Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej PAN

Zaburzenia rozwoju układu nerwowego, czyli choroby neurorozwojowe dotykają już ponad 1% populacji dzieci na świecie. Mimo licznych badań naukowcom wciąż nie udało się wyjaśnić dokładnych przyczyn ich występowania. Nie udało się również opracować skutecznych metod leczenia. Wydaje się, że brak jest pojedynczej przyczyny, a choroby te są wynikiem kombinacji czynników środowiskowych, genetycznych, neurologicznych oraz immunologicznych.

Najczęściej występującą chorobą neurorozwojową są zaburzenia ze spektrum autyzmu (Autism Spectrum Disorder, ASD). ASD charakteryzuje się zaburzeniami poznawczymi, które dotyczą głównie percepcji i przetwarzania informacji. W konsekwencji zmiany te prowadzą do zaburzeń w komunikacji, interakcjach społecznych i powstania stereotypowych wzorców zachowań – łącznie nazywanych „triadą autystyczną”. Sugeruje się, że u podstaw ASD leżą zaburzenia struktury i funkcji synaps czyli połączeń między komórkami nerwowymi. Synapsy przekazują (i modyfikują) informację. Za zaburzenia funkcji synaps mogą odpowiadać zarówno czynniki genetyczne (mutacje, polimorfizm) jak i środowiskowe (np. toksyny i infekcje w życiu płodowym).

W niniejszym wykładzie przedstawiony będzie stan obecnej wiedzy neurobiologicznej dotyczącej ASD. Omówione zostaną badania podstawowe, w tym zwierzęce modele ASD. Opisane zostaną prawdopodobne przyczyny i mechanizmy przebiegu tych chorób oraz przedstawione będą potencjalne sposoby leczenia tego zaburzenia.

Obecnie obserwujemy gwałtowny rozwój medycyny regeneracyjnej opartej na zastosowaniu komórek macierzystych. W ciągu ostatnich kilkunastu lat bardzo intensywnie opracowywano procedury umożliwiające bezpieczne i wydajne pozyskiwanie oraz efektywne namnażanie mezenchymalnych komórek macierzystych (mesenchymal stem cells, MSC) dla przyszłych zastosowań w badaniach czy też terapiach klinicznych.

Równocześnie, liczne badania potwierdziły terapeutyczną skuteczność MSC opartą na ich zdolności do wydzielania aktywnych substancji czy też modulowania systemu obronnego organizmu do którego zostały wprowadzone (działanie sekrecyjne i immunomodulujące). Niestety szybka komercjalizacja takiego leczenia nie zawsze poparta jest wiedzą podstawową i przeprowadzana zgodnie z zasadami „medycyny opartej na faktach" (ang. evidence based medicine).

Czy komórki macierzyste pozyskane z krwi pępowinowej są takie same jak ze szpiku? Czy komórki izolowane ze szpiku działają tak samo, jak te pozyskane z tkanki tłuszczowej? Czy obecnie dostępna terapia komórkowa jest terapią regeneracyjną? Na te i podobne pytania postaramy się odpowiedzieć w oparciu o nasze przedkliniczne badania oraz pierwsze doświadczenia kliniczne.

Uczestnicy dowiedzą się jak wygląda laboratorium zajmujące się hodowlami komórkowymi in vitro w Instytucie Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej PAN. Prowadzący opowiedzą, co jest potrzebne przy pracy z hodowlami komórkowymi. Pokażemy, gdzie mieszkają komórki w laboratorium (praca z komorą laminarną, prezentacja naczyń hodowlanych) i opowiemy, co jedzą (wytłumaczymy co i dlaczego znajduje się w pożywce hodowlanej). Każdy będzie mógł wcielić się w rolę naukowca – założyć fartuch laboratoryjny, rękawiczki oraz samodzielnie przygotować pożywkę hodowlaną przy użyciu prawdziwych probówek laboratoryjnych, pipet, cylindrów, zlewek i mieszadeł. Sprawdzimy jakie są odczyny przygotowanych przez nas roztworów przez pomiar pH. Zastosowane płyny i substancje będą nieszkodliwą imitacją składników pożywki, np. soki, roztwory barwników spożywczych, sól, cukier.

Ponadto, zaprezentujemy jakie komórki są hodowane w Instytucie Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej PAN (szalki i szkiełka z utrwalonymi komórkami oglądane pod mikroskopem) i wyjaśnimy, do czego nam wszystkim może się to przydać.

Najnowsze doniesienia wskazują, że objawy choroby Parkinsona mogą zależeć od rodzaju flory bakteryjnej żyjącej w naszym jelicie. Do tej pory większość badań nad tą chorobą skupiała się na procesach zachodzących w mózgu, a zwłaszcza na procesach odpowiedzialnych za obumieranie neuronów istoty czarnej - struktury odpowiadającej za koordynację ruchową.

Okazuje się jednak, że nasze dotychczasowe spojrzenie na chorobę Parkinsona mogło być błędne, gdyż prawdopodobnie główną przyczyną tej choroby mogą być zaburzenia jelitowe wywołane przez nieprawidłową mikroflorę. Już kilka lat temu naukowcy zauważyli, że parkinsonicy często cierpią na zaparcia, a także inne zaburzenia trawienne; problemy te pojawiają się długo przed wystąpieniem pierwszych objawów choroby.

Istnieją również dowody, że osoby z chorobą Parkinsona mają inny skład flory jelitowej niż osoby zdrowe, jednakże nie wiadomo, czy zaburzenia te są przyczyną czy skutkiem choroby. Nie wiadomo chociażby, co powoduje zmiany mikroflory przewodu pokarmowego, teoretycznie może to być zarówno niewłaściwa dieta, jak i problemy trawienne. Chociaż dopiero zaczynamy rozumieć jak ważne znaczenie dla naszego zdrowia mają bakterie zamieszkujące nasze organizmy, być może odkrycia te pomogą w przyszłości łatwiej i wcześniej diagnozować chorobę Parkinsona raz pozwolą stworzyć lepiej ukierunkowane leczenie.