...

Nowe możliwości opracowywania środków terapeutycznych przeciwko chorobom neurodegeneracyjnym

Naukowcy z amerykańskiego Uniwersytetu w Wisconsin opracowali metodę otrzymywania sztucznego modelu bariery-krew mózg w laboratorium. Odkrycie to pomoże z kolei w projektowaniu skutecznych leków w terapiach chorób neurodegeneracyjnych, które będą w stanie przekraczać tę barierę, a tym samym docierać i działać w ośrodkowym układzie nerwowym.

Bariera krew-mózg (BBB, ang. Brain-Blood Barier) pełni kluczową rolę ochronną. Jest to swoista przeszkoda, która uniemożliwia wnikanie od ośrodkowego układu nerwowego szkodliwych substancji, a tym samym zmniejsza ryzyko ich niekorzystnego wpływu na mózgu. Ma to duże znaczenie w przypadku ograniczania ryzyka rozwoju poważnych chorób neurodegeneracyjnych.

Z drugiej zaś strony jej obecność uniemożliwia uwalnianie i wnikanie do ośrodkowego układu nerwowego substancji leczniczych, które mogłyby pomóc w terapiach bądź prewencji różnych schorzeń, takich jak np. udar, nowotwór czy wylew. Podstawowym problemem jest w tym przypadku to, iż jak dotąd nie potrafiono otrzymać modelu bariery krew-mózg w laboratorium, który odzwierciedlałaby tę znajdującą się w organizmie człowieka. Dlatego też opracowanie leków było trudne i niejednokrotnie wiązało się z porażką.

Naukowcy od dłuższego czasu starają się rozwiązać zagadkę, w jaki sposób odtworzyć tę naturalną strukturę w naczyniu laboratoryjnym. Wykorzystują w tym celu komórki macierzyste, jednakże konieczne jest również zastosowanie odpowiednich substancji chemicznych, które pozwolą na różnicowanie się komórek macierzystych do komórek śródbłonka występującego w mózgu. Po raz pierwszy udało się otrzymać idealne odwzorowanie ludzkiej bariery krew-mózg in vivo naukowcom z Uniwersytetu Wisconsin. W artykule opublikowanym w prestiżowym czasopiśmie Science Advances przedstawiona został każdy etap otrzymywania bariery. Odkrycie to pomoże w dokładnym zbadaniu tej ważnej dla człowieka struktury oraz określeniu zasady jej funkcjonowania. Dzięki temu możliwe będzie również opracowanie leków, które będą w stanie ominąć tę barierę i docierać do OUN.

Podsumowując wyniki badań przeprowadzonych przez swój zespół badawczy, profesor inżynierii biologicznej i chemicznej Eric Shusta powiedział: “Największym postępem jest to, że od teraz mamy dokładnie zdefiniowany proces, w którym używając komórek macierzystych jesteśmy w stanie odtworzyć ludzką barierę krew-mózg. Wiemy również jaki składnik chemiczny potrzebny jest, aby przekształcić komórki macierzyste w komórki śródbłonka mózgowego. Takie standardowe podejście pozwoli na bardzo dokładne powtarzanie badań, a otrzymywane w ten sposób wyniki będą miarodajne.”

Odkrycie zespołu badawczego profesora Shusta jest bardzo przełomowe. W przyszłości zaowocować może opracowaniem środków terapeutycznych do zwalczania oraz prewencji chorób o podłożu neurologicznym. Symulacje z wykorzystaniem tej bariery mogą również przyczynić się do odkrycia pierwotnych przyczyn wielu schorzeń ośrodkowego układu nerwowego, jak na przykład stwardnienia rozsianego.

Bibliografia
  1. H. K. Wilson, S. G. Canfield, M. K. Hjortness, S. P. Palecek, E. V. Shusta, Exploring the effects of cell seeding density on the differentiation of human pluripotent stem cells to brain microvascular endothelial cells. Fluids Barriers CNS , 2015
  2. K. Hollmann, A. K. Bailey, A. V. Potharazu, M. D. Neely, A. B. Bowman, E. S. Lippmann, Accelerated differentiation of human induced pluripotent stem cells to blood–brain barrier endothelial cells. Fluids Barriers CNS , 2017
  3. Tongcheng Qian, Shaenah E. Maguire, Scott G. Canfield, Xiaoping Bao, William R. Olson, Eric V. Shusta and Sean P. Palecek, Directed differentiation of human pluripotent stem cells to blood-brain barrier endothelial cells, Science Advances, 2017
Udostępnij:
Facebook
Twitter
LinkedIn

Ostatnie wpisy:

Podziel się opinią!

polecane wpisy:

Dzieci powinny czytać

W młodym wieku zachodzą kluczowe procesy plastyczności neuronalnej, które są istotne dla rozwoju mózgu. Dlatego warto wspierać u dzieci zachowania kształtujące ich rozwój, ponieważ mogą okazać się korzystne w dorosłym życiu. Przykładem takiego zachowania jest czytanie książek, czyli jedna z...

Kondycja wątroby a funkcje poznawcze

Przewlekłe choroby wątroby są coraz to bardziej powszechne w społeczeństwie. W ich przebiegu obserwuje się postępujące zmiany polegające na stopniowym zastępowaniu prawidłowego miąższu wątroby tkanką włóknistą, co prowadzi do zaburzeń struktury i funkcji tego narządu. Coraz więcej doniesień naukowych wskazuje,...

Jak białka pomagają spać

Sen pojawił się na wczesnym etapie ewolucji zwierząt i pełni podobną funkcję u wielu gatunków. Zarówno jego długość, jak i jakość jest ważna dla zachowania zdrowia. Jakość snu określana jest m.in. na podstawie częstotliwości i ilości wybudzeń w ciągu nocy....

Archiwum: