One of the greatest challenges in t

One of the greatest challenges in the treatment of
inner-ear disorders is to find a cure for the hearing loss
that is caused by the loss of cochlear hair cells or spiral
ganglion neurons. The recent discovery of stem cells in
the adult inner ear that are capable of differentiating
into hair cells, as well as the finding that embryonic
stem cells can be converted into hair cells, raise hope
for the future development of stem-cell-based treatment
regimens. Here, we propose different approaches
for using stem cells to regenerate the damaged inner
ear and we describe the potential obstacles that translational
approaches must overcome for the development
of stem-cell-based cell-replacement therapies for
the damaged inner ear.
The sense of hearing is integral to our interaction with our
environment, yet the cellular components of the inner ear
are vulnerable to a variety of damaging agents. All hearing
sensation is derived from the output of a remarkably small
number of sensory cells: fewer than 15 000 per inner ear.
These hair cells are the mechanoelectrical transducers of
the ear; deflections of the stereociliary bundles (the hairlike
structures that give hair cells their name) on their
apical surfaces lead to transmitter release from their
basolateral poles, leading, in turn, to action potentials in
the auditory nerve fibers.
Most types of congenital and acquired hearing loss arise
from damage to, or loss of, cochlear hair cells or their
associated neurons. The incidence of heritable deafness is
high: one child in a thousand is born deaf; another one in a
thousand becomes deaf before adulthood [1,2]. Depending
on the age of onset, hearing impairment can affect oral
language acquisition, cognitive development and psychosocial
development. The prevalence of acquired hearing
loss is rising, as the population of the world increases
and ages and as noise pollution steadily increases. It is
estimated that one in three adults over the age of 65
has a handicapping hearing loss, making this condition
one of the most common chronic disorders, with more
than 250 million affected people worldwide in 2001
(http://www.who.org).
Underlying the irreversibility of hearing loss in
mammals is the inability to replace lost hair cells by cell
division and by regeneration from endogenous cells in the
inner-ear epithelia. Hearing impairment in humans is, in
most cases, a direct consequence of hair-cell loss. Clinically,
the functionality of lost hair cells can be partially
restored by the electrical stimulation of the auditory
nerve, which is achieved by the implantation of electronic
devices. For example, cochlear implants can provide a
subset of suitable patients with improved hearing. Other
avenues of therapy are being explored to find more
biologically based and more widely applicable treatments.
The past year has introduced stem cells into the search
for new approaches to hair-cell regeneration in mammals.
A major advance in the prospects for the use of stem cells
for the replacement of inner-ear cells came with the recent
discovery that hair cells could be generated in vivo from
embryonic stem (ES) cells, from adult inner-ear stem cells
and from neural stem cells [3–5]. These stem cells are
pluripotent, such that all cell types in the inner ear can, in
theory, be regenerated from these cells. We propose that
stem-cell-based treatment regimens might be applicable to
the damaged inner ear as part of future clinical applications
for the treatment of hearing loss.
Stem cells for the treatment of degenerative diseases
Cell-replacement therapywith stem cellshas the potential to
have a massive impact on human health during the coming
decades. The first targets for therapeutic stem-cell applications
are degenerative ailments, such as heart disease,
diabetes, Parkinson’s disease and other neurodegenerative
disorders. The initial results using stem-cell-based generation
of replacement cells for these disorders indicate that
stem cells can be developed into highly specialized cell types
and that these new cells can function in animal models, even
improving the underlying organ function [6–9].
There are three principal sources for stem cells that
have been used to (re-)generate organ-specific cell types:
ES cells, stem cells that are isolated from the organ to be
generated and stem cells from other organs. Consequently,
the regeneration of lost hair cells can, theoretically, involve
ES cells, inner-ear stem cells or stem cells from brain, skin
or the hematopoietic system.
Hair cells from embryonic stem cells
ES cells are derived from the inner cell mass of the
blastocyst. Because they are the precursors for all other
embryonic cells, ES cells have the greatest capacity for
differentiation into multiple cell types, which is termed
pluripotency. ES cells also have the capacity for selfrenewal
and can, therefore, be expanded to large numbers.
The generation of specific cell types by directing ES-cell
differentiation hypothetically offers an extensive resource
for developing clinical applications to replace diseased
or injured cells. Successful application of this strategy
appears to validate this hypothesis, because it has led to
Corresponding author: Stefan Heller ([e-mail]).
Available online 17 June 2004
Opinion TRENDS in Molecular Medicine Vol.10 No.7 July 2004
www.sciencedirect.com 1471-4914/$ - see front matter q 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved. doi:10.1016/j.molmed.2004.05.008
the generation of dopaminergic neurons for Parkinson’s
disease [6,8], motor neurons for spinal-cord injuries [10]
and, apparently, insulin-secreting cells for diabetes [7]
(but see [11]). Recently, inner-ear progenitors have been
generated from murine ES cells in vitro [4]. These progenitors
express a set of marker genes that identify them
as cells in the lineage of the hair cells, because these
markers can only be found in this specific combination in
the developing inner ear. After differentiation in vitro, a
subpopulation of the ES-cell-derived progenitors exhibited
a hair-cell phenotype, as revealed by the expression of
characteristic markers such as the transcription factors
Math1 (murine atonal homologue 1) and Brn3.1, which are
important for the generation of, and for maintaining the
maturation of, hair cells [12,13]. Expression of these
transcriptional key regulators was accompanied by the
upregulation of structural hair-cell proteins, such as
the unconventional myosin VIIA [14,15], parvalbumin 3
[16,17] and espin [18,19].
The implantation of genetically labeled ES-cell-derived
inner-ear progenitors into the inner ear of chicken embryos
and following their fate through early otic development
showed that engrafted cells initiated the expression of
hair-cell markers when situated in developing inner-ear
sensory epithelia. Progenitor-derived cells that were
found elsewhere in the inner ear did not express haircell
markers. Consequently, it has been hypothesized that
grafted murine ES-cell-derived inner-ear progenitor cells
can respond to local cues that control (hair) cell-type
specification in the developing chicken inner ear [4].
Although the developing avian inner-ear sensory epithelia
are different from injured or diseased mammalian organ
of Corti or vestibular hair-cell-bearing epithelia, these
results are the first successful approach using ES cells to
generate hair cells in vivo.
Hair cells from adult stem cells
Stem cells have been isolated and propagated from
many adult organs, including the brain, bone marrow,
muscle, heart, skin, eye and, recently, from the inner ear
[3,9,20–23]. Neural stem cells, which have the ability to
differentiate into many neuronal cell types, have been
successfully grafted into the drug-injured mouse inner
ear; the cells survived for several weeks and expressed
markers of mature cell types, including glia, neurons and
hair cells, albeit not in the cochlea [5,24]. Comparison of
the in vitro potential of adult neural stem cells with stem
cells from the inner ear of adult mice revealed two
substantial differences in the potential of the cells to
differentiate into hair-cell-marker-positive cells [3]. First,
the upregulation of hair-cell markers was readily observed
in ,10% of all cells that were differentiated from innerear-derived
stem cells in vitro, whereas adult neural stem
cells that were isolated from the forebrain rarely (,0.1%)
gave rise to hair-cell-marker-positive cells in this assay.
Second, inner-ear stem cells appeared to differentiate
more completely into hair cells than the neural stem-cell
derivatives. This became apparent by the formation of
hair-bundle-like structures that were immunopositive
for specific stereociliary markers (Figure 1k) [3]. In vitro
inner-ear stem-cell-derived cells, after transplantation
into a developing chicken inner ear, upregulate hair-cellspecific
markers in a similar manner to grafted ES-cellderivatives
[3,4].
Adult inner-ear stem cells reside in the sensory epithelium
of the utricle [3] and are a plausible candidate for
the progenitor cells that have been postulated as the
source of hair-cell regeneration in the damaged utricular
sensory epithelium [25–29]. Inner-ear stem cells are
pluripotent because they can develop into many other
cell types outside of the inner ear that are derived from
either ectodermal, endodermal or mesodermal germ layers.
The defining stem-cell feature of inner-ear stem cells is
their high proliferative capacity, which makes it possible to
isolate these cells in the form of clonal floating colonies or
‘spheres’. Proliferation potential is crucial to developing
treatment strategies for hearing loss, because propagation
of these cells might become the foundation of a replacement
strategy for human inner-ear cells.
Do hair cells that are generated from stem cells follow the
native developmental program?
The variety of cellular interactions that have roles during
the complex development and morphogenesis of the inner
ear are

النتائج (العربية) 1:

واحدة من أكبر التحديات في معالجةاضطرابات الإذن الداخلية لإيجاد علاج لفقدان السمعالذي يسببه فقدان خلايا الشعر cochlear أو دوامةالعقدة العصبية. الاكتشاف الأخير للخلايا الجذعية فيالإذن الداخلية الكبار التي قادرة على التمييز بينإلى خلايا الشعر، فضلا عن إيجاد هذا الجنينيةخلايا جذعية يمكن تحويلها إلى خلايا الشعر، ورفع الأملللتنمية المستقبلية لعلاج يستند إلى الخلية الجذعيةالأنظمة العلاجية. هنا، فإننا نقترح نهجاً مختلفةلاستخدام الخلايا الجذعية لتجديد الداخلية التالفةالإذن، ووصف العقبات المحتملة أن متعديةويجب التغلب على النهج لتطويرمن العلاجات المستندة إلى الخلية الجذعية خلية-استبدالالإذن الداخلية تالفة.حاسة السمع جزء لا يتجزأ من تفاعلنا مع موقعناالبيئة، ومع ذلك المكونات الخلوية للإذن الداخليةمعرضون لمجموعة متنوعة من العوامل الضارة. استماع جميعالإحساس مشتق من إخراج شكل ملحوظ صغيرةعدد الخلايا الحسية: أقل من 15 000 في الإذن الداخلية.من هذه الخلايا الشعر محولات ميتشانويليكتريكال منالإذن؛ أو الحزم ستيريوسيلياري (hairlikeالهياكل التي تعطي خلايا الشعر اسم) على ماالأسطح قمي يؤدي إلى الإفراج عن مرسل من بهمأقطاب باسولاتيرال، مما يؤدي، بدوره، إلى إمكانات العمل فيألياف العصب السمعي.تنشأ معظم أنواع فقدان السمع الخلقية والمكتسبةمن تلف أو فقدان خلايا الشعر cochlear أو بهمالخلايا العصبية المرتبطة بها. معدل الإصابة بالصمم الموروثةعالية: ولادة طفل واحد في الألف الصم؛ واحد آخر فيألف يصبح الصم قبل بلوغ سن الرشد [1، 2]. يعتمدعمر البدء، يمكن أن يؤثر ضعف السمع على الفماكتساب اللغة، والنمو المعرفي والنفسي والاجتماعيالتنمية. انتشار السمع المكتسبةارتفاع الخسائر، كسكان الزيادات العالميةوالإعمار ويزيد باطراد التلوث الضوضائي. إنه من دواعي سرورييقدر أن واحداً من ثلاثة بالغين فوق سن ال 65وقد فقدان السمع المعوقة، مما يجعل هذا الشرطواحدة من الاضطرابات المزمنة الأكثر شيوعاً، المزيدالمتضررة من 250 مليون شخص في العالم في عام 2001(http://www.who.org.)الكامنة وراء عدم الرجوع عن فقدان السمع فيالثدييات هي عدم القدرة على استبدال خلايا الشعر المفقودة بالخليةشعبة ومن التجدد من الخلايا الذاتية فيابيثيليا الإذن الداخلية. ضعف السمع لدى البشر،معظم الحالات، كنتيجة مباشرة لفقدان خلايا الشعر. سريرياً،يمكن أن يكون الأداء الوظيفي لفقدان الشعر الخلايا جزئيااستعادة بواسطة التحفيز الكهربائي للسمعالعصب، الذي يتحقق من خلال غرس الإلكترونيةالأجهزة. على سبيل المثال، يمكن أن توفر عملية زرع cochlearمجموعة فرعية مرضى مناسبة مع تحسين السمع. الأخرىويجري استكشاف سبل العلاج العثور على المزيدالعلاجات أساس بيولوجيا وقابلة للتطبيق على نطاق أوسع.العام الماضي أدخلت الخلايا الجذعية في البحثلنهج جديدة لتجديد خلايا الشعر في الثدييات.تقدما كبيرا في احتمالات استخدام الخلايا الجذعيةلاستبدال خلايا الإذن الداخلية وجاء مع الأخيرةاكتشاف أن خلايا الشعر يمكن أن تتولد في فيفو منالخلايا الجذعية الجنينية (ES)، من الخلايا الجذعية البالغة الإذن الداخليةوتنبع من العصبية خلايا [3-5]. من هذه الخلايا الجذعيةpluripotent، مثل كافة الخلية أنواع في الإذن الداخلية يمكن أن،من الناحية النظرية، يمكن إعادة إنشائها من هذه الخلايا. ونحن نقترح أنيمكن تطبيقها لنظم العلاج القائمة على الخلايا الجذعيةتلف الإذن الداخلية كجزء من التطبيقات السريرية مستقبلالعلاج فقدان السمع.الخلايا الجذعية لعلاج الأمراض التنكسيةثيرابيويث استبدال الخلية الجذعية سيلشاس القدرة علىيكون له تأثير كبير على صحة الإنسان خلال القادمةالعقود. الأهداف الأولى لتطبيقات الخلايا الجذعية العلاجيةهي الأمراض التنكسية، مثل أمراض القلب،مرض السكري ومرض باركنسون وغيرها الأعصاباضطرابات. النتائج الأولية باستخدام الجيل يستند إلى الخلية الجذعيةلاستبدال خلايا لهذه الاضطرابات تشير إلى أنويمكن وضع الخلايا الجذعية في أنواع الخلايا المتخصصة للغايةوأن هذه الخلايا الجديدة يمكن أن تعمل في نماذج حيوانية، حتىتحسين وظيفة الجهاز الأساسي [6-9].وهناك ثلاثة مصادر رئيسية للخلايا الجذعية التيوقد استخدمت على (إعادة) إنشاء أنواع الخلايا الخاصة بالجهاز:دإط الخلايا، الخلايا الجذعية المعزولة من الجهاز لتكونالتي تم إنشاؤها، والخلايا الجذعية من الأجهزة الأخرى. ونتيجة لذلك،يمكن، من الناحية النظرية، تنطوي على تجديد خلايا الشعر المفقودةدإط الخلايا أو الخلايا الجذعية الإذن الداخلية أو الخلايا الجذعية من الدماغ، والجلدأو نظام المكونة للدم.خلايا الشعر من الخلايا الجذعية الجنينيةدإط الخلايا المشتقة من كتلة الخلايا الداخليةالكيسة. لأنهم على السلائف لسائرالخلايا الجنينية، دإط الخلايا لها قدرة أكبر علىالتمايز إلى أنواع متعددة من الخلايا، وهو ما يسمىبلوريبوتينسي. دإط الخلايا أيضا لديها القدرة على سيلفرينيوالويمكن، لذلك، يمكن توسيعها لإعداد كبيرة.توليد أنواع خلية معينة عن طريق توجيه دإط-الخليةالتفريق نظرياً يوفر موارد الواسعةلتطوير التطبيقات السريرية ليحل محل المريضةأو الخلايا المتضررة. التطبيق الناجح لهذه الاستراتيجيةويبدو أن التحقق من صحة هذه الفرضية، لأن ذلك قد أدى إلىالكاتب المقابلة: Stefan هيلر (البند [e-mail]).متاح على الإنترنت 17 يونيو 2004اتجاهات الرأي في الطب الجزيئي Vol.10 رقم 7 تموز/يوليه 2004www.sciencedirect.com 1471-4914/$-انظر مسألة الجبهة س 2004 السفير المحدودة. جميع الحقوق محفوظة. doi:10.1016/j.molmed.2004.05.008توليد الخلايا العصبية تتميز عن باركنسونمرض [6,8]، الخلايا العصبية الحركية لإصابات النخاع الشوكي [10]ويبدو أن إفراز الأنسولين الخلايا لمرضى السكري [7](ولكن انظر [11]). في الآونة الأخيرة، كانت فروعه الإذن الداخليةولدت من مورين دإط الخلايا في المختبر [4]. هذه موروثالتعبير عن مجموعة من الجينات ماركر أن التعرف عليهاكما الخلايا في نسب خلايا الشعر، نظراً لأن هذهيمكن فقط الاطلاع على علامات في هذه التركيبة المحددة فيالإذن الداخلية النامية. وبعد التمايز في المختبر،أظهرت يتدنى فروعه المستمدة من الخلية ESالنمط الظاهري خلايا شعر، كما يتضح من التعبير عنعلامات مميزة مثل عوامل النسخMath1 (مورين المناظرة واهن 1) و Brn3.1،هامة لتوليد، والحفاظ علىنضج، خلايا الشعر [12، 13]. التعبير عن هذهورافق النسخي المنظمين الرئيسيينupregulation بروتينات خلايا الشعر الهيكلية، مثلالميوسين غير تقليدية VIIA [14,15]، بارفالبومين 3[16,17] و [18,19] إسبن.غرس وراثيا المسمى مشتقة دإط-الخليةموروث الإذن الداخلية في الإذن الداخلية لاجنة الدجاجوفي أعقاب مصيرهم من خلال الإسراع بتطوير أوتيكوأظهرت أن الخلايا انجرافتيد شرعت في التعبير عنعلامات خلية الشعر عندما يقع في وضع الإذن الداخليةابيثيليا الحسية. الخلايا المستمدة من السلف التي كانتيتم العثور على أي مكان آخر في الإذن الداخلية لا تعبر عن هايرسيلعلامات. ونتيجة لذلك، فقد كان الافتراض بأنالمطعمة خلايا الإذن الداخلية السلف موريني مشتقة دإط-الخليةويمكن الرد على الرموز المحلية التي تتحكم في نوع الخلية (الشعر)مواصفات في الإذن الداخلية الدجاج النامي [4].ورغم أن إنفلونزا الطيور النامية من ابيثيليا الحسية الإذن الداخليةتختلف عن الجهاز الثدييات المتضررة أو المريضةكورتي أو الدهليزية الشعر الخلية الحاملة ابيثيليا، وهذهالنتائج هي النهج الناجح الأول دإط الخلايا باستخدامتوليد خلايا الشعر في الحية.الخلايا الجذعية خلايا الشعر من الكبارتم عزل الخلايا الجذعية ونشرها منالعديد من أجهزة الكبار، بما في ذلك الدماغ، ونخاع العظام،العضلات، القلب، الجلد، والعين، وفي الآونة الأخيرة، من الإذن الداخلية[3,9,20-23]. الخلايا الجذعية العصبية، والتي لديها القدرة علىتفرق في العديد من أنواع الخلايا العصبية، وقد تمالمطعمة بنجاح في الماوس المخدرات-بجروح داخليةالإذن؛ الخلايا على قيد الحياة لعدة أسابيع، وأعرب عنعلامات لأنواع الخلايا الناضجة، بما في ذلك إطلاق، الخلايا العصبية وخلايا الشعر، أن لم يكن بالقوقعة [5,24]. مقارنة بينالإمكانات في المعمل من الخلايا الجذعية العصبية مع الجذعيةوكشف خلايا من الإذن الداخلية من الفئران الكبار اثنيناختلافات كبيرة في إمكانات الخلايا إلىتفرق في الشعر-خلية-علامة-إيجابية الخلايا [3]. أولاً،ولوحظ سهولة upregulation علامات خلية الشعرفي، 10 في المائة من كافة الخلايا التي تم تمييزها عن المشتقة من إينيريرنشأت الخلايا في المختبر، في حين وقف بالغ العصبيةالخلايا التي كانت معزولة من فوريبرين ونادراً ما (، 0.1%)أدت إلى خلايا الشعر-خلية-علامة-الإيجابية في هذا التحليل.الخلايا الجذعية وثانيا، الإذن الداخلية على ما يبدو التفريقأكثر تماما إلى خلايا الشعر من الخلايا الجذعية العصبيةالمشتقات المالية. وهذا أصبح واضحا بتشكيلالشعر-حزمة-مثل الهياكل التي كانت إيمونوبوسيتيفيلعلامات ستيريوسيلياري محددة (الشكل 1 ك) [3]. في المختبرخلايا الإذن الداخلية المستمدة من الخلايا الجذعية، بعد زرع الأعضاءإلى إذن الداخلية دجاج النامي، أوبريجولاتي الشعر-سيلسبيسيفيكعلامات بطريقة مماثلة المطعمة دإط--سيلديريفاتيفيس[3 و 4].الخلايا الجذعية البالغة الإذن الداخلية الموجودة في ظهارة الحسيةمن أوتريكلي [3] ومرشحة معقول لالخلايا السلف التي يكون قد افترضمصدر لتجديد خلايا الشعر في تلف أوتريكولارظهارة الحسية [25-29]. الإذن الداخلية والخلايا الجذعيةpluripotent نظراً لأنها يمكن أن تتطور إلى العديد من الآخرينأنواع الخلايا خارج الإذن الداخلية المستمدة منأما الأدمة، اندوديرمال أو ميسوديرمال الطبقات الجرثومية.ميزة الخلايا الجذعية المميزة للخلايا الجذعية الإذن الداخليةقدرتها التكاثري عالية، مما يجعل من الممكنعزل هذه الخلايا في شكل مستعمرات العائمة الاستنساخ أو'المجالات'. الانتشار المحتملة أمر حاسم لتطويراستراتيجيات العلاج للسمع، لأن نشرهذه الخلايا يمكن أن تصبح أساسا لاستبدالاستراتيجية للخلايا البشرية في الإذن الداخلية.هل الشعر الخلايا التي يتم إنشاؤها من متابعة الخلايا الجذعيةبرنامج إنمائي الأصلي؟مجموعة متنوعة التفاعلات الخلوية التي لها أدوار خلالوضع معقد و morphogenesis للداخليةالإذن

النتائج (العربية) 2:

واحدة من أكبر التحديات في علاج
اضطرابات الأذن الداخلية هو العثور على علاج لفقدان السمع
التي يسببها فقدان خلايا الشعر القوقعة الحلزونية أو
الخلايا العصبية العقدية. الاكتشاف الأخير للخلايا الجذعية في
الأذن الداخلية الكبار التي هي قادرة على التفريق
الى خلايا الشعر، فضلا عن النتيجة التي الجنينية
الخلايا الجذعية يمكن تحويلها إلى خلايا الشعر، ورفع الأمل
للتنمية المستقبلية العلاج القائم على الخلايا
الجذعية-نظم . هنا، نقترح مناهج مختلفة
لاستخدام الخلايا الجذعية لتجديد الداخلية تلف
الأذن وصفنا العقبات المحتملة التي متعدية
النهج يجب التغلب عليها من أجل تنمية
ومقرها الخلايا الجذعية العلاج بالخلايا استبدال
للالأذن الداخلية بأضرار.
إن حاسة السمع هو جزء لا يتجزأ من تفاعلنا مع شركائنا في
البيئة، إلا أن المكونات الخلوية من الأذن الداخلية
عرضة لمجموعة متنوعة من العوامل ضررا. كل جلسة
مشتق الإحساس من إخراج صغير بشكل ملحوظ
عدد الخلايا الحسية: أقل من 000 15 في الأذن الداخلية
هذه الخلايا الشعر هي محولات mechanoelectrical من
الأذن. الانحرافات من حزم stereociliary (وhairlike
الهياكل التي تعطي خلايا الشعر اسمهم) على هم
السطوح قمية تؤدي لارسال والإفراج عن من
أقطاب basolateral، مما يؤدي، بدوره، إلى إمكانات العمل في
الألياف العصبية السمعية.
معظم أنواع السمع الخلقي والمكتسبة خسارة تنشأ
من ضرر أو خسارة، وخلايا الشعر قوقعة أو على
الخلايا العصبية المرتبطة بها. حالات الصمم وراثي هو
ارتفاع: ولادة طفل واحد في الألف الصم. واحد آخر في
ألف يصبح الصم قبل سن البلوغ [1،2]. اعتمادا
على عمر البدء، ضعف السمع عن طريق الفم يمكن أن تؤثر على
اكتساب اللغة، والتنمية المعرفية والنفسية
التنمية. انتشار السمع المكتسبة
فقدان آخذ في الارتفاع، كما أن عدد سكانها يزيد العالم
والأعمار وكما التلوث الضوضائي يزيد بشكل مطرد. وأنه
يقدر أن واحدا من كل ثلاثة بالغين فوق سن ال 65
لديها فقدان السمع المعوقة، مما يجعل هذا الشرط
واحد من الاضطرابات المزمنة الأكثر شيوعا، مع أكثر
من 250 مليون شخص المتضررين في عام 2001 في جميع أنحاء العالم
(http://www.who.org ).
ويكمن وراء عدم الرجوع عن فقدان السمع في
الثدييات هو عدم القدرة على استبدال خلايا الشعر التي فقدتها الخلية
الانقسام وتجديد من خلايا الذاتية في
ظهائر الأذن الداخلية. ضعف السمع لدى البشر، في
معظم الحالات، كنتيجة مباشرة لفقدان خلايا الشعر. سريريا،
وظيفة خلايا الشعر المفقود يمكن جزئيا
الحفاظ عليه من خلال التحفيز الكهربائي للالسمعي
العصبية، والذي يتحقق من خلال غرس الإلكترونية
الأجهزة. على سبيل المثال، يمكن زراعة قوقعة توفر
فرعية من المرضى المناسبين مع تحسين السمع. أخرى
يجري استكشاف سبل العلاج للعثور على أكثر
العلاجات المطبقة على أساس بيولوجيا وعلى نطاق أوسع.
وقد أدخلت العام الماضي الخلايا الجذعية في البحث
عن أساليب جديدة لتجديد خلايا الشعر في الثدييات.
تقدم كبير في احتمالات استخدام الجذعية خلايا
جاءت لاستبدال خلايا الأذن الداخلية مع الأخير
اكتشاف أن خلايا الشعر يمكن أن تتولد في الجسم الحي من
الجذعية الجنينية (ES) الخلايا، من الخلايا الجذعية الأذن الداخلية الكبار
ومن الخلايا الجذعية العصبية [3-5]. هذه الخلايا الجذعية
المحفزة، مثل أن جميع أنواع الخلايا في الأذن الداخلية يمكن، في
النظرية، يمكن تجديدها من هذه الخلايا. ونقترح أن
العلاجية القائمة على الخلايا الجذعية قد تكون قابلة للتطبيق على
الأذن الداخلية بأضرار كجزء من التطبيقات السريرية في المستقبل
لعلاج فقدان السمع.
الخلايا الجذعية لعلاج الأمراض التنكسية
الخلوي استبدال therapywith وقف cellshas القدرة على
ديك تأثير كبير على صحة الإنسان أثناء مجيء
عقود. الأهداف الأولى للالعلاجية تطبيقات الخلايا الجذعية
هي الأمراض التنكسية مثل مرض القلب،
والسكري، ومرض باركنسون والاعصاب أخرى
اضطرابات. النتائج الأولية باستخدام الجيل المستندة الخلايا الجذعية،
الخلايا بديل لهذه الاضطرابات تشير إلى أن
الخلايا الجذعية يمكن تطويرها إلى أنواع الخلايا المتخصصة جدا
وأن هذه الخلايا الجديدة يمكن أن تعمل في النماذج الحيوانية، حتى
تحسين وظيفة الجهاز الكامنة [6-9] .
هناك ثلاثة مصادر رئيسية للخلايا الجذعية التي
استخدمت ل(إعادة) توليد أنواع الخلايا هيئة محددة:
خلايا ES، الخلايا الجذعية التي يتم فصلها عن الجهاز إلى أن
ولدت والخلايا الجذعية من الأجهزة الأخرى. ونتيجة لذلك،
وتجديد خلايا الشعر المفقود يمكن، من الناحية النظرية، تنطوي على
خلايا ES، الخلايا الجذعية الداخلية الأذن أو خلايا من الدماغ والجلد الجذعية
أو نظام المكونة للدم.
خلايا الشعر من خلايا جذعية جنينية
مستمدة خلايا ES من كتلة الخلايا الداخلية لل
الكيسة. لأنها هي السلائف لجميع غيرها من
الخلايا الجنينية والخلايا ES لديها أكبر قدرة على
التمايز إلى أنواع خلايا متعددة، والذي يسمى
تعدد القدرات. لديها خلايا ES أيضا القدرة على selfrenewal
ويمكن، بالتالي، أن توسعت لأعداد كبيرة.
توليد أنواع معينة من الخلايا عن طريق توجيه ES-خلية
التمايز تقدم نظريا موردا واسعة
لتطوير التطبيقات السريرية ليحل محل المريضة
الخلايا أو المصابين. التطبيق الناجح لهذه الاستراتيجية
يبدو للتحقق من صحة هذه الفرضية، لأنه أدى إلى
مؤلف كتاب المقابلة: ستيفان هيلر ([e-mail]).
المتوفرة على الانترنت 17 يونيو 2004
اتجاهات الرأي في الجزيئية الطب Vol.10 NO.7 يوليو 2004
www.sciencedirect.com 1471-4914 / $ - راجع المادة الأمامية ف 2004 إلسفير المحدودة جميع الحقوق محفوظة. دوى: 10.1016 / j.molmed.2004.05.008
توليد الخلايا العصبية الدوبامين لباركنسون
مرض [6،8]، الخلايا العصبية الحركية من إصابات في النخاع الشوكي [10]
وعلى ما يبدو، والخلايا المفرزة للأنسولين لمرضى السكري [7]
(ولكن انظر [11]). مؤخرا، تم الأسلاف الداخلية الأذن
تتولد من خلايا ES الفئران في المختبر [4]. هذه الأسلاف
تعبر عن مجموعة من الجينات التي تحدد علامة عليها
كما الخلايا في نسب خلايا الشعر، وذلك لأن هذه
علامات يمكن إلا أن تكون موجودة في هذه تركيبة معينة في
الأذن الداخلية النامية. بعد التمايز في المختبر، وهو
من السكان من الأسلاف المستمدة ES-الخلية أظهرت
النمط الظاهري خلايا الشعر، وكما يتضح من التعبير عن
علامات مميزة مثل عوامل النسخ
Math1 (الفئران نديد اهن 1) وBrn3.1، والتي هي
مهمة لتوليد وللحفاظ على
نضوج خلايا الشعر [12،13]. التعبير عن هذه
رافق المنظمين الرئيسية النسخي من قبل
upregulation من البروتينات خلايا الشعر الهيكلية، مثل
الميوسين غير تقليدية السابع-[14،15]، parvalbumin 3
[16،17] واسبن [18،19].
وزرع المسمى وراثيا المستمدة ES-خلية
الأسلاف الداخلية الأذن إلى الأذن الداخلية للأجنة الدجاج
وبعد مصيرهم خلال وقت مبكر التنمية أذني
أظهرت أن الخلايا المغروسة بدأت التعبير عن
علامات خلايا الشعر عندما تقع في تطوير الأذن الداخلية
الظهارة الحسية. الخلايا المشتقة من السلف التي
لم توجد في أماكن أخرى في الأذن الداخلية لا تعبر عن haircell
علامات. ونتيجة لذلك، فقد تم الافتراض أن
المطعمة الفئران ES-المشتقة من الخلايا الداخلية الأذن الخلايا الاصلية
يمكن أن تستجيب لمنبهات المحلية التي تتحكم في (الشعر) خلية من نوع
المواصفات في الأذن الداخلية الدجاج النامية [4].
وعلى الرغم من وضع الطيور الأذن الداخلية ظهائر الحسية
تختلف عن الجهاز الثدييات المصاب أو المريض
كورتي أو ظهائر تحمل الشعر خلية الدهليزي، وهذه
النتائج هي النهج الناجح الأول باستخدام خلايا ES
لتوليد خلايا الشعر في الجسم الحي.
خلايا الشعر من خلايا جذعية للبالغين
وقد تم عزل الخلايا الجذعية و نشر من
العديد من الأجهزة الكبار، بما في ذلك المخ ونخاع العظام،
والعضلات والقلب والجلد والعين و، في الآونة الأخيرة، من الأذن الداخلية
[3،9،20-23]. الخلايا الجذعية العصبية، والتي لديها القدرة على
التمايز إلى العديد من أنواع الخلايا العصبية، وقد
المطعمة بنجاح في الماوس الداخلية بجروح المخدرات
الأذن. نجا الخلايا لعدة أسابيع، وأعربت عن
علامات من أنواع الخلايا الناضجة، بما في ذلك الخلايا الدبقية، الخلايا العصبية
وخلايا الشعر، وإن لم يكن في القوقعة [5،24]. مقارنة بين
إمكانات في المختبر من خلايا الجذعية العصبية الكبار مع الجذعية
من خلايا الأذن الداخلية من فئران بالغة كشفت اثنين من
الاختلافات الكبيرة في إمكانات الخلايا
تتمايز إلى خلايا خلايا الشعر علامة إيجابية [3]. أولا،
في upregulation من علامات خلايا الشعر لوحظ بسهولة
في 10٪ من كل الخلايا التي تم متباينة من innerear المشتقة من
الخلايا الجذعية في المختبر، في حين الجذعية العصبية الكبار
الخلايا التي تم عزلها من الدماغ الأمامي نادرا (0.1٪)
أعطى ارتفاع إلى خلايا الشعر الخلايا علامة إيجابية في هذا الاختبار.
ثانيا، ظهرت الخلايا الجذعية الأذن الداخلية للتمييز
أكثر تماما في خلايا الشعر من العصبية الخلايا الجذعية
المشتقات. أصبح هذا واضحا من خلال تشكيل
الهياكل الشعر ربطة تشبه التي كانت immunopositive
للعلامات stereociliary محددة (الشكل 1K) [3]. في المختبر
الخلايا المشتقة من الخلايا الجذعية الأذن الداخلية، بعد زرع
في الدجاج الأذن الداخلية النامية، upregulate الشعر cellspecific
علامات بطريقة مماثلة لالمطعمة ES-cellderivatives
[3،4].
تتواجد الخلايا الجذعية الأذن الداخلية الكبار في ظهارة حسية
من utricle [3] وهي المرشح معقول
لالخلايا الاصلية التي تم افترض باسم
مصدر تجديد خلايا الشعر في القريبي تلف
ظهارة حسية [25-29]. الخلايا الجذعية الأذن الداخلية هي
المحفزة لأنها يمكن أن تتطور إلى أخرى كثيرة
أنواع الخلايا خارج الأذن الداخلية التي هي مستمدة من
أي الأدمة، الأديم الباطن أو أرومية متوسطة طبقات جرثومية.
إن تحديد ميزة الخلايا الجذعية الخلايا الجذعية الأذن الداخلية هي
التكاثري عالية من القدرات، مما يجعل من الممكن
لعزل هذه الخلايا في شكل مستعمرات العائمة نسيلي أو
"الميادين". إمكانية انتشار أمر حاسم لوضع
استراتيجيات لعلاج فقدان السمع، لأن انتشار
هذه الخلايا قد تصبح الأساس لاستبدال
استراتيجية للخلايا الأذن الداخلية الإنسان.
هل خلايا الشعر التي يتم إنشاؤها من الخلايا الجذعية تتبع
البرنامج التنموي الأصلي؟
مجموعة متنوعة من التفاعلات الخلوية التي لها أدوار خلال
تطوير المعقدة والتشكل من الداخلية
الأذن هي

النتائج (العربية) 3:

واحدة من أكبر التحديات في معالجة اضطرابات
الأذن الداخلية هو البحث عن علاج فقدان السمع
ان سببها هو فقدان خلايا الشعر أو قوقعة حلزونية
العقدة العصبية.وإن اكتشاف الخلايا الجذعية في الكبار

في خلايا الشعر في الأذن الداخلية التي هي قادرة على التمييز، فضلا عن العثور على هذا جنيني
يمكن تحويل الخلايا الجذعية إلى خلايا الشعر، تثير الأمل
بالنسبة لمستقبل تطور الخلايا الجذعية على أساس العلاج
بالحمية.وهنا نقترح اتباع نهج مختلفة
لاستخدام الخلايا الجذعية تجديد معطوب
الأذن الداخلية و وصف لنا العقبات المحتملة أن التصدع
النهج يجب التغلب عليها من أجل تطوير
من الخلايا الجذعية تقوم علاجات استبدال الخلايا التالفة في الأذن الداخلية
-
إن حاسة السمع هي جزء لا يتجزأ من تفاعلنا مع شركائنا
البيئة، ومع ذلك فإن المكونات الخلوية من الأذن الداخلية
معرضة للعديد من العوامل الضارة.جميع السمع
الإحساس مستمد من الناتج صغير ملحوظ
عدد الخلايا الحسية: اقل من 15 الف في الأذن الداخلية -
هذه خلايا الشعر mechanoelectrical محولات
الأذن؛ والانحرافات stereociliary حزم (hairlike
الهياكل التي تعطي خلايا الشعر اسمهم) على الارسال
قمي السطوح تؤدي إلى الإفراج عنهم
basolateral القطبين مما يؤدي بدوره إمكانات العمل في ألياف العصب السمعي

معظم أنواع الخلقية والمكتسبة فقدان السمع تنشأ
من ضرر أو خسارة القوقعة خلايا الشعر أو
الخلايا العصبية المرتبطة بها.حالات الصمم وراثي
عالية: