Эффекты новой потенциальной терапевтической стратегии лечения спинальной мышечной атрофии (SMA) на мышиной модели с использованием везикул стволовых клеток
Спинальная мышечная атрофия (СМА) — это наследственное заболевание, которое поражает моторные нейроны в спинном мозге и приводит к прогрессирующей мышечной слабости и атрофии. Это одно из самых распространенных генетических заболеваний, вызывающих детскую смертность. Понимание признаков и симптомов спинальная мышечная атрофия играет ключевую роль в ранней диагностике и начале лечения, что может значительно улучшить качество жизни пациентов.
Основные признаки и симптомы
Признаки и симптомы СМА могут варьироваться в зависимости от типа и тяжести заболевания. Существует несколько типов СМА, которые классифицируются по возрасту начала симптомов и их тяжести: СМА 1 (острая инфантильная форма), СМА 2 (промежуточная форма), СМА 3 (ювенильная форма), и СМА 4 (взрослая форма). Несмотря на различия, существуют общие признаки и симптомы, которые характерны для всех типов СМА.
Мышечная слабость и атрофия: Один из наиболее очевидных и первых признаков СМА — это мышечная слабость, которая чаще всего начинается с проксимальных мышц (мышц, расположенных ближе к центру тела, например, плечи и бедра). Слабость постепенно распространяется на другие группы мышц, что приводит к их атрофии (уменьшению в размере).
Задержка моторного развития: У детей с СМА часто наблюдается задержка в достижении моторных навыков, таких как сидение, ползание и ходьба. Дети с СМА 1 могут никогда не научиться сидеть без поддержки, в то время как дети с СМА 2 могут научиться сидеть, но не ходить.
Трудности с дыханием и глотанием: Поражение мышц, участвующих в дыхании и глотании, является серьезным симптомом СМА. У пациентов могут развиваться дыхательные проблемы, такие как слабость дыхательных мышц, что требует поддержки дыхания. Проблемы с глотанием могут привести к затруднению приема пищи и увеличению риска аспирации.
Сколиоз и деформации позвоночника: Постепенная мышечная слабость может привести к сколиозу (искривлению позвоночника) и другим деформациям скелета, особенно у пациентов, которые не могут самостоятельно сидеть или ходить.
Тремор пальцев: Небольшие подергивания или тремор пальцев — еще один характерный симптом СМА. Это может быть особенно заметно у младенцев и маленьких детей.
Снижение рефлексов: У пациентов с СМА часто наблюдается снижение или отсутствие глубоких сухожильных рефлексов, таких как коленные или ахилловы рефлексы.
Виды и различия между типами СМА
СМА 1 (Острая инфантильная форма): Наиболее тяжелая форма СМА, проявляется в первые шесть месяцев жизни. Дети с СМА 1 имеют значительную мышечную слабость, не могут сидеть без поддержки и часто испытывают серьезные проблемы с дыханием и глотанием. Без лечения большинство детей с СМА 1 не доживают до двух лет.
СМА 2 (Промежуточная форма): Симптомы появляются в возрасте от 6 до 18 месяцев. Дети могут научиться сидеть, но не могут ходить без поддержки. Прогрессирование болезни приводит к необходимости использования инвалидной коляски и может вызвать проблемы с дыханием в более позднем возрасте.
СМА 3 (Ювенильная форма): Симптомы обычно проявляются после 18 месяцев, но могут возникнуть и в подростковом возрасте. Пациенты могут ходить, но с возрастом ходьба становится трудной, и многие пациенты нуждаются в инвалидной коляске. Продолжительность жизни обычно нормальная, но качество жизни зависит от степени прогрессирования болезни.
СМА 4 (Взрослая форма): Наименее тяжелая форма, симптомы которой появляются в зрелом возрасте (обычно после 30 лет). Мышечная слабость прогрессирует медленно, и большинство пациентов могут поддерживать мобильность на протяжении всей жизни.
Мезенхимальные стволовые клетки: потенциал
Это заболевание вызвано мутацией или делецией гена выживаемости двигательного нейрона 1 (SMN1), что приводит к дегенерации нижних двигательных нейронов (MN) с последующим нарушением моторики, прогрессирующим параличом скелетных мышц и дыхательной недостаточностью. В дополнение к уже существующим методам лечения возможная комбинаторная стратегия может быть представлена использованием мезенхимальных стволовых клеток жирового происхождения (ASC). Их можно легко и в больших количествах получать из жировой ткани.
Эффективность коррелирует с их паракринной активностью и выработкой растворимых факторов, высвобождаемых через внеклеточные везикулы (EV). Внеклеточные везикулы диаметром от 30 до 100 нм являются важными медиаторами межклеточной коммуникации. Их использование при других нейродегенеративных заболеваниях продемонстрировало нейропротекторный эффект благодаря высвобождению их содержимого, особенно белков, микроРНК и мРНК.
В этом исследовании Итальянских ученых результаты показали положительное влияние ASC-EVs на прогрессирование заболевания с улучшением двигательных функций и значительной задержкой дегенерации спинального МН у животных, получавших лечение. ASC-EVs также может снижать активацию апоптоза, расщепленная каспаза-3 – маркер апоптоза. По нему оценивали изменения и модулировать нейровоспаление с наблюдаемым снижением глиальной активации в поясничном отделе спинного мозга, в то время как на периферическом уровне ASC-EVs может лишь частично ограничивать мышечную атрофию и денервацию волокон. Данные, полученные в ходе этого исследования, могут стимулировать использование ASC-EVs в качестве терапевтического комбинированного метода лечения SMA, минуя спорное использование стволовых клеток.
Стволовые клетки обладают уникальными свойствами, которые делают их многообещающим инструментом для лечения различных заболеваний, включая СМА. Эти клетки могут дифференцироваться в различные типы клеток и способствовать восстановлению поврежденных тканей. В случае СМА, стволовые клетки могут помочь восстановить поврежденные моторные нейроны и улучшить функции мышц.
Регенерация поврежденных клеток: Стволовые клетки могут дифференцироваться в моторные нейроны, что потенциально позволяет заменять поврежденные или погибшие нейроны у пациентов с СМА. Это может привести к восстановлению нервных связей и улучшению мышечной функции.
Иммуномодулирующие свойства: Стволовые клетки обладают иммуномодулирующими свойствами, которые могут уменьшить воспаление и создать благоприятные условия для регенерации тканей. Это особенно важно для пациентов с СМА, у которых наблюдаются воспалительные процессы, усугубляющие прогрессирование заболевания.
Секреция трофических факторов: Стволовые клетки могут секретировать различные факторы роста и трофические факторы, которые поддерживают выживание и функцию моторных нейронов. Это может способствовать улучшению общего состояния нервной системы и замедлению прогрессирования СМА.
Стволовые клетки при лечении спинальной мышечной атрофии открывают новые горизонты в медицине. Их уникальные свойства и потенциал для регенерации поврежденных тканей делают их многообещающим инструментом в борьбе с СМА. Хотя требуется больше исследований и клинических испытаний, первые результаты дают надежду на значительное улучшение качества жизни пациентов с этим серьезным заболеванием. В сочетании с современными методами терапии, стволовые клетки могут стать ключевым элементом в комплексном подходе к лечению СМА.