Ny forskningmodell visar samspelet mellan blodkärl och nervceller i hjärnan
Mikroflödesmodeller av blodhjärnbarriären och hjärnan visar för första gången det komplexa metabola samspelet mellan hjärnans blodkärl och nervceller. Det visar ett internationellt forskarlag med forskare från bland annat Karolinska Institutet och KTH i en studie som publiceras i tidskriften Nature Biotechnology.
Samspel och reglering mellan blodkärl och nervceller i hjärnan är mycket viktiga för dess funktion, men hur detta sker har varit svårt att kartlägga. Klassiska cellkultur-modeller av nervceller och blodkärlsceller är för enkla och kan inte visa på interaktioner, och studier på hjärnvävnad och djur är för komplicerade.
För att förstå hur blodkärl och omliggande hjärnvävnad interagerar byggde forskarna i den aktuella studien upp en så kallad ”organ-på-chip”-modell, en mikroflödesmodell med levande celler.
Genom modellen kunde forskarna analysera alla mindre molekyler som cellerna skickar ut, och hitta en tidigare icke beskriven koppling för hur blodkärlceller metaboliserar glukos och hur dessa metaboliter påverkar nervcellernas produktion av neurotransmittorer.
Forskarna arbetar nu vidare på att använda dessa system för att nå nya insikter om hjärnan och också bygga upp modeller av hjärnans sjukdomar.
Forskningen finansierades av Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering på Harvard University, Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), Sverige-Amerika Stiftelsen, Carl Trygger Stiftelse och Erik och Edith Fernström’s stiftelse.
Publikation
“A linked organ-on-chip model of the human neurovascular unit reveals the metabolic coupling of endothelial and neuronal cells”
Ben M Maoz, Anna Herland, Edward A FitzGerald, Thomas Grevesse, Charles Vidoudez, Alan R Pacheco, Sean P Sheehy, Tae-Eun Park, Stephanie Dauth, Robert Mannix, Nikita Budnik, Kevin Shores, Alexander Cho, Janna C Nawroth, Daniel Segrè, Bogdan Budnik, Donald E Ingber and Kevin Kit Parker
Nature Biotechnology, online 20 augusti 2018, doi: 10.1038/nbt.4226