Çalışan Kan-Beyin Bariyerini Geliştirmek

Beyin ve Davranış Ekibi tarafından

2016 BBRF Genç Araştırmacı Ethan Lippmann, Ph.D.'nin ortak liderliğindeki araştırmacılar, beynin kan-beyin bariyeri adı verilen önemli koruyucu zarı gibi işlev gören vasküler dokuyu "oluşturmayı" başardıklarını bildirdi. Bariyer, bakteriler dahil olmak üzere büyük molekülleri beyinden ve omurilik sıvısından uzak tutan, ancak oksijen, glikoz ve diğer hayati maddelerin girmesine izin veren seçici bir elek gibi davranır.

Vanderbilt Üniversitesi'nde gerçekleştirilen ve 14 Şubat 2019'da Kök Hücre Raporlarında yayınlanan çalışma, bilimsel fikirlerin beyin üzerindeki araştırmalara dönüştürülmesini hızlandırmaya yardımcı olacaktır.

Geçmişte iki boyutlu beyin hücresi kültürleri yetiştirilirken, ilk kez insan kan-beyin bariyeri gibi işlev gören üç boyutlu bir model yaratıldı. Model, kan-beyin bariyerinin temeli olan özel bir hücre türü olarak yeniden gelişmeye teşvik edilen insan damar sisteminden örneklenmiş hücrelerden büyütülmüştür. Daha sonra iskele gibi çalışan üç boyutlu bir matriste birleştirilirler.

BBRF bursiyerleri ve diğerleri tarafından son on yılda beyin araştırmalarında öncülük edilen hücre yeniden programlama tekniğine, "uyarılmış pluripotent kök hücre" teknolojisi anlamına gelen iPSC adı verilir. Tıpta, özellikle çeşitli vücut organlarına özgü hücre tipleri olarak yeniden gelişmek için koaksize edilmiş çeşitli "organoid" türlerinin - canlı, üç boyutlu hücre kültürlerinin - yaratılmasında pek çok uygulaması vardır. İlaç testi ve hastalık araştırmalarında ümit verici bir yol, ilaçların etkililiğini ve gücünü belirlemek için insan organlarının organoid modellerini oluşturmaktır.

Araştırmacılar ilkel beyin organoidleri ile deneyler yapmış olsa da, insan kan-beyin bariyeri rolünü yerine getiren yapıları yeniden oluşturmanın yeni yöntemi, beyin organoidlerine dahil edilirse, bilimi sadık bir şekilde "bir tabakta beyinler" oluşturmaya büyük bir adım daha yaklaştıracaktır. gerçek insan beyninin ya da bazı kısımlarının hem yapısını hem de işlevini kopyalar.

Beyin organoidlerindeki endotel bariyerinin kopyalanması kritik öneme sahiptir, çünkü beyin kandaki maddelerden korunmalıdır.

Kan-beyin bariyeri, ALS ve epilepsi gibi belirli nörolojik hastalıklar dahil olmak üzere belirli hastalıklarda "sızıntılar" geliştirir. Ayrıca vücuttaki iltihaplanma yüksek seviyelere ulaştığında daha geçirgendir. Bu, enflamatuar moleküllerin beyne girmesinin ve normal fonksiyonu bozmasının bir yolu olabilir, örneğin multipl sklerozda.