Rast funkcionalne krvno-moždane barijere

Od osoblja za mozak i ponašanje

Istraživači koje je vodio mladi istraživač BBRF-a iz 2016. Ethan Lippmann, izvještavaju da su uspjeli u "izgradnji" vaskularnog tkiva koje funkcionira poput ključne zaštitne membrane mozga, nazvane krvno-moždana barijera. Barijera djeluje kao selektivno sito, zadržavajući velike molekule, uključujući bakterije, iz mozga i spinalne tekućine, ali dopuštajući ulazak kisika, glukoze i drugih vitalnih tvari.

Rad, izveden na Univerzitetu Vanderbilt i objavljen 14. februara 2019. u Izvještajima o matičnim ćelijama, trebao bi pomoći ubrzanju prevođenja naučnih ideja u istraživanje mozga.

Iako su se u prošlosti uzgajale dvodimenzionalne kulture moždanih stanica, ovo je prvi put da je stvoren trodimenzionalni model koji funkcionira poput ljudske krvno-moždane barijere. Model je uzgojen iz stanica uzorkovanih iz ljudske vaskulature koje su inducirane da se ponovo razviju kao specijalizirani tip stanica koji je osnova krvno-moždane barijere. Zatim su sastavljeni u trodimenzionalnu matricu koja funkcionira poput skele.

Tehnika reprogramiranja ćelija, koju su u proteklom desetljeću pioniri u istraživanju mozga stipendisti BBRF-a i drugih, zove se iPSC, što znači "inducirana pluripotentna matična ćelija" tehnologija. Ima mnogo primjena u medicini, posebno u stvaranju različitih vrsta "organoida"-živih, trodimenzionalnih kultura ćelija koje su nagovorene da se ponovo razviju kao ćelijske vrste specifične za različite tjelesne organe. Jedan obećavajući put naprijed u testiranju lijekova i istraživanju bolesti leži u stvaranju organoidnih modela ljudskih organa, kako bi se utvrdila efikasnost i moć lijekova.

Iako su istraživači eksperimentirali s rudimentarnim moždanim organoidima, nova metoda za ponovno stvaranje struktura koje obavljaju ulogu ljudske krvno-moždane barijere, ako su ugrađene u moždane organoide, donijela bi znanost veliki korak bliže stvaranju "mozga u jelu" koje bi vjerno repliciraju i strukturu i funkciju stvarnog ljudskog mozga, ili njihovih dijelova.

Umnožavanje endotelne barijere u organoidima mozga je kritično, jer se mozak mora zaštititi od tvari u krvi.

Krvno-moždana barijera razvija "curenje" kod određenih bolesti, uključujući određene neurološke bolesti, uključujući ALS i epilepsiju. Također je propusniji kada upala u tijelu dostigne visok nivo. Ovo može biti jedan od načina na koji upalne molekule ulaze u mozak i ometaju normalnu funkciju, na primjer kod multiple skleroze.