Augmenting peripheral nerve regeneration using stem cells: A review of current opinion

Abstract

Outcomes following peripheral nerve injury remain frustratingly poor. The reasons for this are multifactorial, although maintaining a growth permissive environment in the distal nerve stump following repair is arguably the most important. The optimal environment for axonal regeneration relies on the synthesis and release of many biochemical mediators that are temporally and spatially regulated with a high level of incompletely understood complexity. The Schwann cell (SC) has emerged as a key player in this process. Prolonged periods of distal nerve stump denervation, characteristic of large gaps and proximal injuries, have been associated with a reduction in SC number and ability to support regenerating axons. Cell based therapy offers a potential therapy for the improvement of outcomes following peripheral nerve reconstruction. Stem cells have the potential to increase the number of SCs and prolong their ability to support regeneration. They may also have the ability to rescue and replenish populations of chromatolytic and apoptotic neurons following axotomy. Finally, they can be used in non-physiologic ways to preserve injured tissues such as denervated muscle while neuronal ingrowth has not yet occurred. Aside from stem cell type, careful consideration must be given to differentiation status, how stem cells are supported following transplantation and how they will be delivered to the site of injury. It is the aim of this article to review current opinions on the strategies of stem cell based therapy for the augmentation of peripheral nerve regeneration.

The Role of Adipose Derived Mesenchymal Stem Cells in Enhancement of Peripheral Nerve Injuries Repair

“…Various technologies are used to augment the regenerative capacity of peripheral nerves (19). One of the most promising approaches is the use of cellular therapy as a potentiator repair.…”

Efficiency of peripheral nerve gaps restoration by different types of tissue engineering constructs according to electromyography: experimental study

“…Сьогодні доведено, що МСК-ПНГ, виділені з волосяного мішечка, можуть диференціюватися у нейрони, гліальні клітини, ос-теобласти, гладеньком`язові клітини, меланоцити in vitro [20,23] та демонструють цей мультилінійний по-тенціал на клональному рівні [24]. Нестин-позитивні, кератин 15-негативні клітини можуть диференціюва-тися у нейрони при їх підшкірній імплантації білими мишам [22].…”

“…У дослідженнях морфофункціональних властивостей МСК-ПНГ in vitro доведено, що вони мають високий проліферативний потенціал, здатні до мультилінійного диференціювання, експресують антигени, характерні для клітин нервового гребеня (Sox10, p75/CD271), нейральних стовбурових клітин (Sox2 та nestin), мезенхімальних МСК (CD44, CD73, CD90 та інші) [21,23]. В культурі in vitro МСК-ПНГ здатні до клонального росту та самовідновлення [23,24]. Виділені з волосяних мішечків гризунів та людини МСК-ПНГ, залежно від умов культивування, перетво-рювалися у β-ІІІ-тубулін імунопозитивні нейрони та гліоцити, що експресували протеін S100β, основний білок мієліну (MBP), або гліальний фібрилярний кис-лий білок (GFAP) [23,24].…”

“…В культурі in vitro МСК-ПНГ здатні до клонального росту та самовідновлення [23,24]. Виділені з волосяних мішечків гризунів та людини МСК-ПНГ, залежно від умов культивування, перетво-рювалися у β-ІІІ-тубулін імунопозитивні нейрони та гліоцити, що експресували протеін S100β, основний білок мієліну (MBP), або гліальний фібрилярний кис-лий білок (GFAP) [23,24].…”

Facial Nerve Paralysis in Children

“…Different types of stem cells have been proposed in order restore neuronal integrity; among these, embryonic stem cells, nerve and mesenchymal stem cells, adipose and bone marrow derived stem cells and also other types have been proposed [42] . Bio-scaffolds aim to maintain cell feasibility, but should also sustain proliferation and allow intercellular communication and cellular growth.…”