Вирощування діючого гематоенцефалічного бар’єру

Співробітники відділу мозку та поведінки

Дослідники, очолювані молодим дослідником BBRF 2016 року Ітаном Ліппманом, доктором філософії, повідомляють, що їм вдалося «побудувати» судинну тканину, яка функціонує як ключова захисна мембрана мозку, яка називається гематоенцефалічним бар’єром. Бар’єр діє як вибіркове решето, утримуючи великі молекули, включаючи бактерії, поза мозком та спинномозковою рідиною, але пропускаючи кисень, глюкозу та інші життєво важливі речовини.

Робота, виконана в Університеті Вандербільта і опублікована 14 лютого 2019 року у звітах про стовбурові клітини, повинна допомогти пришвидшити перетворення наукових ідей у ​​дослідження мозку.

Хоча в минулому вирощувались двовимірні культури клітин мозку, це перший випадок створення тривимірної моделі, яка функціонує як гематоенцефалічний бар’єр людини. Модель вирощена з клітин, відібраних із судин людини, які спонукаються до нового розвитку як спеціалізований тип клітин, що є основою гематоенцефалічного бар’єру. Потім вони збираються в тривимірну матрицю, яка функціонує як риштування.

Метод перепрограмування клітин, вперше впроваджений у дослідженнях мозку грантоотримувачами BBRF та іншими за останнє десятиліття, називається iPSC, що означає технологію "індукованих плюрипотентних стовбурових клітин". Він має багато застосувань у медицині, зокрема, у створенні різних типів «органоїдів» - живих тривимірних культур клітин, які спонукаються до нового розвитку як типи клітин, специфічні для різних тілесних органів. Один перспективний шлях у тестуванні на наркотики та дослідженнях хвороб полягає у створенні органоїдних моделей людських органів для визначення ефективності та ефективності ліків.

Хоча дослідники експериментували з елементарними органоїдами головного мозку, новий метод відтворення структур, які виконують роль гематоенцефалічного бар'єру людини, якщо він буде вбудований в органоїди мозку, наблизить науку до великого кроку до створення "мізків у страві", що вірно повторювати як структуру, так і функції реального мозку людини або його частини.

Дублювання ендотеліального бар’єру в органоїдах головного мозку є критичним, оскільки мозок повинен бути захищений від речовин у крові.

Гематоенцефалічний бар'єр розвиває "витоки" при деяких захворюваннях, включаючи певні неврологічні захворювання, включаючи БАС та епілепсію. Він також більш проникний, коли запалення в організмі досягає високого рівня. Це може бути одним із способів потрапляння молекул запалення в мозок і порушувати нормальну функцію, наприклад при розсіяному склерозі.