Von Brain & Behavior Staff
Forscher führten bis 2016 den BBRF-Nachwuchsforscher Ethan Lippmann, Ph.D., an, dass es ihnen gelungen ist, Gefäßgewebe zu „bauen“, das wie die entscheidende Schutzmembran des Gehirns, die Blut-Hirn-Schranke, fungiert. Die Barriere wirkt wie ein selektives Sieb, das große Moleküle, einschließlich Bakterien, aus dem Gehirn und der Rückenmarksflüssigkeit fernhält, Sauerstoff, Glukose und andere Vitalstoffe eindringen lässt.
Die an der Vanderbilt University durchgeführte und am 14. Februar 2019 in Stem Cell Reports veröffentlichte Arbeit sollte dazu beitragen, die Umsetzung wissenschaftlicher Ideen in die Erforschung des Gehirns zu beschleunigen.
Während in der Vergangenheit zweidimensionale Gehirn-Zell-Kulturen gezüchtet wurden, ist dies das erste Mal, dass ein dreidimensionales Modell erstellt wurde, das als menschliche Blut-Hirn-Schranke fungiert. Das Modell wird aus Zellen gezüchtet, die aus menschlichen Vaskulaturen entnommen wurden und die dazu veranlasst werden, sich zu einem spezialisierten Zelltyp zu entwickeln, der die Grundlage der Blut-Hirn-Schranke bildet. Dann werden sie zu einer dreidimensionalen Matrix zusammengefügt, die wie ein Gerüst funktioniert.
Die Technologie der Zellreprogrammierung, die in den letzten zehn Jahren in der Hirnforschung von BBRF-Stipendiaten und anderen Pionierarbeit geleistet wurde, heißt iPSC, die Technologie für induzierte pluripotente Stammzellen. Es hat viele Anwendungen in der Medizin, vor allem bei der Schaffung verschiedener Arten von “Organoiden” – lebenden dreidimensionalen Zellkulturen, die dazu gezwungen werden, sich als Zelltypen zu entwickeln, die für verschiedene Körperorgane spezifisch sind. Ein vielversprechender Weg in der Erprobung von Arzneimitteln und zur Erforschung von Krankheiten liegt in der Erstellung organoider Modelle menschlicher Organe, um die Wirksamkeit und Wirksamkeit von Medikamenten zu bestimmen.
Während Forscher mit rudimentären Hirnorganoiden experimentiert haben, würde die neue Methode zur Wiederherstellung von Strukturen, die die Rolle der menschlichen Blut-Hirn-Schranke erfüllen, bei Einbeziehung in Hirnorganoide der Wissenschaft einen großen Schritt näher bringen, um „Gehirn in einer Schale“ so treu zu schaffen Replizieren Sie sowohl die Struktur als auch die Funktion von menschlichen Gehirnen oder Teilen davon.
Das Duplizieren der Endothelbarriere in Gehirnorganoiden ist kritisch, da das Gehirn vor Substanzen im Blut geschützt werden muss.
Die Blut-Hirn-Schranke entwickelt bei bestimmten Krankheiten “Lecks”, einschließlich bestimmter neurologischer Erkrankungen wie ALS und Epilepsie. Es ist auch durchlässiger, wenn die Entzündung im Körper ein hohes Niveau erreicht. Dies kann ein Weg sein, bei dem entzündliche Moleküle in das Gehirn eintreten und die normale Funktion stören, beispielsweise bei Multipler Sklerose.
