Ein Bild des dreidimensionalen neuronalen Schaltkreises "Asteroid". Robert Krencik und Jessy van Asperen über EurekaAlert
Wissenschaftler erstellen Mini-Gehirne aus menschlichen Stammzellen, mit denen Forscher herausfinden können, wie das Nervensystem nach Verletzungen oder Krankheiten repariert werden kann.
Neurowissenschaftler Robert Krencik, Ph.D. von der Houston Methodist Research Institute führt die Forschung zum Wachstum der Gehirnmodelle an. Mit dem Mini-Gehirn können Wissenschaftler Medikamente und Behandlungen testen und die Ursache für krankheitsverursachende Mutationen finden. Dr. Krenick beschreibt die Forschung. sagt : „Wir hatten immer das Gefühl, dass das, was wir im Labor machten, nicht genau modellierte, wie die Zellen im menschlichen Gehirn wirken. Als wir diese Zellen zum ersten Mal systematisch zusammensetzten, änderten sie zum ersten Mal ihre morphologische Komplexität und Größe dramatischund Form. Sie sehen aus wie Zellen, wie Sie sie im menschlichen Gehirn sehen würden, sodass wir jetzt Zellen im Labor in einer natürlicheren Umgebung untersuchen können. “
Gehirnmodell ermöglicht es Wissenschaftlern, schneller zu testen
Die Forschung ist wichtig, weil sie es Wissenschaftlern ermöglicht, zu untersuchen, wie das Gehirn stabiler und natürlicher reagiert. Genauso wie ein Architekt ein maßstabsgetreues Modell eines zukünftigen Gebäudes erstellt, um die Proportionen zu testen, können die Mini-Gehirnmodelle dies tunWissenschaftler sehen das Gehirn in seiner vollständig komplexen Form. Dieses klarere Bild beschleunigt die Forschung und Tests im Gehirn. „Normalerweise dauert es Monate und Jahre, bis sich das Wachstum dieser 3-D-Mini-Gehirne entwickelt hat.“ sagte Krencik. „Wir haben neue Techniken, um die Zellen separat vorzureifen und dann zu kombinieren, und wir haben festgestellt, dass sie innerhalb weniger Wochen reife Interaktionen miteinander eingehen können. Also die Zeitspanne, um zu diesem Endpunkt zu gelangendenn Studien werden mit unserem System drastisch reduziert. “
Um die Modelle zu erstellen, konzentrierte sich der Wissenschaftler auf den Zelltyp Astrozyten, die die Hauptakteure sind, um die Neuronen des Gehirns dazu zu bringen, sich zu verbinden und miteinander zu sprechen. Zellen tun dies, indem sie zur Steigerung beitragen Anzahl und Stärke der neuronalen Verbindungen im Gehirn und Rückenmark. Diese sternförmigen Zelltypen sind an den meisten neuralen Erkrankungen beteiligt und auch für die Aufrechterhaltung eines gesunden Nervensystems verantwortlich. Die Zugabe von Astrozyten beschleunigte die Verbindungen der umgebenden NeuronenBei der Einführung der Forschung in seine veröffentlichte Arbeit hat Krenciks Gruppe diese biotechnisch hergestellten Mini-Gehirne genannt. "Asteroiden" um die Modelle von anderen biotechnisch hergestellten Gehirnen zu unterscheiden, die keine Astrozyten enthalten, die als Organoide bekannt sind.
„Mit unserem System können wir reife Astrozyten erzeugen und sie stärker als bisher eng mit Neuronen interagieren lassen“ sagte Krencik. „Im Gegensatz zu anderen Zellen im Gehirn und im Rest des Körpers haben Astrozyten beim Menschen einzigartige Eigenschaften. Es wird angenommen, dass sie teilweise für die einzigartigen kognitiven Funktionen des Menschen verantwortlich sind und möglicherweise auch Aspekten menschlicher Krankheiten wie Alzheimer und Alzheimer zugrunde liegenAutismus-Spektrum-Störungen. ”Ihre Ergebnisse sind in einem Artikel beschrieben mit dem Titel „Systematische dreidimensionale Kokultur rekapituliert schnell Wechselwirkungen zwischen menschlichen Neuronen und Astrozyten“ in der Ausgabe vom 12. Dezember von Stammzellenberichte.
Via : Houston Methodist , ZELLE