Intrakraniale Stammzelltransplantation erleichtert die motorische Wiederherstellung in einem Rattenmodell der perinatalen Hirnschädigung

Fragestellung: Perinataler Hirnschaden und Frühgeburtlichkeit können zu klinischen Problemen führen. Neurale Entwicklungsstörungen sind die Folge. Ziel dieser Studie ist es den therapeutischen Effekt der intrakraniellen Stammzelltransplantation von humanen mesenchymalen Stammzellen (MSC) zu testen. Die perinatale hypoxisch-ischämische Hirnschädigung mit inflammatorischer Komponente erfolgt in einem Tiermodell.

Material und Methoden: Der perinatale Hirnschaden wurde mittels subkutaner Applikation von Lipopolysaccharyden aus E. coli, Ligation der Arteria carotis communis und einer Phase der Hypoxie (8% O₂, 40 min) unter Inhalationsnarkose bei Ratten (Tag 3) induziert (n = 19). Am postnatalen Tag 11 wurden die Tiere erneut anästhesiert und im stereotaktischem Gerät fixiert. 250'000 MSC aus humaner Plazenta (Whatonsche Sulze) wurden in den linken lateralen Ventrikel injiziert. Die Evaluation des Hirnschadens wurde am Tag 39 mittels funktioneller Analyse und MBP-, GFAP-, NEFH/NF-H Immunhistochemie mit semi-quantitativer Analyse durchgeführt.

Ergebnisse: Der induzierte Hirnschaden wurde als Astrogliose, neuro-axonale Schädigung und Myelin-Defizit charakterisiert. Die topographische Lokalisation und die zellulären Veränderungen deuten auf eine Enzephalopathie, die prädominiert bei unreifen Neugeborenen beobachtet werden kann. Der Hirnschaden wurde von einer spastische Parese begleitet. Die Transplantation von MSC resultierte in einer Neuroprotektion und einer Erleichterung der motorischen Wiederherstellung.

Schlussfolgerung: Wir berichten über ein neuartiges Rattenmodel der perinatalen Enzephalopathie. Eine Transplantation der mesenchymalen Stammzellen führte zu einer Reduktion des Hirnschadens und der spastischen Parese.