Uudet julkaisut
Miksi fotoreseptorien solujen eloonjääminen ei saavuta 100 %: Keskeiset mekanismit selvitetty
Viimeksi tarkistettu: 09.08.2025
Kaikki iLive-sisältö tarkistetaan lääketieteellisesti tai se tarkistetaan tosiasiallisen tarkkuuden varmistamiseksi.
Meillä on tiukat hankintaohjeet ja vain linkki hyvämaineisiin mediasivustoihin, akateemisiin tutkimuslaitoksiin ja mahdollisuuksien mukaan lääketieteellisesti vertaisarvioituihin tutkimuksiin. Huomaa, että suluissa ([1], [2] jne.) Olevat numerot ovat napsautettavia linkkejä näihin tutkimuksiin.
Jos sinusta tuntuu, että jokin sisältö on virheellinen, vanhentunut tai muuten kyseenalainen, valitse se ja paina Ctrl + Enter.
Pennsylvanian yliopiston tutkijat Raghavi Sudharsanin johdolla ovat selvittäneet, miksi noin 70 % siirretyistä indusoiduista pluripotenteista kantasoluista (PRPC) kuolee verkkokalvoon siirron jälkeen muutaman ensimmäisen päivän aikana. Heidän Stem Cell Research & Therapy -lehdessä julkaistussa työssään luovuttajasolujen metabolinen stressi on pääsyyllinen varhaiseen solukuolemaan.
Edellytykset
PRPC-solujen siirtoa pidetään lupaavana lähestymistapana verkkokalvon eteneviin rappeutumissairauksiin (retinitis pigmentosa, makulan rappeuma). Luovutettujen solujen alhainen eloonjäämisaste kuitenkin rajoittaa hoidon tehokkuutta. Tähän asti pääpaino on ollut immuunivasteen tukahduttamisessa, mutta jopa laajamittaisesta immuunisuppressiosta huolimatta tappiot ovat olleet katastrofaalisia.
Suunnittelu ja menetelmät
Mallit:
Terveille koirille ja retinitis pigmentosa -mallikoirille annettiin fluoresoivasti leimattuja PRPC-soluja subretinaalisiin injektioihin.
Selviytymisarvio:
Fluoreseiiniangiografialla ja optisella koherenssitomografialla (OCT) mitattiin siirrettyjen solujen tilavuus ensimmäisenä, kolmantena ja seitsemäntenä päivänä.
Yksittäisten solujen transkriptomiikka (scRNA-sekvensointi):
PRPC-solut eristettiin verkkokalvon kohdista päivänä 3 ja aineenvaihduntaan ja apoptoosiin liittyvien geenien ilmentymistä analysoitiin.
Immunohistokemia:
Oksidatiivisen stressin markkereita (4-HNE), mitokondrioiden tilaa (Tom20) ja mikrogliasolujen aktivaatiota (Iba1) arvioitiin siirtoalueella.
Keskeiset tulokset
- Massiivinen solukato: noin 70 % PRPC-soluista katosi 7. päivään mennessä sekä terveissä että rappeutuvissa verkkokalvoissa immuunisuppressiosta huolimatta.
- Aineenvaihdunta-stressi: scRNA-sekvensointi paljasti oksidatiivisten fosforylaatiogeenien (CYCS, COX4I1) ilmentymisen dramaattisen vähenemisen ja apoptoosimerkkien (BAX, CASP3) transkription lisääntymisen.
- Mitokondrioiden toimintahäiriöt: Immunohistokemia osoitti siirrettyjen PRPC-solujen fragmentoitumista ja Tom20-leimautumisen menetystä, ja kohonneet 4-HNE-tasot viittasivat oksidatiiviseen vaurioon.
- Mikroglian rooli: Siirrännäisalueella Iba1⁺-mikrogliasolujen aktiivisuus lisääntyi vasteena PRPC-solujen kuolemaan, mikä voi pahentaa paikallista tulehdusta ja myötävaikuttaa lisäsolukuolemiin.
Vaikutukset soluhoitoihin
Nämä löydökset muuttavat ajattelutapaa: PRPC-solujen kiinnittymisen lisäämiseksi on välttämätöntä paitsi tukahduttaa immuunivaste myös tukea luovuttajasolujen energiametaboliaa. Mahdollisia interventioita:
- PRPC-solujen alustava "aineenvaihdunnan esikoulutus" normaaleissa viljelyolosuhteissa substressikuormituksen reunalla niiden mitokondrioiden kestävyyden parantamiseksi.
- Mitokondrioiden stabiloijien (koentsyymi Q₁₀, karnitiini) cocktaileja elinsiirron aikana ja välittömästi sen jälkeen.
- Paikallisen verkkokalvon mikroympäristön modulointi: antioksidanttien tai mitokondrioiden suojelijoiden toimittaminen siirtoalueelle.
Käytännön johtopäätökset ja tulevaisuudennäkymät
- Aineenvaihduntapreparointi: PRPC-solujen esikäsittely lievissä aineenvaihduntastressiolosuhteissa ennen elinsiirtoa niiden vastustuskyvyn parantamiseksi.
- Tukirakenteinen toimitus: biohajoavien matriisien käyttö, jotka varmistavat luovuttajasolujen asteittaisen siirtymisen rikkaasta viljelyalustasta verkkokalvon ympäristöön.
- Ravitsemuksellinen tuki: antioksidanttien tai mitokondrioiden hengityssubstraattien toimittaminen yhdessä PRPC-proteiinien kanssa.
”Olemme pitkään taistelleet vain immuuniestettä vastaan, mutta nyt on selvää, että ilman metabolisen shokin ongelman ratkaisemista elinsiirrot ovat tuomittuja ennenaikaiseen kuolemaan”, Raghavi Sudharsan päättelee.
National Eye Instituten tukema työ tasoittaa tietä käyttökelpoisemmille soluterapioille näön palauttamiseksi potilailla, joilla on rappeuttavia verkkokalvosairauksia.