Die kultivierten Stammzellen zu rekonstruieren, die sensorischen Nerven und die Gewebe-Struktur in der Nase: Labor-gewachsen olfaktorischen Stammzellen ermöglichen die Erforschung von Therapien für die Wiederherstellung der Geruchssinn nach Verletzungen oder degeneration

Ein team von Forschern an der Tufts University School of Medicine entwickelt eine Methode, um zu wachsen und zu pflegen olfaktorische Stammzellen in der Kultur, die dann verwendet werden können, um die Wiederherstellung von Gewebe in der Nase. Die Entdeckung weckt die Hoffnung, dass zukünftige Therapien könnten entwickelt werden, um die Wiederherstellung der Geruchssinn bei Personen, wo es beschädigt wurde, durch Verletzung oder degeneration.

Die Stammzellen, sogenannte horizontale Basalzellen (HBCs), können wieder Auffüllen alle olfaktorischen Epithel (OE) Zelltypen, einschließlich der sensorischen Neuronen, die bei der Transplantation in Verletzte Gewebe. Heute veröffentlicht in der Zeitschrift Stem Cell Reports, die Entwicklung ebnet den Weg für die weitere Forschung in der Stammzell-transplantation, Therapien oder medikamentöse Ansätze, die Stimulierung der Stammzellen in der Nase, Gewebe zu regenerieren.

Die Nerven, die verleihen das Gefühl der Geruch sind einzigartig im Vergleich zum rest des Nervensystems, in das Sie auslösen können, eine robuste und nahezu vollständige regenerative Reaktion nach der Verletzung. OE-Gewebe enthält zwei Arten von Stammzellen-kugelförmig basalen Zellen (AGB) und HBCs. Die AGB wurden erfolgreich kultiviert und scheinen eine primäre Rolle in repopulating Zellen, die verloren gegangen sind, um routine Umsatz. HBCs jedoch bleiben inaktiv und werden erst aktiviert wird, wenn es eine Schädigung. Leider Studien, die auf diese Zellen beschränkt durch die Tatsache, dass Sie konnte nicht erweitert werden und in Kultur aufrechterhalten wird. In dieser Studie bestimmten die Forscher die optimalen Bedingungen für den ausbau und die Erhaltung gesunder HBC Stammzellen in Kultur -, Anleihe-Methoden und Faktoren zur Aufrechterhaltung der Atemwege Stammzellen.

„Einmal haben wir festgestellt, dass wir wachsen konnte HBCs im Labor, und dass Sie Ausdruck der gleichen Identifizierung molekularer Marker gefunden, in vivo, haben wir uns bemüht, um zu bestätigen, ob Sie funktionieren würde, sowie die in-vivo-HBCs-kann Sie regenerieren das Gewebe, das verletzt worden — und Sie Taten es!“, sagte James Schwob, M. D., Ph. D., professor der Entwicklungs-molekulare und Chemische Biologie an der Tufts University School of Medicine, und entsprechenden Autor für die Studie.

Trotz einer natürlichen Fähigkeit zur regeneration Dysfunktion in der Geruchssinn ist noch gemeldet bei 19,4 Prozent der Bevölkerung (OLFACAT Studie, 2003), mit 0,3 Prozent erleben den kompletten Verlust des Geruchssinns. Ursachen reichen von Alterung, Verletzungen, Rauchen, und von neurodegenerativen Krankheiten, die auf bestimmte Medikamente.

Schwob und sein team entdeckten, dass die Labor-gewachsen HBCs besetzen konnten im olfaktorischen Läsionen, die durch verschiedene Zelltypen einschließlich Sus Zellen, basale Zellen und olfaktorische sensorische Neuronen.

„Die HBCs in der Kultur blieb Ruhestrom, ziemlich viel, wie Sie in vivo, aber wir waren in der Lage, um Sie auszulösen in einen aktiven Zustand zu beginnen, den Prozess der Differenzierung in verschiedene, olfaktorische epitheliale Zellen kurz vor engrafting Sie in geschädigte Gewebe,“ sagte Jesse Peterson, Ph. D., Erster Autor der Studie und ist derzeit post-doc am MRC Laboratory of Molecular Biology. Peterson führte die Studie im Rahmen seiner dissertation an der Sackler School of Graduate Biomedical Sciences an der Tufts, beraten von Schwob.

Der trigger war-Retinsäure, die die Auswirkungen der Senkung der Niveaus des proteins P63 in den Zellen, was zu Stammzell-Aktivierung. P63 fungiert als „master-control-switch“ und bekannt ist, zu verringern Niveaus während der Verletzung, den übergang HBCs aus dem Schlafzustand auf-Aktivierung in vivo. Ein besseres Verständnis der Rolle von P63 wurde behindert durch die langsame Geschwindigkeit der in-vivo-Studien. Mit Labor-grown HBCs, die Mechanismen der Aktivierung können genauer untersucht werden.

„Jetzt können wir eine reserve anlegen von ruhenden Stammzellen, sehen wir dies als ein nützliches Werkzeug für die Erkundung Wege zu leiten-Zell-Differenzierung in Richtung zu spezifischen Zelltypen, und die Entwicklung neuer Stammzell-Therapien für Gewebe-und sensorische regeneration — mit dem Patienten die eigenen Stammzellen für die Kultivierung und transplantation, oder pharmakologischen Interventionen zur Aktivierung der Patienten selbst ruhende Stammzellen in der Nase“, sagt Schwob.

Andere Autoren auf dieser Studie sind Brian Lin, Ph. D., Camila Barrios-Camacho, Daniel Herrick, M. D., Ph. D., und Julie Coleman, Ph. D., alle Absolventen oder Studenten an der Tufts, Woochan Jang, Ph. D., ehemaliger Assistenz-professor an der Tufts, und Eric Holbrook, M. D., von Massachusetts-Auge und Ohr und Harvard Medical School.

Diese Arbeit wurde unterstützt von Auszeichnungen von der National Institutes of Health ‚ s National Institute on Taubheit und Andere Communication Disorders (R01DC002167, F31DC014637, F30DC013962, F31DC014398). Dieser Inhalt liegt in der alleinigen Verantwortung der Autoren und stellt nicht notwendigerweise die offiziellen Ansichten der Nationalen Institute der Gesundheit.