$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Mezenchymalne komórki macierzyste
W warunkach chorobowych MSCs wydzielają specyficzne dla choroby substancje terapeutyczne poprzez działanie parakrynne1, które, jak stwierdzono, regulują odpowiedź immunologiczną, odbudowują uszkodzone tkanki i usuwają substancje toksyczne2. Dlatego terapia MSC jest uważana za bardziej skuteczną niż terapia jednocelowa w leczeniu chorób wieloczynnikowych, takich jak choroba Alzheimera i sarkopenia3,4,5,6. Dodatkowo, w przeciwieństwie do farmaceutyków, MSCs mają efekt naprowadzania, przemieszczając się do obszaru uszkodzonej tkanki poprzez rozpoznawanie cytokin zapalnych lub chemokin w organizmie7,8. Niestety, tylko podzbiór komórek dociera do uszkodzonego obszaru, a żywotność MSCs spada podczas migracji9,10,11,12. W związku z tym, aby zmaksymalizować skuteczność terapeutyczną MSCs, konieczne jest dostarczenie żywych komórek do miejsca docelowego. Dlatego przy podawaniu MSCs ważne jest, aby wybrać właściwą drogę podawania, w oparciu o charakter choroby docelowej.
Droga iniekcji
Istnieje wiele dróg, którymi podaje się pacjentom środki terapeutyczne. Najczęstszymi metodami są wstrzyknięcie dożylne do krążenia ogólnoustrojowego, podanie doustne oraz wstrzyknięcie podskórne lub domięśniowe. W chorobach neurodegeneracyjnych główną przeszkodą w dostarczaniu środków terapeutycznych do mózgu jest bariera krew-mózg (BBB). BBB chroni mózg przed zewnętrznymi patogenami za pomocą ścisłych połączeń między naczyniami krwionośnymi a miąższem mózgu13,14. Jednak bariera krew-mózg paradoksalnie zapobiega również przedostawaniu się środków terapeutycznych do miąższu mózgu. Dlatego przejście przez BBB jest główną przeszkodą w rozwoju terapii chorób mózgu15,16. Wstrzyknięcie domózgowe jest wykonywane w celu przezwyciężenia tej wady poprzez wstrzyknięcie substancji docelowych bezpośrednio do mózgu poprzez operację chirurgiczną17,18,19. Należy jednak wziąć pod uwagę skutki uboczne interwencji chirurgicznych, zwłaszcza że igła uszkadza komórki nerwowe podczas zabiegu.
Podawanie w jamie śródrdzeniowej
Podawanie dokanałowe - podawanie leków do kanału kręgowego lub przestrzeni podpajęczynówkowej - dostarcza leki do mózgu lub neuraxis przez płyn mózgowo-rdzeniowy (CSF) i jest realną alternatywą dla wstrzyknięcia domózgowego. Iniekcje dooponowe można podzielić w zależności od miejsca wstrzyknięcia: komora boczna, cisterna wielka i jama rdzeniowa. Wszystkie trzy drogi umożliwiają rozproszenie leków lub komórek w płynie mózgowo-rdzeniowym do mózgu i rdzenia kręgowego. Dostarczanie leku do mózgu może być bardziej efektywne w przypadku wstrzyknięć domózgowo-komorowych i domózgowych cisterna magna, ponieważ środek jest wstrzykiwany blisko mózgu. Jednak wstrzyknięcie do jamy rdzeniowej ma tę zaletę, że nie wymaga znieczulenia ogólnego ani operacji w celu wprowadzenia zbiornika dokomorowego, jest ogólnie bezpieczne20 i może być wykonywane wielokrotnie, jeśli to konieczne.
Celem tego badania było sprawdzenie, czy podawanie do jamy śródrdzeniowej jest sposobem dostarczania MSCs zarówno do mózgu, jak i rdzenia kręgowego. Po pierwsze, jamę śródrdzeniową ustalono na modelu szczurzym. Następnie MSCs znakowano lipofilowym znacznikiem DiD (DiIC18(5); 1,1-dioctadecyl-3,3,3,3-tetramethylindiodicarbocyanine, sól 4-chlorobenzenosulfonianu), aby ocenić efektywność migracji komórek macierzystych do rdzenia kręgowego i mózgu. Przeprowadzono obrazowanie optyczne ex vivo w celu oceny dyspersji komórek. Ten prosty protokół może być wykonany bez interwencji chirurgicznej i może być stosowany nie tylko do podawania komórek macierzystych, ale także farmaceutyków, przeciwciał, środków kontrastowych i innych substancji przeznaczonych do dostarczania do rdzenia kręgowego lub mózgu.