Гидроцефалия плода является одним из наиболее сложных заболеваний детского возраста. Оно имеет множество причин, включая потерю мозговой ткани (церебральную атрофию), чрезмерную продукцию спинномозговой жидкости (СМЖ) или обструкцию путей ЦСЖ из-за аномального нейро- и глиогенеза . Хирургическое лечение, такое как ликворошунтирование и эндоскопическая третья вентрикулостомия (ЭТВ), используемые в настоящее время для лечения детей с гидроцефалией внутриутробного развития, недостаточно.

По оценкам, 50% шунтов выходят из строя в течение двух лет, а 20–50% закрываются в течение пяти лет; инфекции также достаточно часты . Кроме того, мы еще не знаем, какие последствия могут возникнуть, когда белки спинномозговой жидкости попадают в ограниченное пространство, такое как брюшина, где находится большое количество клеток иммунной системы. Существует высокая вероятность того, что шунтирующая операция и ее последствия генерируют аутоантитела против специфических белков спинномозговой жидкости. Если эти антитела или клетки, которые их производят, в конечном итоге попадут в мозг, они могут изменить физиологию нейронов и усугубить неврологический дефицит.

Что касается шунта, мы не знаем последствий создания отверстия в перепончатом дне третьего желудочка для отвода спинномозговой жидкости в субарахноидальное пространство. Учитывая, что дно третьего желудочка является высокоспециализированной областью секреции регуляторных факторов, влияющих на активность гипофиза, шунт может оказывать неблагоприятное воздействие на нейроэндокринную регуляцию. Он также может отвлекать сигнальные молекулы в спинномозговой жидкости от намеченных целей.

Изменения в составе спинномозговой жидкости оказывают глубокое влияние на развитие и функцию мозга. Таким образом, гидроцефалия и доступные методы лечения (шунтирование, и прижигание сосудистого сплетения) могут ограничивать доступность этих положительных факторов для развивающегося и взрослого мозга, что приводит к тяжелым пожизненным неврологическим дефицитам.

Финансовые и эмоциональные затраты на лечение для пациентов и их семей высоки, и необходимы дополнительные методы лечения..

В настоящее время признано, что гидроцефалия, возникшая у плода, представляет собой нечто большее, чем просто нарушение динамики спинномозговой жидкости. Это также заболевание головного мозга. Недавние исследования показали, что гидроцефалия и аномальный нейрогенез, имеют общую историю: патологию нейральных стволовых клеток (НСК)/радиальных глиальных клеток, которые расположены в желудочковой зоне (ВЗ) во время беременности. При гидроцефалии белки межклеточного соединения аномально накапливаются в цитоплазме НСК и эпендимальных клеток и в зависимости от стадии развития мозга приводят к их отслойке от ВЗ . Нарушение ВЗ также может быть вызвано инфекциями или внутримозговым кровоизлиянием . Лишь в меньшинстве случаев оно связано с менделевским наследованием, причем наиболее распространенным типом является Х-сцепленная гидроцефалия.

Процесс разрушения начинается на ранних стадиях эмбриональной жизни и заканчивается в течение первых недель постнатального .В конце развития некоторые участки лишены эпендимальных и субэпендимальных клеток, а другие — нет.

Поскольку нарушения генетически детерминированы и его последствия широко распространены, возникают вопросы: можно ли обратить этот процесс вспять и при этом будет ли это иметь терапевтический эффект?

 Имеющиеся данные дают надежду на возможности использования регенеративной терапии, основанной на использовании нейронных стволовых клеток. Эти клетки обладают двумя основными характеристиками: они самоподдерживающиеся и плюрипотентные . Это означает, что они размножаются для самообновления; они также обладают потенциалом дифференцироваться в несколько типов клеток мозга.

Существует как минимум пять преимуществ использования нейронных клеток  для стратегий восстановления нервной системы:

 НСК доступны к культивированию

 их можно пересадить

они мигрируют

дифференцируются и интегрируются в поврежденные участки

 Кроме того, исследования показали, что способность НСК мигрировать и дифференцироваться в необходимый тип клеток зависит от поврежденных участков, которые выделяют специфические хемотаксические факторы .

Здоровые НСК  трансплантируются в спинномозговую жидкость для замены радиальных глиальных клеток, нейральных предшественников и нейробластов, которые теряются во время гидроцефального процесса. Эта регенеративная терапия  может восстановить ВЗ и/или обратить вспять последствия разрушения ВЗ. Таким образом, пороки развития коры головного мозга, обнаруженные у детей с гидроцефалией и до сих пор считавшиеся неизлечимыми, имеют реалистичное и многообещающее альтернативное лечение. Такие исследования также  открывают новые пути идентификации генов и эпигенетических факторов (факторов роста, гормонов), участвующих в фенотипической дифференцировке нейронов и глии, что позволит разработать новые лекарства, регулирующие нормальное развитие коры головного мозга.

Хорошо продвигается разработка регенеративной терапии, основанной на использовании НСК для лечения детей с гидроцефалией. Клинические исследования показали, что НСК, трансплантированные в спинномозговую жидкость , мигрируют в разрушенные участки и интегрируются в нервную ткань.

НСК,  пролиферируют с образованием нейросфер . НСК, образующие эти нейросферы, экспрессируют ту же патологию клеточных соединений, что и НСК .

Эти плюрипотентные клетки обладают большим клиническим потенциалом для восстановления тканей, а также представляют собой будущее облегчение или лечение широкого спектра распространенных нарушений . Предполагается, что замена дефектных клеток у пациента трансплантацией эквивалентов, полученных из hES-клеток, восстановит нормальную функцию.

Развитие мозга человека — длительный процесс, который начинается на третьей неделе беременности . Пролиферация нейронов начинается на шестой неделе беременности и в основном завершается к середине беременности. По мере образования нейроны мигрируют в разные области мозга, где начинают устанавливать связи с другими нейронами, создавая рудиментарные нейронные сети. Хотя в конце пренатального периода основные пути волокон, включая таламокортикальный путь, завершены, развитие мозга продолжается в течение длительного периода после рождения.

Чего ожидать от лечения?

Стволовые клетки напрямую заменяют утраченные клетки, а также  они могут защищать нервную систему с помощью механизмов, отличных от замены клеток, таких как модуляция иммунной системы . Стоит отметить замечательную способность НСК и НПК взаимодействовать с эндогенными клетками и реконструировать поврежденную нервную систему при их применении . Кроме того, недавнее исследование продемонстрировало астроцитарную реакцию в разрушенной ВЗ при гидроцефалии, заключающуюся в том, что астроциты приобретают морфологические и функциональные характеристики эпендимальных клеток, что позволяет предположить, что они функционируют как ликворно-мозговой барьер, участвующий в транспорте воды и растворенных веществ . Такое ремоделирование могло бы помочь восстановить утраченные функции на границе паренхимы мозга и спинномозговой жидкости. Таким образом, мы предполагаем, что трансплантация НСК в гидроцефальный мозг приведет к замене клеток и/или созданию защитного микроокружения для предотвращения прогрессирующего разрушения ВЗ и усиления благоприятных глиальных