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Montag, 27 Februar 2023 14:19

Zürich: Neues vielversprechendes Blut-Hirn-Schranken-Modell Empfehlung

Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich unter der Leitung von Professor Andreas Hierlemann  haben ein mikrofluidisches 3D-Blut-Hirn-Schranken-Modell entwickelt, mit dem z.B. Therapien gegen Hirntumore besser erforscht werden können.


Das BHS-Modell umfasst menschliche zerebrale Endothelzellen sowie primäre Perizyten und Astrozyten in einer 3D-Anordnung innerhalb einer pumpenfreien, offenen Mikrofluidik-Plattform. Die Flussverhältnisse des Körper werden mit einer Wippe in Bewegung gebracht werden, um die Zellen nicht zu stressen. Ein Vergleich mit herkömmlichen modellen ergab, dass das neue Modell eine dichterte Barriereschicht aufweis. Die Durchlässigkeit und morphologische Veränderungen der Blut-Hirn-Schranke können mit hochauflösender Zeitraffermikroskopie untersucht werden. Die Messung des elektrischen Widerstands erfolgt durch durchsichtige Elektroden, die auf Deckgläsern beiderseits der Barriere angebracht sind.

Als ersten Test haben die WissenschaftlerInnen das Barrieren-modell einem Sauerstoff-Zucker-Mangel ausgesetzt, wie er bei einem Schlaganfall entsteht. Sie konnten zeigen, dass der elektrische Widerstand der Barriere zusammenbricht, noch bevor sie sich morphologisch verändert und damit durchlässiger wird. Die hochauflösende Live-Bildgebung zeigte die Bildung großer Aktin-Stressfaserbündel in der Endothelschicht, was letztlich zu einer Schrumpfung der Zellen und zum Bruch der Barriere führt.

Originalpublikation:
Wei W, Cardes F, Hierlemann A, Modena MM: 3D In Vitro Blood-Brain-Barrier Model for Investigating Barrier Insults. Advanced Science, 13. Februar 2023, doi: 10.1002/advs.202205752

Quelle:
https://ethz.ch/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2023/02/besser-verstehen-wie-die-blut-hirn-schranke-funktioniert.html