Pestovanie fungujúcej bariéry krvného mozgu

Zamestnanci mozgu a správania

Vedci, ktorí viedli spolu s výskumom mladého výskumníka BBRF z roku 2016, Ethanom Lippmannom, Ph.D., tvrdia, že sa im podarilo „vybudovať“ vaskulárne tkanivo, ktoré funguje ako dôležitá ochranná membrána mozgu nazývaná hematoencefalická bariéra. Bariéra funguje ako selektívne sito, udržuje veľké molekuly vrátane baktérií mimo mozgu a miechovej tekutiny, ale umožňuje vstup kyslíka, glukózy a ďalších životne dôležitých látok.

Práca vykonaná na Vanderbiltovej univerzite a zverejnená 14. februára 2019 v časopise Stem Cell Reports by mala pomôcť urýchliť preklad vedeckých myšlienok do výskumu mozgu.

Zatiaľ čo v minulosti boli dvojrozmerné kultúry mozgových buniek pestované, je to prvýkrát, čo bol vytvorený trojrozmerný model, ktorý funguje ako ľudská hematoencefalická bariéra. Model sa pestuje z buniek odobratých z ľudskej vaskulatúry, ktoré sú indukované k opätovnému vývoju ako špecializovaný bunkový typ, ktorý je základom hematoencefalickej bariéry. Potom sa zostavia do trojrozmernej matice, ktorá funguje ako lešenie.

Technika preprogramovania buniek, ktorá bola v poslednom desaťročí priekopníkom vo výskume mozgu granátmi BBRF a ďalšími, sa nazýva iPSC, čo je skratka pre technológiu „indukovaných pluripotentných kmeňových buniek“. Má mnoho aplikácií v medicíne, najmä pri vytváraní rôznych druhov „organoidov“ - živých, trojrozmerných kultúr buniek, ktoré sú nútené sa znovu vyvíjať ako typy buniek špecifické pre rôzne telesné orgány. Jednou sľubnou cestou vpred pri testovaní liekov a výskume chorôb je vytvorenie organoidných modelov ľudských orgánov na stanovenie účinnosti a účinnosti liekov.

Zatiaľ čo vedci experimentovali s rudimentárnymi mozgovými organoidmi, nová metóda na opätovné vytvorenie štruktúr, ktoré plnia úlohu ľudskej hematoencefalickej bariéry, ak by bola začlenená do mozgových organoidov, priniesla vedu o krok bližšie k vytvoreniu „mozgu v miske“, ktorá by verne fungovala replikujú štruktúru aj funkciu skutočných ľudských mozgov alebo ich častí.

Duplikovanie endotelovej bariéry v mozgových organoidoch je kritické, pretože mozog musí byť chránený pred látkami v krvi.

Z hematoencefalickej bariéry vznikajú „úniky“ pri určitých chorobách, vrátane určitých neurologických chorôb, vrátane ALS a epilepsie. Je tiež priepustnejšia, keď zápal v tele dosahuje vysoké hladiny. Môže to byť jeden zo spôsobov, ako zápalové molekuly vstupujú do mozgu a narúšajú normálnu funkciu, napríklad pri roztrúsenej skleróze.