сряда, 21 декември 2011 г.

Патент за стволови клетки и АФА

Патент, издаден на Гите Йенсен и д-р Кристиан Драпо

Относно: Подобряване на мобилизацията, циркулацията в кръвообращението, диференциацията и насочването към тъканите на стволови клетки чрез прилагане на терапевтично ефективни дози синьо-зелените водорасли или извлеци от тях.

Резюме:

Стволовите клетки са плурипотентни клетки, получени от телесни тъкани, които могат да се диференцират в по-специализирани клетки. Например, хемопоетични стволови клетки играят роля в непрекъснатото физиологично попълване на кръвните клетки. Te могат да се диференцират в различни видове кръвни клетки, включително еритроцити, тромбоцити и левкоцити.
Стволовите клетки могат да се превръщат в клетки от различни тъкани, като миоцити, хепатоцити, остеоцити, глиални клетки и др. Установено е, че стволовите клетки могат да пресичат лръвно-ликворната бариера и да се диференцират в неврони. Така че е възможно стволовите клетки да се използват за лечение на болестта на Паркинсон, болестта на Алцхаймер и травматични мозъчни увреждания. Доказано е също, че стволовите клетки могат да се превръщат във фибробласти или подобни на фибробласти клетки, както и да изработват колаген. Така че е възможно стволовите клетки да се използват за лечение на остеогенезис имперфекта и фрактури на костите.
Питърсън и др. също така установяват, че чернодробните клетки могат да възникнат от стволови клетки. По този начин, стволовите клетки могат да бъдат от полза при лечението на редица заболявания на черния дроб, включително (но не само) цироза. Също е доказано, че получени от костен мозък стволови клетки могат да мигрират към зоната на инфаркт в сърцето и да се превръщат в миокардни клетки. Следователно, стволовите клетки могат да се използват при лечението на инфаркт на миокарда.
Тъй като стволовите клетки се диференцират в широк спектър от клетъчни типове, те играят важна роля в лечебните и регенеративни процеси в различни тъкани и органи. Костно-мозъчни стволови клетки, включително стромални клетки, инжектирани в кръвта на получателя, могат да се интегрират в различни органи и тъкани, и да станат зрели, окончателно диференцирани тъканни клетки. Ето защо активирането и увеличаването на циркулацията на стволовите клетки може да подобри регенерацията на тъканите и да осигури възможност за терапия на различни заболявания.
Увеличаване на трафика на стволови клетки (например CD34+) може да се постигне чрез приемането на терапевтично ефективни дози синьозелени водорасли или екстракти от тях. Водорасловите клетки могат да бъдат пресни, сушени или консервирани. Увеличението на броя циркулиращи стволови клетки след прилагане на синьо зелени водорасли, в сравнение с контрола, е значително и в някои случаи може да е повече от 500%.
Приемането на определени фракции от водорасли АФА може да увеличи насочването на стволови клетки към различни тъкани на тялото, както е видно от намалението в броя на циркулиращите стволови клетки. Например, прилагането на екстракт от АФА, богат на полизахарид, увеличава насочването на CD34+ от кръвообращението към различни части на тялото.
Субектите, приемащи синьозелени водорасли, може да са здрави или да страдат от заболяване или физиологични увреждания.

Използвани термини:

Синьозелени водорасли са грам-отрицателни фотосинтезиращи микроорганизми, принадлежащи към раздел Cyanophyta, които съществуват в едноклетъчни, колониални или влакнести формации. Представители на синьо-зелените водорасли включват видовете Spirulina, Aphanizomenon и др. "Алги” (водорасли) е множествено число на "алга” (отделна микроводораслова клетка). "Синьозелени водорасли" се отнася за множество клетки от един вид Aphanizomenon, множество клетки от един вид Spirulina, или множество клетки смес от видовете Aphanizomenon, Spirulina и др.
Диференциация е процесът, чрез който клетките стават по-специализирани за извършване на определени биологични функции. Диференциацията е свойство, което е напълно или частично загубено от раковите клетки.
Ефективна доза е количеството синьозелени водорасли или извлеци от тях, които могат да задействат или повишат трафика, мобилизацията и насочването на стволови клетки. Терапевтично ефективната доза е достатъчна за лечение на определено заболяване или за облекчаване на симптомите, свързани с нарушения на нервната система (например Алцхаймер, Паркинсон, множествена склероза, дефицит на внимание), травматични мозъчни или гръбначно-мозъчни увреждания, хипертония, заболявания на черния дроб, синдром на хронична умора, синдром на раздразнено черво, бактериални или вирусни инфекции, нарушения в настроението (например депресия) или заболявания на костите или хрущялите.
Ефективните дози синьозелени водорасли са от 0,01 до 1,0 грама на килограм телесно тегло. Средната ефективна доза за хора е от 0,5 грама до 15 грама на ден, или средно 5-10 грама. Ефективната еднократна доза синьо-зелените водорасли може да е около 5 грама. За да бъде ефективна, тя трябва да се прилага с определена честота – от един до три пъти на ден или на седмица, или повече. Ефективната доза синьозелени водорасли и честотата на приложение може да зависят от редица фактори, например вид използвани водорасли, дали се прилагат цели клетки или извлеци, общото здравословно състояние на субекта и неговите физиологични особености – височина, тегло, телесни мазнини, метаболизъм и т.н.
Насочване: миграцията на стволовите клетки от кръвообращението в тъканите или органите. В някои случаи насочването се осъществява чрез тъканно специфични адхезионни молекули и други процеси, водещи до привличане на стволови клетки. Привличането може да се улесни от клетъчен рецептор или привличащ сигнал, например вещества, отделяни в кръвта.
Стволова клетка: плурипотентна клетка, която дава в потомство много видове тъкани, включително (но не само) стромата на костния мозък и всички хемопоетични линии клетки. Типичната стволова клетка пребивава в костния мозък като стромална или по-диференцирана клетка. Ако е диференцирана, стволовата клетка отделя CD34 по повърхността си или не реагира на CD34 по повърхността на други клетки.
Трафик: излизането на дадена клетка от тъканта на произход и пътуването й през кръвообращението. Трафикът включва движение на клетки от тъканта на произход, насочване чрез адхезия към ендотела, преминаване през него и окончателна миграция в определен орган. Специфичен, но не единствен пример за трафик е движението на стволови клетки към определени органи. Друг пример е движението на В-клетки или пре-В-клетки от костния мозък към определен орган.

Подробно описание

Употребата на синьозелени водорасли, например (но не само) АФА (Aphanizomenon Flos Aquae) увеличава ендогенните стволови клетки в кръвта, откъдето те могат да влязат в контакт с множество органи и тъкани. Тъй като стволовите клетки са способни да мигрират в различните тъкани и органи и да се диференцират във функциониращи клетки, употребата на синьо-зелени водорасли подпомага тъканната регенерация и анти-ейджинг (анти-стареене) терапиите.
Синьозелени водорасли АФА се прилагат за целта, макар че може да се прилага смес на няколко вида синьозелени водорасли. Като казваме синьозелени водорасли, имаме предвид както цели водораслови клетки (пресни, замразени, лиофилизирани, обезводнени или консервирани по друг начин), така и извлеци от тях, например полизахаридна фракция.
Независимо от начина на приемане синьозелените водорасли причиняват преходно нарастване на количеството циркулиращи стволови клетки, например CD34+. Подобряванвто на трафика на стволови клетки може да се измерва като се анализира реакцията на стволовите клетки към определена доза синьозелени водорасли. Мобилизирането на стволови клетки може да се засили в рамките на 1 до 5 часа след прилагането на синьозелени водорасли. Мобилизираните стволови клетки навлизат в кръвообращението и увеличават броя на циркулиращите стволови клетки в кръвта. Процентното увеличение в сравнение с нормалните изходни количества може да е от 25% до 100% или по-голямо. За контрол служи измереното количество в кръвта на същия субект без стимулация или броят на циркулиращите стволови клетки в нелекувани или третирани с плацебо субекти.
В някои случаи прилагането на извлек от синьо зелени водорасли увеличава скоростта на насочване на стволови клетки към тъканите, проявяващо се чрез преходно намаление на броя циркулиращи стволови клетки в кръвта на субекта. Процентното намаление на циркулиращите стволови клетки в сравнение с нормалните изходни стойности може да е от 25% до 100% в сравнение с контрола. Това е така както при здрави изпитатели, така и при болни с имуносупресия, травматични увреди, дегенеративни заболявания, инфекции или хронични заболявания, например на кожата, храносмилателната, нервната, лимфната, сърдечно-съдовата или ендокринната система. Някои от изследваните страдат от остеопороза, сърдечен инфаркт, Паркинсон, Алцхаймер травматични мозъчни наранявания, множествена склероза, цироза на черния дроб и други болести.
Мобилизация на стволовите клетки след употреба на АФА
Здрави доброволци са били изследвани за клетки CD34+ в периферната кръв преди и 1 до 4 часа след консумация на 5 грама сушени водорасли АФА. Доброволците са били инструктирани да ограничават физическата и умствена дейност за известно време преди и след консумацията на АФА. Установено е било, че консумацията на АФА предизвиква силно преходно увеличение на циркулиращите в кръвта стволови клетки, което е най-голямо след 2-3 часа (увеличение над 400%) и трае до 4 часа. Следователно консумацията на АФА може да увеличи освобождаването на стволови клетки в кръвообращението от костния мозък и други техни депа.
Мобилизирани стволови клетки запазват фенотипа си по отношение на адхезия и насочване
Повърхността на CD34+ стволови клетки, мобилизирани в кръвообращението след употреба на синьозелени водорасли, е изследвана за молекули за адхезия и насочване. Резултатите показват, че мобилизираните клетки запазват фенотипа си по отношение на тези маркери.
Стволови клетки от костен мозък населват отдалечени тъкани
Мъжки мишки са подбрани за донори на костен мозък. На две групи женски мишки, предварително облъчени с доза малко под смъртоносната, се инжектират мъжки клетки от костен мозък в опашните вени. Първата група от 20 животни са хранени с обикновена храна. Втората група от 20 животни са хранени с обикновена храна плюс 15% синьо-зелени водорасли.
Мишките от всяка група се убиват в следните моменти във времето: 0, 1 седмица, 2 седмици, 3 седмици, 4 седмици, и 8 седмици. На 2 и 8 седмици, 6 мишки се убиват от всяка група. Във всички други моменти, 2 мишки се убиват от всяка група.
През първите две седмици след инжектирането, се взема кръв от ушите, опашката, или лапата, и се изследва популацията на тромбоцитите, еритроцитите и левкоцитите. След умъртвяването на женските мишки различни видове тъкани се изследват за клетки от мъжки мишки. Целият мозък се разглежда, включително и обонятелните луковици, хипокампусът, кортикалната област и малкия мозък. Костен мозък, сърдечен мускул, мускули от задния крак, черен дроб, панкреас, части от тънкото черво и белите дробове също се изследват за наличие на мъжки клетки. Установява се, че мъжките стволови клетки от костен мозък населяват няколко далечни тъкани.
Подобно проучване се осъществява чрез използване на трансгенни донори – мишки от мъжки пол, носещи гени за зелен флуоресцентен протеин (GFP) и изогенни получатели – женски мишки. Кръвни левкоцити и различни видове клетки и тъкани са изследвани за GFP и такъв е установен, което показва, че произхождат от донора.
Повишено заселване на стволови клетки в травмирани тъкани на мишки.
Всички донори на костен мозък са мъжки мишки, а всички получатели са женски мишки. Една група след сублетално облъчване получават донорни клетки и се оставят 2 седмици за възстановяване. След това животните леко се травмират с тънка игла, която се забива в мускулите на задния крак, сърцето и мозъка. Всички животни получават нормална храна. Във втората група, женски мишки са третирани по същия начин както първата група, но се хранят с диета, която включва 15% синьо-зелени водорасли.
Две мишки се убиват преди травмата за да се оценят изходните стойности на мъжките клетки. Впоследствие мишки се убиват в следните моменти: 1 седмица, 2 седмици, 3 седмици и 4 седмици. Задният крак, сърцето и мозъка се изследват за мъжки клетки. Получените данни демонстрират, че употребата на синьозелени водорасли повишава скоростта на привличане (набиране) на стволови клетки след травма.
Случаи на възстановяване на тъкани при хора
65-годишен мъж
с артрит и увредена имунна система (боледувал от варицела пет пъти в детството), който имал минали операции на гърба и коляното и претърпял тежко увреждане на тъканите на челото в резултат на автомобилна катастрофа на 25-годишна възраст, показа възстановяване на тъкани на различни места по тялото около две седмици след началото на употреба на 1,5 грама АФА на ден. Такова възстановяване настъпи в мускулите и кожата на челото, долната част на гърба и дясното коляно.
52-годишна жена с тежка алергия и фибромиалгия се наблюдава в продължение на четири години, докато консумира 1,5 грама АФА на ден през първите три години, и по-големи количества през четвъртата година. Наблюдавани са алергията, мускулните болки, свързани с фибромиалгия, и микроби, свързани с червените кръвни клетки. Съществува зависимост между опаразитените еритроцити и фибромиалгията. През четиригодишния период на наблюдения, потреблението на АФА повишава устойчивостта на жената към храни, от които по-рано е започвала анафилактична реакция. Употребата на АФА е свързана с увеличаване на неопаразитените еритроцити, подобряване на доставката на кислород към мускулите и намаляване на болките в тях. Така се оказва, че АФА стимулира хемопоетичните клетки към производство на червени кръвни клетки.

Заключение

Терапевтично ефективните дози (около 5 грама на ден) синьозелени водорасли (пресни, течни, замразени или сушени) водят до увеличение на циркулиращите в кръвообращението стволови клетки при хора и други бозайници най-малко с 200% в сравнение с контролната група. Субектите може да са здрави, да са претърпели травматични увреждания или да имат заболявания или физиологични разстройства. Насочването на стволови клетки към тъканите се подобрява най-малко с 200% в сравнение с контрола, ако субектите приемат дози от 1 до 5 грама синьо-зелени водорасли АФА.
(При написването на тази статия е ползван оригиналния документ за патент на САЩ от 24 май 2005 г.)