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Authors
Abstract(s)
Hypoxic Ischemic Encephalopathy (HIE) is caused by a period of reduced blood flow to the
neonatal brain and is one of the leading causes of death and severe neurological disability in the
perinatal period, affecting approximately 1.5 and 2.3-26.5 per 1000 live births in developed
countries and developing countries, respectively. Newborns who survive can suffer long-term
neurological disabilities including cerebral palsy, epilepsy, vision and hearing loss, cognitive
damage, and intellectual, behavioral, and social disorders. This neurological disorder can be
caused by several factors, such as uterine rupture, placenta abruption, and prolapse of the
umbilical cord. The current standard of care for this condition is therapeutic hypothermia. This
method consists of reducing the body temperature or head temperature of the newborn to
33.5°C and 34.5°C, respectively, during 72h. Despite the effectiveness of this approach, it has its
limitations since it has a reduced therapeutic window of application and is ineffective in severe
cases. Therefore, different therapies, such as cell therapy with mesenchymal stem cells (MSCs),
have been proposed. This therapy is considered safe and feasible, and several pre-clinical
studies demonstrate that increases angiogenesis, neurogenesis, secretion of cytokines,
neurotrophic and growth factors, decreases inflammation, and reduces the volume of the lesion.
However, MSCs obtained from different donors show specific characteristics that can influence
their therapeutic efficacy. To evaluate the impact of this variability on the therapeutic potential
of MSCs, this study used the Rice-Vannucci model of neonatal hypoxic-ischemic injury. Two
days after the lesion, a minimum effective dose of human MSCs derived from the umbilical cord
of different donors was administered intravenously. To assess the impact of this strategy on the
motor and cognitive function of the animals, several behavioral tests were performed at
different developmental stages. The data obtained show that the functional recovery induced by
the cells was significantly affected by the donor. Future studies can exploit these differences to
identify markers of MSCs' therapeutic potency.
A encefalopatia hipóxico isquémica é causada por um período de redução do fluxo sanguíneo para o cérebro neonatal e é uma das principais causas de morte e deficiência neurológica grave no período neonatal, afetando aproximadamente 1,5 e 2,3-26,5 recém-nascidos por 1000 nascimentos em países desenvolvidos e em desenvolvimento, respetivamente. Os recémnascidos que sobrevivem podem apresentar deficiências neurológicas a longo prazo, incluindo paralisia cerebral, epilepsia, perda de visão e audição, danos cognitivos e distúrbios intelectuais, comportamentais e sociais. Este distúrbio neurológico pode ser causado por vários fatores, como rutura uterina, deslocamento da placenta e prolapso do cordão umbilical. Atualmente, o único tratamento para esta condição é a hipotermia terapêutica. Este método consiste em reduzir a temperatura corporal ou a temperatura da cabeça do recém-nascido para 33,5°C e 34,5°C, respetivamente, durante 72h. Apesar da eficácia desta abordagem, esta tem algumas limitações, tais como, uma janela terapêutica reduzida e ineficácia em casos graves. Para ultrapassar estas limitações, diferentes terapias, como a terapia com células mesenquimais estaminais foram propostas. Esta terapia é considerada segura e viável, e vários estudos pré-clínicos demonstraram que aumenta a angiogénese, a neurogénese, a secreção de citocinas, fatores neurotróficos e de crescimento, diminui a inflamação e reduz o volume da lesão. No entanto, as células mesenquimais estaminais obtidas de diferentes dadores apresentam características especificas que podem influenciar a sua eficácia terapêutica. Para avaliar o impacto desta variabilidade no potencial terapêutico das células, este estudo utilizou o modelo rice-Vannucci de lesão hipóxico-isquémica neonatal. Dois dias após a lesão, uma dose mínima eficaz de células mesenquimais humanas derivadas do cordão umbilical de diferentes dadores foi administrada por via intravenosa. Para avaliar o impacto desta estratégia na função motora e cognitiva dos animais, foram realizados vários testes comportamentais em diferentes estágios de desenvolvimento. Os dados obtidos mostram que a recuperação funcional induzida pelas células foi significativamente afetada pelo dador. Estes dados poderão servir de base a estudos futuros para identificação de marcadores da eficácia terapêutica das células mesenquimais estaminais.
A encefalopatia hipóxico isquémica é causada por um período de redução do fluxo sanguíneo para o cérebro neonatal e é uma das principais causas de morte e deficiência neurológica grave no período neonatal, afetando aproximadamente 1,5 e 2,3-26,5 recém-nascidos por 1000 nascimentos em países desenvolvidos e em desenvolvimento, respetivamente. Os recémnascidos que sobrevivem podem apresentar deficiências neurológicas a longo prazo, incluindo paralisia cerebral, epilepsia, perda de visão e audição, danos cognitivos e distúrbios intelectuais, comportamentais e sociais. Este distúrbio neurológico pode ser causado por vários fatores, como rutura uterina, deslocamento da placenta e prolapso do cordão umbilical. Atualmente, o único tratamento para esta condição é a hipotermia terapêutica. Este método consiste em reduzir a temperatura corporal ou a temperatura da cabeça do recém-nascido para 33,5°C e 34,5°C, respetivamente, durante 72h. Apesar da eficácia desta abordagem, esta tem algumas limitações, tais como, uma janela terapêutica reduzida e ineficácia em casos graves. Para ultrapassar estas limitações, diferentes terapias, como a terapia com células mesenquimais estaminais foram propostas. Esta terapia é considerada segura e viável, e vários estudos pré-clínicos demonstraram que aumenta a angiogénese, a neurogénese, a secreção de citocinas, fatores neurotróficos e de crescimento, diminui a inflamação e reduz o volume da lesão. No entanto, as células mesenquimais estaminais obtidas de diferentes dadores apresentam características especificas que podem influenciar a sua eficácia terapêutica. Para avaliar o impacto desta variabilidade no potencial terapêutico das células, este estudo utilizou o modelo rice-Vannucci de lesão hipóxico-isquémica neonatal. Dois dias após a lesão, uma dose mínima eficaz de células mesenquimais humanas derivadas do cordão umbilical de diferentes dadores foi administrada por via intravenosa. Para avaliar o impacto desta estratégia na função motora e cognitiva dos animais, foram realizados vários testes comportamentais em diferentes estágios de desenvolvimento. Os dados obtidos mostram que a recuperação funcional induzida pelas células foi significativamente afetada pelo dador. Estes dados poderão servir de base a estudos futuros para identificação de marcadores da eficácia terapêutica das células mesenquimais estaminais.
Description
Keywords
Células Estaminais Mesenquimais Encefalopatia Hipóxico-Isquémica Terapia Celular Variabilidade do Dador