Adult neurogenesis and repair of the adult CNS with neural progenitors, precursors, and stem cells

Emsley, Jason G.; Mitchell, Bartley D.; Kempermann, Gerd; Macklis, Jeffrey D.

doi:10.1016/j.pneurobio.2005.04.002

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“…However, its exact functional consequence remains unclear (Emsley et al, 2005) as the recruitment of endogenous neural stem cells is clearly insufficient to compensate for the progressive cell loss that occurs. SCF-expressing cells were strongly co-labeled with GFAP and S100β, suggesting that this factor may also be released by atypical DCX-expressing astroglial cells present in the lesion core.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Stem cell factor and mesenchymal and neural stem cell transplantation in a rat model of Huntington's disease

Bantubungi

Blum

Cuvelier

et al. 2008

Molecular and Cellular Neuroscience

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Neural and mesenchymal stem cells have been proposed as alternative sources of cells for transplantation into the brain in neurodegenerative disorders. However, the endogenous factors controlling their engraftment within the injured parenchyma remain ill-defined. Here, we demonstrate significant engraftment of undifferentiated exogenous mesenchymal or neural stem cells throughout the lesioned area in a rat model for Huntington's disease, as late as 8 weeks post-transplantation. We show that stem cell factor (SCF), strongly up-regulated within host cells in the damaged striatum, is able to activate the SCF receptor c-kit and its signaling pathway and to promote the migration and proliferation of mesenchymal and neural stem cells in vitro. Furthermore, c-kit receptor blockade alters neural stem cell distribution within the lesioned striatum. Host SCF expression is observed in atypical cells expressing glial fibrillary acidic protein and doublecortin in the lesioned striatum and in migrating doublecortin-positive progenitors. Taken together, these data demonstrate that SCF produced in situ in the lesioned striatum is an important factor in promoting the engraftment of stem cells within the lesioned brain.

show abstract

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Stem cell factor and mesenchymal and neural stem cell transplantation in a rat model of Huntington's disease

Bantubungi

Blum

Cuvelier

et al. 2008

Molecular and Cellular Neuroscience

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“…There are several niches in the adult brain in which NSCs persist throughout life and can respond to injurious processes [15][16][17][18]. New neurons are continuously generated in the anterior subventricular zone (SVZ) of adult rodents, from which they migrate via the rostral migratory stream to the olfactory bulb [19][20][21][22][23], and in the subgranular zone of the hippocampal dentate gyrus of both adult rodents [24][25][26][27] and humans [6,28].…”

Section: Glial Progenitor Cells In the Adult Central Nervous Systemmentioning

confidence: 99%

Cell Therapy for Multiple Sclerosis

Ben‐Hur

2011

Neurotherapeutics

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The spontaneous recovery observed in the early stages of multiple sclerosis (MS) is substituted with a later progressive course and failure of endogenous processes of repair and remyelination. Although this is the basic rationale for cell therapy, it is not clear yet to what degree the MS brain is amenable for repair and whether cell therapy has an advantage in comparison to other strategies to enhance endogenous remyelination. Central to the promise of stem cell therapy is the therapeutic plasticity, by which neural precursors can replace damaged oligodendrocytes and myelin, and also effectively attenuate the autoimmune process in a local, nonsystemic manner to protect brain cells from further injury, as well as facilitate the intrinsic capacity of the brain for recovery. These fundamental immunomodulatory and neurotrophic properties are shared by stem cells of different sources. By using different routes of delivery, cells may target both affected white matter tracts and the perivascular niche where the trafficking of immune cells occur. It is unclear yet whether the therapeutic properties of transplanted cells are maintained with the duration of time. The application of neural stem cell therapy (derived from fetal brain or from human embryonic stem cells) will be realized once their purification, mass generation, and safety are guaranteed. However, previous clinical experience with bone marrow stromal (mesenchymal) stem cells and the relative easy expansion of autologous cells have opened the way to their experimental application in MS. An initial clinical trial has established the probable safety of their intravenous and intrathecal delivery. Short-term follow-up observed immunomodulatory effects and clinical benefit justifying further clinical trials.

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“…Certaines régions dans lesquelles l'existence d'une neurogenèse est controversée ont été omises par souci de simplicité. ccme : canal central de la moelle épinière ; ctx : cortex ; cvd : complexe vagal dorsal ; fh : formation hippocampique ; gd : gyrus dentelé de l'hippocampe ; hyp : hypothalamus ; vl : ventricule latéral ; bo : bulbe olfactif ; fmr : flux migratoire rostral ; zsg : zone sous-granulaire (du gyrus dentelé) ; zsv : zone sous-ventriculaire ; str : striatum ; 4v : IV e ventricule ; nv : noyaux vestibulaires (modifié d'après [7] 4 , inclinaison de la tête du côté lésé, asymétrie du tonus des muscles des membres, élargissement de la surface de sustentation, nausées) (Figure 2) résultent de l'asymétrie de l'activité électrique spontanée entre les noyaux vestibulaires (NV) homologues situés dans le tronc cérébral. En effet, consécutivement à l'atteinte vestibulaire, les NV ipsilatéraux à la lésion deviennent silencieux tandis que les NV controlatéraux conservent une activité électrique.…”

Section: Naissance Et Intégration De Nouveaux Neurones Dans Les Noyauunclassified

“…En revanche, lorsque des progéniteurs provenant de n'importe quelle région du SNC sont transplantés dans des zones de neurogenèse, ils s'y différencient selon le type neuronal requis par le tissu hôte, neurones granulaires dans la zone sous-granulaire et interneurones dans la zone sous-ventriculaire [3][4][5][6]. Il apparaît donc que le devenir des progéniteurs neuraux au sein de leur tissu hôte est avant tout commandité par l'environnement extracellulaire, au détriment des paramètres intrinsèques aux cellules [7,8]. De manière intéressante, les influences qui semblent s'opposer à la neurogenèse dans la quasi-totalité du SNC pourraient être ponctuellement mises entre parenthèses dans certaines conditions.…”

unclassified

Une nouvelle zone de neurogenèse fonctionnelle

2011

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> En dehors de deux structures précises : la zone sous-granulaire et la zone sous-ventriculaire, le cerveau du mammifère adulte est considéré comme non neurogène, c'est-à-dire incapable de produire de nouveaux neurones. Cependant, les influences environnementales qui s'opposent à cette activité peuvent être mises entre parenthèses dans certaines conditions. C'est ce qui se passe lorsque l'on réalise une neurectomie vestibulaire unilatérale chez le chat adulte. Nos travaux révèlent en effet l'existence d'une neurogenèse réactionnelle dans les noyaux vestibulaires désafférentés situés dans le tronc cérébral. Plus étonnant encore, nous avons montré que cette prolifération cellulaire postlésionnelle était fonctionnelle et participait aux processus de restauration des fonctions posturolocomotrices. < SNC du mammifère adulte. Toutefois, à ce jour, seulement deux structures bien précises, la zone sous-granulaire du gyrus dentelé de l'hippocampe et la zone sous-ventriculaire qui borde les ventricules latéraux, renouvellent continuellement leur stock de neurones (Figure 1). Ces zones sont dites de neurogenèse car elles génèrent de nouveaux neurones [39]. La grande majorité d'entre eux survit et s'intègre ensuite dans des circuits neuronaux qui contribuent à la transmission de l'information dans le cerveau : tâches d'apprentissage, de mémorisation, d'orientation spatiale, ou encore de reconnaissance olfactive [1]. Par contraste, tout le reste du SNC est considéré comme étant non neurogène car les progéniteurs neuraux potentiellement présents sont maintenus dans un état de quiescence. L'environnement ne permet pas la prolifération, la survie et la différenciation cellulaires. Ainsi, des progéniteurs neuraux de la zone sous-granulaire ou de la zone sousventriculaire transplantés dans des zones non neurogènes meurent ou s'y différencient uniquement en cellules gliales [2][3][4]. En revanche, lorsque des progéniteurs provenant de n'importe quelle région du SNC sont transplantés dans des zones de neurogenèse, ils s'y différencient selon le type neuronal requis par le tissu hôte, neurones granulaires dans la zone sous-granulaire et interneurones dans la zone sous-ventriculaire [3][4][5][6]. Il apparaît donc que le devenir des progéniteurs neuraux au sein de leur tissu hôte est avant tout commandité par l'environnement extracellulaire, au détriment des paramètres intrinsèques aux cellules [7,8]. De manière intéressante, les influences qui semblent s'opposer à la neurogenèse dans la quasi-totalité du SNC pourraient être ponctuellement mises entre parenthèses dans certaines conditions. En effet, de nombreux travaux chez le mammifère adulte ont révélé que des pathologies particulières (ischémie, scléroses multiples, Le renouvellement des neurones dans le cerveau adulteAu même titre que les cellules intestinales ou sanguines, de nouveaux neurones sont capables d'être générés tout au long de la vie au sein de leur tissu d'appartenance. Ainsi, contrairement au dogme érigé en 1928 par Ramon y Cajal 1 : « Une fois le développement term...

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Adult neurogenesis and repair of the adult CNS with neural progenitors, precursors, and stem cells

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Stem cell factor and mesenchymal and neural stem cell transplantation in a rat model of Huntington's disease

Stem cell factor and mesenchymal and neural stem cell transplantation in a rat model of Huntington's disease

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Une nouvelle zone de neurogenèse fonctionnelle

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