pittenger MF, Mosca JD. «Human mesenchymal stem cells maintain transgene expression during expansion and differentiation», Mol Ther 3:857 66, Lakatos A, Franklin RJ, Barnett SC. «Olfactory ensheathing cells and Schwann cells differ in their in vitro interactions with astrocytes», Glia 32:214 25, Barnett SC, Riddell JS. «Olfactory ensheathing cell transplantation as a strategy for spinal cord repair what can it achieve?», Nat Clin Pract Neurol 3:152 61, 2007.