Here, we provided a first comparative study of the therapeutic potential of allogeneic mesenchymal stem cells derived from bone marrow (BM-MSCs), adipose tissue (AD-MSCs), and dental pulp (DP-MSCs) embedded in fibrin matrix in a small (rat) and large (pig) spinal cord injury (SCI) model during sub-acute period of spinal contusion. Results of behavioral, electrophysiological, histological assessment, as well as results of immunohistochemistry and RT-PCR analysis suggest that application of AD-MSCs combined with a fibrin matrix in a subacute period in rats (2 weeks after injury) provides significantly higher post-traumatic regeneration compared to a similar application of BM-MSCs or DP-MSCs. Within the rat model, use of AD-MSCs resulted in a marked change in (1) restoration of locomotor activity and conduction along spinal axons, (2) reduction of post-traumatic cavitation and enhancing tissue retention, and (3) modulation of microglial and astroglial activation. The effect of therapy with an autologous application of AD-MSCs was also confirmed in subacute period after spinal contusion in pigs (6 weeks after injury), however, with only partial replication of the findings observed in rats, i.e. (1) partial restoration of the somatosensory spinal pathways, (2) reduction of post-traumatic cavitation and enhancing tissue retention, and (3) modulation of astroglial activation in dorsal root entry zone. The results of this study suggest that application of AD-MSCs embedded in fibrin matrix at the site of SCI during the subacute period can facilitate regeneration of nervous tissue in rats and pigs. These results, for the first time, provide robust support for the use of AD-MSC to treat subacute SCI.

Electrophysiological studies have long established themselves as reliable methods for assessing the functional state of the brain and spinal cord, the degree of neurodegeneration, and evaluating the effectiveness of therapy. In addition, they can be used to diagnose, predict functional outcomes, and test the effectiveness of therapeutic and rehabilitation programs not only in clinical settings, but also at the preclinical level. Considering the urgent need to develop potential stimulators of neuroregeneration, it seems relevant to obtain objective data when modeling neurological diseases in animals. Thus, in the context of the application of electrophysiological methods, not only the comparison of the basic characteristics of bioelectrical activity of the brain and spinal cord in humans and animals, but also their changes against the background of neurodegenerative and post-traumatic processes are of particular importance. In light of the above, this review will contribute to a better understanding of the results of electrophysiological assessment in neurodegenerative and post-traumatic processes as well as the possibility of translating these methods from model animals to humans.

Lysosomal storage diseases are a group of inherited disorders caused by lysosomal dysfunction, impairing cellular metabolic enzymes, signaling pathways, and other biological processes. Among them is metachromatic leukodystrophy (MLD) associated with arylsulfatase A (ARSA) deficiency, which leads to the accumulation of sulfatides and the destruction of myelin sheaths in the nervous system. This study evaluates the therapeutic efficacy of adeno-associated viruses (AAVs) in treating neurodegenerative diseases such as MLD. The biodistribution and safety of AAV9-ARSA and AAVrh.10-ARSA vectors following prior immunization in pigs were shown. The immune aspects of AAV-based gene therapy were outlined. Its potential efficacy and durability limitations were discussed.