A hipoxiás-iszkémiás agysérülés akkor következik be, amikor egy kisbaba agya nem kap elegendő oxigént (hipoxia) vagy elegendő vért (iszkémia) a szülés-születés körüli időszakban.
Az újszülöttkori hipoxiás-iszkémiás enkefalopátia néven ismert újszülöttkori agysérülés megzavarja az agy megfelelő működéséhez szükséges alapvető fejlődési folyamatokat. Az enkefalopátiás kisbabák későbbi neurológiai állapota teljes bizonyossággal nem határozható meg előre, az azonban biztos, hogy sajnos magas a maradandó agyi sérülésekre -és minden ebből fakadó problémára - való esély.
Van-e gyógymód, létezik-e teljes gyógyulás?
Az orvostudomány jelenlegi állása szerint 100%-os gyógymód nem létezik. Az ilyen típusú agyi katasztrófa szokásos terápiája az egész test lehűtése a születést követő első hat órában.
Hipotermiás kezelés: Az eljárás lényege röviden az, hogy ilyenkor a kisbabák testét -szoros megfigyelés alatt- lehűtik egy adott hőmérsékletre, miközben a test működésének funkcióit folyamatosan figyelik.
Idővel fokozatosan ismét felmelegítik őket, így időt kap a baba szervezete a regenerálódásra, illetve a hűtéssel lassítani próbálják az agykárosodás mértékét. Az ún. hipotermiás kezelés által tehát csökkenthető az agy károsodásának kockázata és/vagy mértéke a babáknál.
Sok szülő visszaretten a hűtéstől, fontos azonban tudni, hogy ezen eljárásnak a túlélésre és idegrendszerre gyakorolt pozitív hatásai meghaladják a módszer rövid távú kedvezőtlen hatásait!
Fontos azonban tudni azt is, hogy sajnos a hűtő kezelésben részesülő csecsemők közel fele a későbbiekben is súlyos és kevésbé súlyos neurológiai problémákkal küzd. Emiatt kiemelten fontos az ilyen problémával küzdő gyermekek szoros utánkövetése és célzott fejlesztése a későbbiekben.
A hipoxiás-iszkémiás agysérülés sajnos olyan hosszú távú károsodást okozhat a csecsemőknél, amely kihat mindennapokra [pl. szellemi képességi, mozgásszervi panaszok, látás, hallás, CP (cerebrális parézis) kialakulása, stb].
Emiatt fontos mindent megtenni azért, hogy minél inkább csökkentsük annak mértékét. Ugyancsak emiatt kell támogatni minden olyan kutatást, amely azt szorgalmazza, hogy idővel megtalálják a lehető leghatásosabb módot annak kezelésére; hiszen nagyon fontos célkitűzés a világ orvosai számára az, hogy még nagyobb hatékonyságú eljárást fejleszthessenek ki az agysérülések kezelésére.
A hipotermia eljárásról bővebben itt olvasható.
Az őssejtekről
Az őssejtek különleges képességgel rendelkeznek. Képesek az önmegújulásra és több őssejt előállítására, alkalmasak más típusú sejtté válni a szervezetben, illetve olyan növekedési faktorokat szabadítanak fel, amelyek pozitív hatással vannak a sérült szövetekre.
A PREMSTEM tanulmányban a kutatók ún. mezenhimális őssejteket (multipotens- ivarsejtet létrehozni nem képes őssejt) használnak. Ez a fajta őssejt különféle szövetekben megtalálható, beleértve a köldökzsinórt és a csontvelőt vagy a zsírt, illetve akár a köldökvérből vagy a placentából is kivonhatóak.
Miért fontos a PREMSTEM kutatás?
A kutatás célja, hogy bebizonyítsa a köldökzsinórból származó emberi mezenhimális őssejt terápia valóban hatékony regenerációs kezelés agyi sérülések regenerálásában, mértékük csökkentésében.
Bár már egyre többet tudunk róluk, még mindig sok olyan dolog van az őssejtekkel kapcsolatban, amelyeket a tudósok sem értenek pontosan, beleértve a mezenhimális őssejtekből származó extracelluláris vezikulák szerepét.
Azt viszont már tudjuk, hogy részt vesznek a sejtek közötti szállításban és kommunikációban, fehérjéket és más vegyületeket szállítanak az egyik sejtből, majd eljuttatják azokat a másikba.
A kutatók úgy gondolják, hogy az őssejtek terápiás hatásuk nagy részét az extracelluláris vezikuláknak köszönhetően érik el, így a sejtterápia potenciális alternatívája lehet. Mindazonáltal még mindig csak korlátozott adatokkal rendelkezünk, amelyek azt bizonyítják, hogy pontosan milyen védőhatást fejthetnek ki.
Ez a tanulmány fontos előrelépés a tekintetben, hogy jobban megértsük az extracelluláris vezikulák gyulladáscsökkentő hatását mind újszülöttek, mind felnőttek agysérüléseinél, ill. hogy megtudjuk, hogyan védik az idegsejteket a sejtelhalástól és az agyszövet elpusztulásától.
A korábbi tanulmányok jellemzően a mezenhimális őssejtekből származó extracelluláris vezikulák hatását vizsgálták az agysérülés kialakulását követő első néhány órában, így ebben a tanulmányban a kutatók látni akarták a hatásukat a sérülés későbbi időszakaszában is.
Hogyan zajlott a kutatás?
Ebben a kutatásban újszülött egereket használtak a hipoxiás-iszkémiás agysérülés állatmodelljének tesztelésére. Az egereket jellemzően kutatási célokra használják, mivel anatómia (testfelépítésük), fiziológia (élettani funkcióik) és genetika tekintetében hasonlóak az emberhez. Az egerek kilenc napos korukban kapták meg a kezelést (emberi csontvelőből kivont, mezenhimális őssejtekből származó extracelluláris vezikulák).
Ez a kilenc nap az egereknél egy emberi évnek felel meg. A hipoxiás-iszkémiás agysérülés előidézése érdekében a kutatók csökkentették az agy vér- és oxigénáramlását azáltal, hogy korlátozták a test fő artériáját, amely a vért a fejbe és a nyakba szállítja. Az egerek ezután egy órát töltöttek alacsony oxigéntartalmú környezetben.
Az agysérülés kialakulása után három különböző napon a tudósok mezenhimális őssejtekből származó extracelluláris vezikulákat fecskendeztek az állatokba, majd egy héttel később elkezdték felmérni, hogy milyen hatással volt a sérült agyra.
Három állatcsoportot vontak be a vizsgálatba:
- A kontroll állatok nem kaptak extracelluláris vezikulákat.
- A tesztcsoport mezenhimális őssejtekből extracelluláris vezikulákat kapott, ahol az őssejteket speciális tápanyagot tartalmazó oldatban, ún. humán vérlemezke-lizátumban tenyésztették.
- Összehasonlításképpen az egerek harmadik csoportja ugyanabból az oldatból kapott extracelluláris vezikulákat, de őssejtek nélkül. Ezzel azt akarták kideríteni, milyen hatással volt maga a kultúra az agysérülésre.
A kutatók először az agy szöveteiben és sejtjeiben a sejtvesztést és –elhalást, illetve az agy méretében bekövetkezett változásokat vizsgálták különös tekintettel arra, hogy csökkent-e a mérete, amely elváltozás az agy sorvadására utalhat. Ennek érdekében az agy kilenc különböző régióját értékelték - mindegyiket 0 és 3 közötti pontszámmal - attól függően, hogy mekkora sejtvesztést vagy károsodást észleltek. Az atrófiát (sorvadást) úgy keresték, hogy megmérték az agy mindkét oldalának térfogatát, és festési technikákat alkalmaztak a különböző jellemzők megfigyelésére.
A mezenhimális őssejtekből származó extracelluláris vezikuláknak az agy különböző sejtjeire, például neuronokra (idegsejtekre) gyakorolt hatásának tanulmányozására a kutatócsoport sejtmarkereket és címkézést használt, hogy nyomon követhessék, hogy ez a kezelés befolyásolta-e a sejtnövekedést, a sejtsűrűséget és a sejtek azon képességét, hogy olyan fontos funkciókat hajtsanak végre, mint például az idegsejtek közötti kapcsolatok kialakítása.
A kutatás eredménye
A tanulmány eredményei arra utalnak, hogy a mezenhimális őssejtekből származó extracelluláris vezikulák növelik a neuronok túlélési arányát és/vagy elősegítik az új neuronok képződésének folyamatát.
Teszik mindezt azáltal, hogy szabályozzák az idegsejteken kívül egyéb, az idegsejteket támogató és védelmező sejtek, a mikroglia és asztroglia válaszait, amelyek időnként gyulladást okozva súlyosbítják a sérülést.
A tanulmány arra is utalt, hogy a mezenhimális őssejtekből származó extracelluláris vezikulák elősegítik a fejlődő agy fontos folyamatait, például a myelinizációt (az idegsejtek védőréteggel való bevonása).
A kutatócsapat azt is kimutatta, hogy az általuk látott védő- és támogató hatások a mezenhimális őssejtek extracelluláris vezikuláiból származnak, nem pedig csak az egerek harmadik csoportjában használt speciális oldatban találhatóaktól. A kutatók részben megerősítették az agysérülés más modelljeinek eredményeit, amelyek világosabb fókuszt adhatnak a jövőbeli tanulmányokhoz.
Ugyanakkor azt is megjegyezték, hogy nehézséget jelent a vizsgálatok eredményeinek közvetlen összehasonlítása az őssejtdonor és őssejt tenyésztés, vagy az extracelluláris vezikulák előkészítésének következetlenségei és különbségei miatt.
Ez a tanulmány fontos új információkkal járult hozzá az orvosi ismeretekhez, megmutatva, hogy a mezenhimális őssejtekből származó extracelluláris vezikulákat alkalmazó terápia egy késleltetett terápiás ablakon belül alkalmazható, és potenciálisan kombinálható az egész test hűtésével, hogy még hatékonyabban javíthassa az agysérülést szenvedett betegek eredményeit.
A teljes Premstem kutatásról itt olvasható bővebben.
A fent említett egérkísérletről pedig itt.