Disfunción de la barrera hematoencefálica inducida por inflamación estudiada en organoides
Disfunción de la BBB bajo hipoxia que representa cómo la BBB se vuelve permeable bajo hipoxia. Crédito: WFIRM
Los científicos que desarrollaron el primer organoide cerebral multicelular tridimensional con una barrera hematoencefálica funcional ahora informan que el modelo podría ser una plataforma prometedora para detectar medicamentos que podrían funcionar para controlar la inflamación, que es el centro de muchas afecciones neurológicas, como el accidente cerebrovascular isquémico.
Los científicos del Wake Forest Institute for Regenerative Medicine (WFIRM) publicaron por primera vez en 2018 que habían desarrollado el organoide cerebral en 3D, el primer tejido diseñado equivalente que se parece mucho a la anatomía del cerebro humano normal que contiene los seis tipos de células principales que se encuentran en los órganos normales, incluidas las neuronas. y células inmunitarias. Informaron que los organoides promovieron la formación de una barrera natural y funcional completamente basada en células, la barrera hematoencefálica, que imita la anatomía humana normal. La barrera hematoencefálica (BBB, por sus siglas en inglés) es una membrana semipermeable que separa la sangre circulante del cerebro, protegiéndola de sustancias extrañas que podrían causar lesiones.
«Es bien sabido que la inflamación está en el centro de muchos condiciones neurológicas», dijo Goodwell Nzou, Ph.D., coautor del estudio. «Nuestros resultados aquí implican a la inflamación como una de las causas de la disfunción de la barrera hematoencefálica. Estos organoides pueden ayudarnos a comprender algunos de los cambios fisiológicos del cerebro que ocurren como resultado de un accidente cerebrovascular».
Para esto estudio, el organoide cerebral tridimensional se utilizó para modelar los efectos de la privación de oxígeno y la inflamación en la función de la barrera hematoencefálica para comprender mejor lo que sucede en un cerebro humano durante un accidente cerebrovascular isquémico. El equipo evaluó los niveles de expresión de proteínas críticas en el mantenimiento de BBB, proteínas de la membrana basal, proteínas de unión estrecha y proteínas de transporte de BBB, y encontró cambios significativos que pueden contribuir a la disfunción de BBB. La investigación muestra cómo la BBB se vuelve permeable y permite que los componentes sanguíneos atraviesen fácilmente la barrera.
«El trabajo demuestra cuán importante es este modelo para una mayor comprensión de los mecanismos de la enfermedad en la BBB, el paso de fármacos a través de la barrera y los efectos de las drogas una vez que cruzan la barrera», dijo Anthony Atala, MD, autor principal y director de WFIRM. «También podemos optimizar el modelo para la medicina personalizada. Un organoide que contiene células derivadas de pacientes para identificar objetivos terapéuticos que son específicos para el individuo podría probarse con diferentes fármacos para determinar la eficacia, lo que resultará en mejores resultados para los pacientes».
El estudio se publica en Scientific Reports.
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Investigadores crean organoides cerebrales avanzados para modelar accidentes cerebrovasculares y detectar fármacos Más información: Goodwell Nzou et al, Modelo de unidad neurovascular 3D multicelular para evaluar la barrera hematoencefálica inducida por hipoxia y neuroinflamación Disfunción, Informes científicos (2020). DOI: 10.1038/s41598-020-66487-8 Información de la revista: Scientific Reports
Proporcionado por Wake Forest University Baptist Medical Center Cita: Barrera hematoencefálica inducida por inflamación disfunción estudiada en organoides (30 de julio de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-inflammation-blood-brain-barrier-dysfunction-organoids.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.