Cell Fusion i Hjärnan och Ryggmärgen Nya Möjligheter att Stödja Skadade Nervceller Clas B. Johansson, Docent, af Jochnick fellow CMM, Karolinska Institutet
Forskningsområden - Reparativ neurobiologi Blodcellers förmåga att stödja nervceller - Karakterisering av cancerinitierande celler i hjärnan
Neurologiska sjukdomar Parkinsons sjukdom Multipel skleros Alzheimers sjukdom Niemann-Pick sjukdom Amyotrofisk lateralskleros (ALS) Traumatiska skador på CNS
Kan man se att en nervcell dör? http://www.pickthebrain.com
Kan nervsystemet regenereras?
Bart Simpson - Ett hopplöst fall? h4p://www.thesimpsonstv.net/bart- simpson- was- not- born- in- the- 90s/
Kan man göra nya nervceller?
Regeneration En möjlig hinderbana?
Möjligheter att regenerera CNS? Transplantation - nervstamceller, ependymceller (Johansson CB., et al., Cell 1999) - mesenchymala stamceller - embryonala stamceller (ES) - inducerbara pluripotenta stamceller (ips) Aktivering av kroppsegna nervstamceller - Intranasal injektion av läkemedel - Injektion av läkemedel direkt i hjärnan Cellfusion och bildandet av heterokaryoner - Blodceller fuserar med nervceller (cellhybrider)
Cellfusion och heterokaryoner Heterokaryoner bildas genom sammansmältning av två utvecklingsmässigt olika celler Gener förloras ej Tysta gener aktiveras Cellidentiteten är en aktiv process, ej en passiv process Anti-5.1H11 Human muscle protein Blau HM, Science
Blodceller En joker i kortleken? De novo bildade nervceller? h4p://stemcells.nih.gov/info/scireport/chapter4.asp
- Modell för att studera blodcellers reparativa förmåga Man använder blodceller som uttrycker ett fluorescerande protein som man kan få att lysa grönt, detta medför att man kan se var cellerna tar vägen efter att man har sprutat in de i blodet. FACS Plot Analys av hjärnan Cell # GFP Weimann J, Johansson CB, Nature Cell Biology, 2003
Blodceller smälter samman med nervceller Johansson CB, Nature Cell Biology, 2008
Blodcellens kärna är omprogrammerad
Specifik inflammation i hjärnan ger ökad sammansmältning mellan blodceller och nervceller Johansson CB, Nature Cell Biology, 2008
Sammanfattning Cellfusion sker hos människor och i försöksdjur. Kronisk eller CNS-specifik inflammation påverkar cellfusionsfrekvensen. Blodcellens cellkärna omprogrammeras. Cellerna (Heterokaryonerna) är stabila.
Framtida planer Studera cellfusionsmekanismen Fyller heterokaryons någon funktion i hjärnan? Hur styr vi blodceller till skadade nervceller? Purkinje nervceller (Niemann-Picks sjukdom) Motor nervceller (Amyotrofisk lateralskleros) Dopaminerga nervceller (Parkinson s sjukdom) Hur reprogrammeras blodcellens kärna?
Niemann- Pick sjukdom (NPC) - Ovanlig metabolsk sjukdom 1:150 000 - Genmutation (NPC1 och 2) -Lipidomsättningsstörning -Olika typer A-D A-B: barn C-D: barn-vuxna - Beandling; - Typ A: ingen behanding - Typ B: benmärgstransplantation - Typ C-D: kolesterolrestriktion
Amyotrofisk lateralskleros (ALS) - Ovanlig sjukdom (1-2 per 100 000 personer) - Orsak:??? *Felaktigt upptag av signalsubstansen glutamat motorneuronen skadas. *Ökad produktion av och/eller minskat skydd mot fria radikaler *Proteiner i CNS klumpar ihop sig till aggregat -retar immunförsvaret att reagera mot nervvävnaden *Tungmetaller *Virus - Behandling: - Somatisk
Cellfusion i ryggmärgen
Sammanfattning Cellfusion sker även med andra nervceller Motornervceller i ruyggmärgen I näsans luktbulb Detta öppnar upp helt nya möjligheter att stödja nervceller.
Tillkännagivande CMM-Karolinska Institutet - Tomas Olsson - Lou Brundin - Mikael Svensson - Yu Li (Post-doc) - Hannah Hochgerner (PhD-stud) - Linda Backlund Stanford University - Helen M. Blau Finansiering - af Jochnick Foundation - Hållsten Research Foundation - KI Fonder - Magn. Bergvalls stiftelse - Max och Edit Follins stiftelse - Strokeförbundet - Åke Wiberg - Tore Nilsson