Отглеждане на работеща кръвно-мозъчна бариера

От персонала за мозъка и поведението

Изследователи, ръководени от младия изследовател на BBRF от 2016 г., д-р Итън Липман, съобщават, че са успели да „изградят“ съдова тъкан, която функционира като ключовата защитна мембрана на мозъка, наречена кръвно-мозъчна бариера. Бариерата действа като селективно сито, задържайки големи молекули, включително бактерии, извън мозъка и гръбначната течност, но позволявайки на кислорода, глюкозата и други жизненоважни вещества да влязат.

Работата, извършена в университета Вандербилт и публикувана на 14 февруари 2019 г. в „Отчети за стволови клетки“, трябва да спомогне за ускоряване на превръщането на научните идеи в изследвания на мозъка.

Докато двумерните култури на мозъчни клетки са отглеждани в миналото, това е първият път, когато е създаден триизмерен модел, който функционира като човешката кръвно-мозъчна бариера. Моделът се отглежда от клетки, взети проби от човешка васкулатура, които се индуцират да се развият отново като специализиран клетъчен тип, който е в основата на кръвно-мозъчната бариера. След това те се сглобяват в триизмерна матрица, която функционира като скеле.

Техниката за препрограмиране на клетки, пионер в изследванията на мозъка от получатели на BBRF и други през последното десетилетие, се нарича iPSC, което означава технология за „индуцирани плурипотентни стволови клетки“. Той има много приложения в медицината, особено при създаването на различни видове „органоиди“ - живи, триизмерни култури от клетки, които са принудени да се развият отново като клетъчни типове, специфични за различни телесни органи. Един обещаващ път напред в тестването на лекарства и изследванията на болестите се крие в създаването на органоидни модели на човешки органи, за да се определи ефикасността и потентността на лекарствата.

Докато изследователите са експериментирали с елементарни мозъчни органоиди, новият метод за пресъздаване на структури, изпълняващи ролята на човешката кръвно-мозъчна бариера, ако бъде включен в мозъчните органоиди, би донесъл науката голяма стъпка по-близо до създаването на „мозъци в ястие“, които вярно възпроизвеждат структурата и функцията на действителните човешки мозъци или части от тях.

Дублирането на ендотелната бариера в мозъчните органоиди е от решаващо значение, тъй като мозъкът трябва да бъде защитен от вещества в кръвта.

Кръвно-мозъчната бариера развива „течове“ при някои заболявания, включително някои неврологични заболявания, включително ALS и епилепсия. Също така е по-пропусклива, когато възпалението в тялото достигне високи нива. Това може да е един от начините, по които възпалителните молекули навлизат в мозъка и нарушават нормалната функция, например при множествена склероза.