Таким образом, хотя известно, что незрелый мозг особенно уязвим к повреждению от воспаления, а также от недостатка кислорода или крови, а измененный ГЭБ связан с церебральным параличом и осложнениями от черепно-мозговой травмы у детей, на сегодняшний день исследования по этим вопросам вопросы были затруднены. Теперь исследователи биоинженерии из Университета Темпл в Филадельфии придумали экспериментальный обходной путь — синтетический педиатрический гематоэнцефалический барьер на небольшом чипе — и успешно протестировали его с использованием эндотелиальных клеток головного мозга крысы (RBEC) от крысят и эндотелиальных клеток человека. . Об этом они расскажут на встрече ASCB / IFCB в Филадельфии 8 декабря.Модель BBB на чипе создана докторантом Судхиром Деосаркаром в лаборатории Мохаммада Киани в Университете Темпл в Филадельфии в сотрудничестве с Барбарой Крынской из Педиатрического исследовательского центра больниц Шрайнерс Медицинской школы Темпл и Балабхаскаром Прабхакарпандианом из Исследовательской корпорации CFD в Хантсвилл, Алабама.
Деосаркар называет свою физиологически реалистичную педиатрическую модель ГЭБ in vitro на чипе B3C. Он имеет два отделения: одно для выращивания клеток кровеносных сосудов, а другое для культивируемых клеток мозга, имитируя физиологию ГЭБ. Исследователи изготовили B3C, используя оптически прозрачный, проницаемый для кислорода полимер, полидиметилсилоксан, на предметном стекле с сосудистым (апикальным) и тканевым (базолатеральным) отсеками. Для подтверждения принципа теста Деосаркар вырастил клетки кровеносных сосудов головного мозга крысы на сосудистой стороне чипа и протестировал барьер, который они образовали, в различных условиях потока с помощью ряда тестов, включая иммунофлуоресцентное окрашивание плотных контактов, которые соединяли эндотелиальные клетки. а также электрическое сопротивление через барьер, и отслеживая молекулы различного размера, когда они пересекают тканевую сторону модели.
Результаты обнадеживают, сообщает Deosarkar. Поскольку взаимодействия эндотелиальных клеток с соседними клетками мозга и факторы, секретируемые этими клетками, необходимы для функции ГЭБ, проницаемость флуоресцентно меченых молекул значительно снижалась в присутствии факторов из клеток мозга, моделируя ГЭБ человека.
Посредством культивирования RBEC и человеческих эндотелиальных клеток в условиях потока исследователи обнаружили, что соединения между клетками, которые они формируют, точно имитируют формирование эндотелиального барьера в головном мозге. Деосаркар говорит: «В этом исследовании мы разработали первую реалистичную педиатрическую модель ГЭБ (B3C) с использованием RBEC из крысят и эндотелиальных клеток человека, которая может служить в качестве модельной системы in vitro для изучения функции ГЭБ при детских неврологических заболеваниях, а также для тестирование новых методов лечения этих заболеваний ».