Zvětšit obrázek

Intranazální aplikace. (Kredit: Nobelprize.org)

Tenkou přepážku mezi nosem a dutinou lebeční uměli překonat již egyptští ranhojiči, když se potřebovali dostat k mozku. Stejně k tomu přistupují i jejich  dnešní nástupci, například když odstraňují nádor hypofýzy. Jistý pokrok tu ale přece jen je. Tehdy to prováděli až nebožtíkům, zatímco dnes se to většinou daří dělat s jistým předstihem. To, co zůstalo, je jednosměrnost - snaha dostat z mozku něco ven. Společnost StemGenex z La Jolla přichází s jiným pojetím a jejich přístup se zdá být nadějí pro nemocné s neurologickými onemocněními. A nejspíš i cestou k vylepšování mozků zdravých. V jejich pojetí je přepážka mezi nazálními dutinami a mozkem je právě tím místem, kterým lze do mozku něco vecpat. Problém je v tom,  že proti se razantně staví „BBB“ blood brain barrier, nebo taky přesně a nehezky hematoencefalická bariéra. Je to zařízení, kterým se mozek separuje od cévního systému. Povoluje jen omezený transport látek mezi mozkovou tkání a krví.  Buňky cévního endotelu se na plochách obklopujících mozek k sobě tulí tak těsně, že mezírky dovolí prostup tak akorát cukrům, plynům, malým molekulám peptidů, ty větší mají většinou smůlu. Předchází to infekcím a napadení parazity. 

Zvětšit obrázek

Všeho schopné kmenové buňky. (Kredit: Wikipedie)

Američané tvrdí, že našli způsob, jak dostat přes nos do mozku dokonce i buňky. A netřeba k tomu ani majzlík. Sliznice dutin totiž lehce skočí na trik s koněm a stačí buňky šňupnout. Lékaři takové aplikaci říkají insuflace. Sliznicemi se již dříve tímto způsobem aplikovala celá řada léků, protože to má řadu výhod. Aplikované bioaktivní látky se netrmácejí všude možně po těle, ale z přilehlých tkání jdou tou nejkratší cestou do mozku. Samozřejmě, že to neplatí obecně. Takový kodein musí projít játry, protože jen ty z něj udělají aktivní formu. Kokain je už ale z úsporných důvodů lepší šňupat, protože při jeho cestě přes zažívací trakt nás játra o hodně z jeho radosti připraví.   

Zvětšit obrázek

Mikroglie – mozková ochranka, kterou lze zneužít k pašování opravářských buněk přes barieru do mozku. (Kredit: Wikipedie)

Pro velké molekuly je ale tato „přes slizniční“ cesta neschůdná. I ona má svá slabší místa a do mozku se lze snadněji vetřít podél čichového, nebo trojklanného nervu. I tam ale číhá BBB. Nyní vědci přišli na další cestu, jak lze ochranku obejít a to dokonce s celými buňkami. Pochopitelně, že ne všemi, ale embryonální kmenové tak dopravovat lze.  A o ty nám jde především. Proč? Protože jsou těmi pravými, které se dovedou převtělit do jakéhokoliv typu tělní buňky a nahradit ji. 

Co jsou kmenové buňky?
Kmenové buňky jsou věčně mladé (nediferencované) a zpočátku neumí nic. Jsou ale učenlivé, takže poznají vedle koho si sednou a s kým mají tu čest a podle toho pak vyzrají v potřebného parťáka plnícího si v daném místě své povinnosti. Zvládají to v mnoha orgánech. Zda to dokážou i v mozku, na to se názory odborníků různí. Nejspíš tam nepůjde o jejich neschopnost něco nahradit, jako spíš o to, zda okolí s nimi zvládne navázat tu správnou řeč. Pokusy některých výzkumných týmů zaměřených na vkládání kmenových buněk vypěstovaných z tkáně kostní dřeně a nebo z tkáně tukové, dopadly velmi slibně a tak je vysoce pravděpodobné, že i kmenové buňky šetrně dopravené do mozku tam budou při opravě a náhradách poničených struktur odvádět kus poctivé práce.

Zvětšit obrázek

Capecchiho myška parádnice (vlevo). Po aplikaci zdravých mikrogliových buněk obsesivní chování s lízáním a škrábáním až do krve ustalo a myšce znovu na bříšku narostly chlupy. (Kredit: Shau-Kwaun Chen, University of Utah)

A právě proto je z nalezení způsobu snadné dopravy celých buněk do mozku tak velká radost a jsou do ní vkládány velké naděje. Zadní vrátka do lbi pro hordy opravářů by se moc hodily, protože přes veškerý medicínský pokrok nám šťourání se jehlami v mozku stále moc nejde.

Zvětšit obrázek

Mario Capecchi změnil náš pohled na poruchy, kterým jsme říkali “nervové”. Položil základ novým způsobům léčby duševních poruch. Místo odborníka “na hlavu” bude v některých případech lepší navštívit specialistu “na krev”. (Kredit: University Utah)

A v čem že fígl přenosu něčeho tak velkého, jako jsou celé buňky, vězí? 
V  mikrogliích. Možná by stálo za to si o těchto tulačkách připomenout něco málo co o nich již víme. Mikroglie jsou buňky malého vzrůstu, které se většinou jen tak poflakují mozkem. Žádná jeho část jim není cizí. Když je třeba, umí se poprat s patogenem. Fungují v našem ústředí podobně, jako bílé krvinky ve zbytku naší tělesné schránky. Bílé krvinky nemají bezpečnostní prověrku a BBB je k neuronům nepustí. Mikroglie tedy jsou imunitními buňkami mozku. Na rozdíl od leukocytů nemají jen specializaci zdravotnickou, jako vedlejšák si přibraly ještě pohřební službu. Uklízí mrtvoly. Těch po takovém  alkoholovém dýchánku bývá v našich závitech opravdu, ale opravdu, hodně.

Gliální buňky
Rozlišujeme tři typy gliálních buněk - astrocyty, oligodendrocyty a ependymové buňky. Čtvrtý typ nazývaný mikroglie je součástí imunitního systému a ve svém původu není vpravdě gliální.

Gliální buňky rostou velmi pomalu a dělí se. Astrocyty: Tento typ gliálních buněk pomáhá podporovat výživu neuronů. Když je mozek poraněn, vytvoří astrocyty tkáň jizvy, která pomáhá opravit poškození.

Oligodendrocyty: Tyto buňky vytvářejí myelin, který obklopuje a izoluje axony mozku a míchy. Tím pomáhají oligodendrocyty neuronům přenášet elektrické signály prostřednictvím axonů.

Ependymové buňky: Tyto buňky spojují komory v centrální části mozku a vytvářejí tak část cesty po které se pohybuje mozkomíšní mok.

Mikroglie tvoří 10 až 20 % z celkové populace gliálních buněk v mozku, jsou imunitními buňkami centrálního nervového systému.

Ani to ale není všechno. Jistý pan Capecchi o mikrogliích zjistil, že když jich myši mají v mozku málo, stávají se z nich parádnice. Začnou pečovat o svůj zevnějšek. Myšky se pacičkami hladí tak vehementně, až si chlupy na těle vydřou. Jde o chování, které známe i u lidí. To když si člověk je schopen třeba na hlavě udělat lysinu, nebo neustálým taháním se za chlupy v obočí si připravit nadočnicové oblouky o veškerý pokryv. Ochlupených míst na těle máme každý dost a iniciativa postižených v tomto směru nezná mezí. Psychiatři poruše spojené s vytrháváním chlupů, říkají  trichotillomanie. Ještě nedávno jsme si mysleli, že u takto ujetých lidiček jsou na vině  neurony. Ve skutečnosti v řadě případů nejspíš půjde o poruchu mozkového imunitního systému – buněk mikroglií. Pan Capecchi, kromě jiných i nositel ceny pana Nobela, udělal svými pokusy nejen v představách nás laiků, ale i hlavách diplomovaných léčitelů lidské mysli, slušný hokej. Učenými slovy vlastně říká, že ťukání na čelo, bychom měli zaměnit za ťukání si na nohu. V řadě případů  psychologickou poruchu totiž nemusí mít na triku neurony nýbrž vadné mikroglie - buňky imunitního systému původem z kostní dřeně.
Svou pravdu dokázal na myších se zmutovaným genem pro správnou funkci mikroglií. Transplantacemi buněk z kostní dřeně udělal z normálních myší parádnice a z olysalých hlodavců zase zpátky „psychicky“ normální tvory. Vše jen příslušnou transplantací krevních buněk. To je hodně lákavá představa.  Zvláště pro nás, kterým příbuzní zůstali tupě civět do zdi, případně skončili ve cvokhauzu. Brzo by totiž k návratu zpátky do života mohla stačit injekce kostní dřeně.       

Že by léčba demence?

Není to tak dávno, co z další laboratoře (Johns Hopkins) zazněla další dobrá zpráva. U jistého typu kmenových buněk (mezenchymálních) se ukázala schopnost pátrat v tkáních po pozměněných  buňkách a likvidovat je. Jak to dělají se zatím neví, nicméně i tak je to zase naděje pro ty, kteří budou mít něco do činění s rakovinou v hlavě. 

O StemGenex budeme slyšet často.

Jak se otvírají zadní vrátka do mozku?
Jednoduše. Zneužitím mikroglií. Mají totiž slabost pro splývání. Nikoli duší, ale s kmenovými buňkami. Neprostupnou BBB bránu tedy lze otevřít podfukem, ne nepodobným tomu, který provedli Trojanům Danajové. Kmenové buňky tyto „všeho schopné“ a žádoucí opraváře a náhradní díly v jednom, lze přitulené k mikrogliím dostat i tam, kam bychom je jinak nenarvali ani přetlakem. Ve zkumavce to již všechno pracuje bezvadně a bratřící se mikroglie je ochotně dopravují k dospělým nervovým buňkám. Tam se posádka trójských koňů pouští do práce a vylepšuje neuronům kondici. Prý tu je velká šance, že to stejně bude fungovat i v mozcích, a nejen těch myších. Nový nadějný způsob pašování kmenových buněk do mozku by mohl najít uplatnění všude tam, kde nám z různých důvodů strádají a nebo mizejí neurony. Stářím unavených a infekcí poničených mozků je hodně. Skeptikové namítají, že tato fyziologicky nestandardní léčba má hodně rysů uplácení a zneužívání buněčné pravomoci a že by bylo s podivem, kdyby nenarazila na nějakou protikorupční složku. Zatím ale nic nenasvědčuje tomu, že by se naše ústředí od těch jiných lišilo a něco takového na sebe zřídilo. Podle optimistů by ale ani to nebyl problém, protože by byla stejně výkonná a úplatná, jako už takové instituce bývají.   

Literatura
StemGenex   http://stemgenex.com/aboutus.html
www.prweb.com/releases/StemCellTreatment/MS/prweb11305257.htm