Komórki podobne do neuronów pozyskane z komórek macierzystych miazgi zęba

Naukowcy z Uniwersytetu Kraju Basków (University of the Basque Country, UPV/EHU) udowodnili, że komórki macierzyste pozyskane z miazgi zęba mogą zostać przekształcone w neurony zdolne do przewodzenia impulsów elektrycznych. Wyniki tych badań – opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Stem Cell Research & Therapy” – otwierają nowe perspektywy dla inżynierii tkanki nerwowej oraz terapii komórkowych w leczeniu takich schorzeń, jak choroba Huntingtona czy padaczka.

– Dojrzały neuron nie ma zdolności podziału. Kiedy go tracimy, tracimy go na zawsze. W przeciwieństwie do innych narządów, mózg cechuje się bardzo ograniczonym potencjałem regeneracyjnym, głównie ze względu na niską zawartość komórek macierzystych – mówi cytowany w komunikacie dr Gaskon Ibarretxe z grupy badawczej Signaling Lab na UPV/EHU.

– Właśnie z tego powodu naukowcy intensywnie poszukują sposobów pozyskiwania funkcjonalnych neuronów, które mogłyby zostać przeszczepione i przywracać utracone funkcje mózgu – dodaje współautor badania dr José Ramón Pineda.

Badacze z UPV/EHU wykazali, że ludzkie komórki macierzyste z miazgi zęba mogą różnicować się w komórki wykazujące cechy neuronów. – Uzyskaliśmy komórki zdolne do przewodzenia impulsów elektrycznych oraz syntezy neuroprzekaźników, bez potrzeby genetycznej modyfikacji – podkreślają naukowcy.

Komórki te zostały jedynie poddane odpowiednim czynnikom różnicującym i stymulacji, co umożliwiło rozwój ich właściwości elektrochemicznych typowych dla neuronów. Tego typu osiągnięcie nie było dotąd raportowane w literaturze naukowej.

Neurony o właściwościach hamujących

Jak tłumaczą autorzy badania, uzyskane komórki są zdolne do syntezy GABA – jednego z kluczowych neuroprzekaźników hamujących w mózgu. Jego główną funkcją jest zmniejszanie aktywności neuronalnej, co pomaga w wyciszeniu organizmu i ułatwia zasypianie. – GABA pełni funkcję „hamulca” w układzie nerwowym. Jego obecność wpływa na to, czy dany neuron zostanie pobudzony do wytworzenia impulsu, czy nie. To niezwykle istotne, zwłaszcza w kontekście takich chorób, jak choroba Huntingtona czy padaczka, gdzie dochodzi do selektywnego obumierania neuronów hamujących i nadmiernej aktywności elektrycznej w określonych obszarach mózgu – dodają badacze.

Dr Ibarretxe i dr Pineda – wykładowcy na Wydziale Biologii Komórki i Histologii UPV/EHU – z entuzjazmem mówią o potencjale klinicznym swojego odkrycia: – Uważamy, że te komórki mogą zostać zintegrowane z uszkodzonymi obwodami mózgowymi, zastępując utracone neurony i nawiązując połączenia z pozostałymi komórkami nerwowymi. To fundamentalna zmiana w podejściu do terapii komórkowej w neurologii – z leczenia wyłącznie ochronnego na rzeczywistą regenerację funkcjonalną.

Kolejny krok: integracja z mózgiem żywego organizmu

Następnym etapem badań będzie przeszczepienie uzyskanych komórek do mózgów zwierząt doświadczalnych i ocena ich zdolności do integracji z istniejącymi strukturami nerwowymi. – Na razie uzyskaliśmy komórki w fazie wczesnej dojrzałości, które wykazują aktywność elektryczną, jednak naszym celem jest uzyskanie pełnych właściwości neuronalnych, w tym zdolności do generowania ciągów impulsów i pełnego włączenia do sieci neuronalnej – przyznają naukowcy.

Choć droga do zastosowań klinicznych jest jeszcze długa, badacze są pełni nadziei. – Wierzymy, że te komórki mają ogromny potencjał terapeutyczny. Co więcej, ich przeszczepianie w stadium niedojrzałym może sprzyjać lepszej plastyczności i integracji z istniejącymi strukturami mózgowymi. Dodatkowo, komórki miazgi zęba wykazują dużą stabilność i mniejsze ryzyko nowotworzenia w porównaniu z innymi typami komórek macierzystych – podkreślają.

Artykuł pod tytułem „Functional differentiation of human dental pulp stem cells into neuron-like cells exhibiting electrophysiological activity” podsumowujący ten etap badań został opublikowany w styczniu 2025 r. na łamach „Stem Cell Research & Therapy”.

– Implantologia nawigowana niesie ze sobą wiele korzyści zarówno dla pacjenta, jak i dla lekarza. Dzięki niej następuje skrócenie procedur chirurgicznych, zabiegi są bardziej delikatne, precyzyjne i bezpieczniejsze dla pacjenta. Z punktu widzenia lekarza ważna jest natomiast m.in. przewidywalność potencjalnych komplikacji, ponieważ zabieg jest planowany wcześniej na ekranie komputera – mówi dr hab. n. med. Marek Milcarz, absolwent Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego, posiadający 25-letnie doświadczenie zawodowe (głównie w implantologii), ekspert z zakresu implantologii nawigowanej, członek PASE, PSI i PTE, prowadzący kursy i szkolenia m.in. z zakresu protokołów cyfrowych w implantologii.

Źródło: https://www.ehu.eus/en/