Μελέτες μεταμόσχευσης μεσεγχυματικών (στρωματικών) κυττάρων Μυελού των Οστών και Νευρικών Προγονικών κυττάρων σε πειραματικά μοντέλα της σκλήρυνσης κατά πλάκας και αγγειακού εγκεφαλικού επεισοδίου
Στη σκλήρυνση κατά πλάκας (ΣκΠ), μια βασική κατεύθυνση της τρέχουσας έρευνας είναι να αναπτύξει στρατηγικές επαναμυελίνωσης  και προστασίας των αξόνων από μετέπειτα εκφύλισή τους που οδηγεί σε χρόνια αναπηρία (Bjartmar et al., 2003). Σε μια σχετικά παρόμοια βάση, θεραπείες για το αγγειακό εγκεφαλικό επεισόδιο στόχο έχουν να αναπληρώσουν τις κατεστραμένες νευρωνικές δομές ή να εφαρμόσουν ένα είδος νευροπροστασίας στη λαθροβιούσα ζώνη, έτσι ώστε να βελτιώσουν την νευροπαθολογία και ως εκ τούτου την τελική κλινική ανεπάρκεια.
Η ιδέα των κυτταρικών θεραπειών έχει θεωρηθεί ως από τις πιο δύσκολες περιοχές της έρευνας κατά τη διάρκεια των τελευταίων ετών. Διάφοροι τύποι κυττάρων έχουν χρησιμοποιηθεί πειραματικά για να επαναμυελινώσουν νευράξονες σε περιοχές απομυελίνωσης ΚΝΣ σε μοντέλα τρωκτικών ή να αποκαταστήσουν τη λειτουργία περιοχών ισχαιμίας. Μεταξύ αυτών, τα νευρικά βλαστικά / πρόδρομα κύτταρα (NPC) και μεσεγχυματικά βλαστικά κύτταρα ή στρωματικά κύτταρα (ΣΚΜΟ) του μυελού των οστών έχουν μελετηθεί εκτεταμένα σε διάφορα ζωικά μοντέλα είτε της πειραματικής αυτοάνοσης εγκεφαλομυελίτιδας (ΕΑΕ) ή μοντέλα πειραματικής εστιακής εγκεφαλικής ισχαιμίας, όπως το μοντέλο της αποκλεισμού της Μέσης Εγκεφαλικής Αρτηρίας, (MCAO).
Μελέτες σε εργαστήριο μας δείχνουν, για πρώτη φορά, ότι υπάρχουν σημαντικά ζητήματα ασφάλειας που αφορούν τη χρήση των ΣΚΜΟ μοσχευμάτων, δεδομένου ότι αυτά τα κύτταρα βρέθηκαν ικανά να επάγουν το σχηματισμό μάζας μετά ενδοεγκεφαλοκοιλιακή τους (ICV) μεταμόσχευση εντός του ΚΝΣ. Το φαινόμενο αυτό σχετίζεται με την τοπική πυκνότητα των μεταμοσχευμένων κυττάρων μετά την περικοιλιακή μετανάστευσή τους και βρέθηκε να αφορά μόνο τα ΣΚΜΟ αλλά όχι τα NPCs.

Νευροπαθολογική μελέτες σε συνεργασία με ερευνητικές ομάδες από Πανεπιστήμια του Ισραήλ
Το Εργαστήριό μας έχει συνεργαστεί με διακεκριμένες Ερευνητικές Ομάδες από το Εβραϊκό Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο Hadassah των Ιεροσολύμων και το Πανεπιστήμιο του Τελ-Αβίβ από το 1999. Οι συνεργασίες μας περιλαμβάνουν τη μελέτη της υποκείμενης Νευροπαθολογίας σε διάφορα πειραματικά μοντέλα που διεξάγονται από τις αντίστοιχες ισραηλινές ερευνητικές ομάδες. Τα μοντέλα αυτά περιλαμβάνουν παθήσεις TAU, κρανιοεγκεφαλικές κακώσεις (ΚΕΚ), νόσος κινητικού νευρώνα (πλαγία μυατροφική σκλήρυνση, ALS), Οπτική νευρομυελίτιδα (ΝΜΟ) και πειραματική αυτοάνοση νευρομυελίτιδα (το πειραματικό μοντέλο της πολλαπλής σκλήρυνσης). Από τις συνεργασίες αυτές προέκυψαν άρθρα που δημοσιεύθηκαν σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά και συμμετοχή σε διάφορες επιχορηγήσεις για την έρευνα / Προγράμματα.

Μελέτες Nogo-A/NgR σηματοδότησης και κινητική στην Πειραματική Αυτοάνοση εγκεφαλομυελίτιδα
Η Nogo-Α πρωτεΐνη ανήκει σε οικογένεια πρωτεϊνών που είναι αναστολείς της συνδεδεμένης με μυελίνη ανάπτυξης νευριτών όπως η συνδεδεμένη με μυελίνη γλυκοπρωτεΐνη (MAG), η γλυκοπρωτεΐνη ολιγοδενδροκυττάρων μυελίνης (OMgp) και οι  πρωτεογλυκάνες CSPG που είναι εν μέρει υπεύθυνοι για την περιορισμένη ικανότητα της αναγεννήσεως των νευραξόνων στο ενήλικο κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ) των ανώτερων σπονδυλωτών. Αυτοί οι αναστολείς εξασκούν την επίδρασή τους μέσω ενός κοινού υποδοχέα, το Nogo-υποδοχέα (NGR) και του συμπλόκου του με διάφορα άλλα μόρια όπως TROY και Lingo-1. Μελέτες έχουν δείξει μια άφθονη Nogo-A mRNA έκφραση στον εγκέφαλο και τον νωτιαίο μυελό του αρουραίου, ποντικού και ανθρώπου, σε αντίθεση με μία πιο ειδική έκφραση NGR.
Μελέτες σε εργαστήριο μας έχουν διασαφηνίσει την νευροανατομική κατανομή του ειδικού mRNA Nogo-A στο ΚΝΣ υγιούς  ενήλικα ποντικού. Επιπλέον, μελετούμε τη χρονική και χωρική  έκφραση της Nogo-A και του καταρράκτη σηματοδότησης στο μοντέλο της πειραματικής αυτοάνοσης εγκεφαλομυελίτιδας, σε μια προσπάθεια να διευκρινιστεί η ακριβής συσχέτιση της Nogo-Α με την αξονική βλάβη και αναγέννηση σε διάφορες φάσεις της νόσου.

Πειραματικές μελέτες ισχαιμίας του εγκεφάλου
Πειραματικά μοντέλα της παροδικής ή προσωρινής ισχαιμικής εγκεφαλικής βλάβης εφαρμόζουν διάφορους τύπους αρτηριακής απόφραξης με διαφορετικού βαθμού επίπτωση για τον όγκο έμφρακτου, οίδημα του εγκεφάλου και την κλινική και συμπεριφορική έκβαση. Μεταξύ των χρησιμοποιούμενων μοντέλων, το πολύ συχνά χρησιμοποιούμενο είναι ο παροδικός Αποκλεισμός Μέσης Εγκεφαλικής Αρτηρίας  (MCAO) με τη βοήθεια τοποθέτησης ενδοαυλικού νήματος . Οι πιο κοινοί τύποι του ενδοαυλικού ράμματος που χρησιμοποιείται για την MCAO αρουραίου έχουν χαρακτηριστικά που περιγράψανε οι Koizumi και συν (1986) και Longa και συν (1989) που αρχικά περιγράφτηκαν σχεδόν 20 χρόνια πριν. Ωστόσο, η έλλειψη σχεδόν 100% αποτελεσματικότητας σε αμφότερους τους τύπους και η επιπλοκή με υπαραχνοειδή αιμορραγία (SAH) είναι τα μεγάλα μειονεκτήματα αυτών των τεχνικών.
Στο Εργαστήριό μας έχουμε αναπτύξει μία τροποποίηση του ράμματος  Koizumi που παράγει αποτελεσματικά ισχαιμικό έμφραγμα σε αρουραίους Wistar χωρίς επιπλοκές SΑΗ, ανεξάρτητα από το βάρος του ζώου. Επιπλέον, μέσω της χρήσης αυτού του μοντέλου έχουμε δημιουργήσει ένα απλό μαθηματικό μοντέλο (βασίζεται αποκλειστικά στην κλινική βαθμολογία του ζώου) να προβλέψει νέες στερεοτακτικές συντεταγμένες για ενδοεγκεφαλοκοιλιακή (ICV) εγχύσεις κατά τη διάρκεια της οξείας φάσης του εγκεφαλικού επεισοδίου (6-24 ώρες μετά εγκεφαλικό). Αν και η προσέγγιση αυτή δεν προτιμάται ιδιαίτερα στην βιβλιογραφία (σε σύγκριση με ενδοφλέβια και ενδοαρτηριακή ή επιλεκτική ενδοπαρεγχυματική οδών), διάφορα στοιχεία υπογραμμίζουν σημαντικά πλεονεκτήματα της άμεσης οδού, όπως η παράκαμψη του αιματοεγκεφαλικού φραμού, επιτυγχάνοντας υψηλές συγκεντρώσεις φαρμάκου απευθείας στο ΕΝΥ και αποφεύγοντας την περιφέρεια.

Μελέτες της επίδρασης των  σχετιζόμενων με το ελικοβακτηρίδιο του πυλωρού (Hp)  ανοσολογικών αντιδράσεων στην Πειραματική Αυτοάνοση εγκεφαλομυελίτιδα
Υπάρχοντα στοιχεία από επιδημιολογικές μελέτες υπογραμμίζουν πολυάριθμες λοιμώξεις ως πιθανές περιβαλλοντικές επιδράσεις για την ανάπτυξη της ΠΣ. Η λοίμωξη μπορεί να ευαισθητοποιεί τη δημιουργία αυτοάνοσων Τ κυττάρων ειδικών για αντιγόνα ΚΝΣ, μέσω του μηχανισμού μοριακής μίμησης. Διάφορα παθογόνα είναι υπό διερεύνηση, συμπεριλαμβανομένων του ιού Epstein-Barr ιός, Chlamydia pneumoniae και του Ανθρώπινου ερπητοϊού-6.
Το ελικοβακτηρίδιο του πυλωρού  (Hp), ένα σπειροειδές gram-αρνητικό βακτήριο που αποικίζει ανθρώπινο γαστρικό βλεννογόνο, έχει επίσης πρόσφατα  συνδεθεί με έναν αριθμό εκφυλιστικών νόσων του κεντρικού και περιφερικού νευρικού συστήματος.Το Hp έχει από καιρό περιγραφεί ότι επάγει γαστρεντερική νόσο μέσω μοριακού μιμητισμού. Ωστόσο, ο ρόλος της λοίμωξης Ηρ στην ΠΣ βασίζεται σε ένα μάλλον περιορισμένο αριθμό κλινικών μελετών ενώ ακόμη λείπει η στήριξη από πειραματικές μελέτες που ερευνούν την επίδραση της σχετικής Ηρ συστημικής ανοσοποίησης.
Στο εργαστήριο μας, σε συνεργασία με την ερευνητική ομάδα του Δρ Δ. Σγούρα στο Ελληνικό Ινστιτούτο Παστέρ στην Αθήνα και τον γνωστό διεθνώς για τις μελέτες του πάνω στη σχέση  Hp και νευροεκφύλισης Καθηγητή Παθολογίας ΑΠΘ κ. Ι. Κουντουρά και τους συνεργάτες του, μελετάμε αυτή τη στιγμή την υπόθεση το  Hp να  τροποποιεί την ανοσολογική αντίδραση σε ποντίκια με ΕΑΕ.

Μελέτες επίδρασης Μεταβαλόμενων Προσδετών πεπτιδίων στην Πειραματική Αυτοάνοση εγκεφαλομυελίτιδα (προστατεύεται από δίπλωμα ευρεσιτεχνίας)
Η Πειραματική Αυτοάνοση Εγκεφαλομυελίτιδα (ΠΑΕ) είναι ένα πειραματικό μοντέλο απομυελίνωσης, φλεγμονωδώνς διαδικασιών και αξονοπάθειας εντός του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος (ΚΝΣ) πειραματοζώων, χρησιμοποιώντας την ενεργοποίηση των διαφόρων αντιγόνων ΚΝΣ, όπως η ΜΒΡ, PLP και MOG πρωτεΐνες ή πεπτίδια τους. ΕΑΕ επάγεται σε ευπαθή πειραματόζωα χρησιμοποιώντας γραμμικά πεπτίδια (αντιγόνα) των πρωτεϊνών μυελίνης του ΚΝΣ. Η ικανότητα αυτών των πεπτιδίων να προκαλέσουν ανοσολογικές αντιδράσεις σε μεγάλο βαθμό καθορίζεται από τις ιδιότητες του MHC-II απλότυπου του πειραματοζώου. Με άλλα λόγια, τα συγκεκριμένα μοτίβα πεπτιδίου εντός της θέσης σύνδεσης αντιγόνου του MHC συμπλόκου καθορίζουν τη συγγένεια του αντιγόνου σε κάθε πειραματόζωο και τη συνακόλουθη αντιστοίχιση υποδοχέα Τ-κυττάρων (TCR) και την ενεργοποίηση του κυττάρου. Αυτό το τριμοριακό σύμπλεγμα MHC-αντιγόνου-TCR  είναι το βασικό βήμα για την πρόκληση ΠΑΕ με αντιγονικά πεπτίδια και είναι ίσως ένας βασικός παράγοντας για MS-παθολογία του ανοσοποιητικού, όπως καλά. Ετσι, οποιαδήποτε τροποποίηση στο αντιγονικό πεπτίδιο και οποιαδήποτε  απόκλιση από ένα σφιχτό σύμπλεγμα MHC-αντιγόνου-ΤCR μπορεί να οδηγήσει σε μειωμένη ενεργοποίηση Τ-κυττάρων και διαφορετικά προφίλ των κυτοκινών που εκκρίνονται μετά.

Με βάση αυτή τη θεώρηση, έχουν γίνει διάφορες προσπάθειες για  μεταβολή της πολύπλοκης τριμοριακής συγγένειας ώστε να καθιστούν τα αυτοδραστικά Τ-κύτταρα σε ΠΣ και ΕΑΕ ανενεργά ή μειωμένα σε αριθμό. Η θεώρηση αυτή είναι γνωστή ως «ανοσοτροποποίηση Μεταβαλόμενων Προσδετών πεπτιδίων» (APL).
Στο εργαστήριο μας, σε συνεργασία με το Τμήμα Χημείας του Πανεπιστημίου Πατρών (ομάδα του Καθ. Ι. Ματσούκα), χρησιμοποιήσαμε μία μάλλον «διαφορετική» θεραπευτική προσέγγιση APL για τη βελτίωση της ΕΑΕ σε C57/BL ποντίκια. Η ομάδα του Καθ. Ματσούκα έχουν συνθέσει το MOG35-55 πεπτίδιο και μετέβαλλαν τη 3-διαστάσεων διαμόρφωσή του ώστε να γίνει ένα κυκλικό, καθιστώντας το έτσι λιγότερο εγκεφαλιτιδογόνο και δυνητικά ανοσοτροποποιητικό στην ΠΑΕ.