Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a progressive neurodegenerative disorder resulting in a lethal outcome. We studied changes in ventral horn perineuronal nets (PNNs) of superoxide dismutase 1 (SOD1) rats during the normal disease course and after the intrathecal application (5 × 10(5) cells) of human bone marrow mesenchymal stromal cells (MSCs) postsymptom manifestation. We found that MSCs ameliorated disease progression, significantly improved motor activity, and prolonged survival. For the first time, we report that SOD1 rats have an abnormal disorganized PNN structure around the spinal motoneurons and give different expression profiles of chondroitin sulfate proteoglycans (CSPGs), such as versican, aggrecan, and phosphacan, but not link protein-1. Additionally, SOD1 rats had different profiles for CSPG gene expression (Versican, Hapln1, Neurocan, and Tenascin-R), whereas Aggrecan and Brevican profiles remained unchanged. The application of MSCs preserved PNN structure, accompanied by better survival of motorneurons. We measured the concentration of cytokines (IL-1α, MCP-1, TNF-α, GM-CSF, IL-4, and IFN-γ) in the rats' cerebrospinal fluid and found significantly higher concentrations of IL-1α and MCP-1. Our results show that PNN and cytokine homeostasis are altered in the SOD1 rat model of ALS. These changes could potentially serve as biological markers for the diagnosis, assessment of treatment efficacy, and prognosis of ALS. We also show that the administration of human MSCs is a safe procedure that delays the loss of motor function and increases the overall survival of symptomatic ALS animals, by remodeling the recipients' pattern of gene expression and having neuroprotective and immunomodulatory effects.
- MeSH
- amyotrofická laterální skleróza metabolismus MeSH
- buněčná diferenciace fyziologie MeSH
- chondroitinsulfát proteoglykany metabolismus MeSH
- extracelulární matrix metabolismus MeSH
- faktor stimulující granulocyto-makrofágové kolonie metabolismus MeSH
- krysa rodu rattus MeSH
- mezenchymální kmenové buňky cytologie MeSH
- mícha metabolismus MeSH
- nervová síť cytologie MeSH
- neurony cytologie MeSH
- TNF-alfa metabolismus MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu rattus MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- MeSH
- lidé MeSH
- nemocnice - restrukturalizace MeSH
- řízení nemocnice MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- MeSH
- zdravotní politika metody organizace a řízení MeSH
- Geografické názvy
- Česká republika MeSH
- MeSH
- dusičnany aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- infarkt myokardu farmakoterapie MeSH
- jednotky intenzivní péče MeSH
- krevní tlak účinky léků MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- nestabilní angina pectoris farmakoterapie MeSH
- parenterální infuze MeSH
- senioři MeSH
- srdeční frekvence účinky léků MeSH
- srdeční selhání farmakoterapie MeSH
- způsoby aplikace léků MeSH
- Check Tag
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- MeSH
- isosorbiddinitrát analogy a deriváty terapeutické užití MeSH
- klinické zkoušky jako téma MeSH
- léky s prodlouženým účinkem MeSH
- lidé MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- zprávy MeSH
