Por Brain & Behavior Staff
Investigadores co-dirigidos por el joven investigador BBRF 2016, Ethan Lippmann, Ph.D., informaron que han logrado “construir” tejido vascular que funciona como la membrana protectora crucial del cerebro, llamada barrera hematoencefálica. La barrera actúa como un tamiz selectivo, manteniendo las moléculas grandes, incluidas las bacterias, fuera del cerebro y el fluido espinal, pero permitiendo que el oxígeno, la glucosa y otras sustancias vitales ingresen.
El trabajo, realizado en la Universidad de Vanderbilt y publicado el 14 de febrero de 2019 en Stem Cell Reports, debería ayudar a acelerar la traducción de ideas científicas a la investigación sobre el cerebro.
Si bien los cultivos bidimensionales de células cerebrales se han desarrollado en el pasado, esta es la primera vez que se crea un modelo tridimensional que funciona como la barrera hematoencefálica humana. El modelo se cultiva a partir de células extraídas de la vasculatura humana que se inducen a desarrollarse como un tipo de célula especializada que es la base de la barrera hematoencefálica. Luego se ensamblan en una matriz tridimensional que funciona como un andamio.
La técnica de reprogramación de células, pionera en la investigación del cerebro por los beneficiarios de BBRF y otros en la última década, se llama iPSC, que significa tecnología de “células madre pluripotentes inducidas”. Tiene muchas aplicaciones en la medicina, especialmente en la creación de varios tipos de “organoides”: cultivos vivos y tridimensionales de células que están obligados a desarrollarse como tipos de células específicos de varios órganos corporales. Un camino prometedor para avanzar en las pruebas de drogas y la investigación de enfermedades está en la creación de modelos organoides de órganos humanos, para determinar la eficacia y la potencia de los medicamentos.
Si bien los investigadores han experimentado con organoides cerebrales rudimentarios, el nuevo método para recrear estructuras que desempeñan el papel de la barrera hematoencefálica humana, si se incorporara a los organoides cerebrales, traería a la ciencia un gran paso más cerca de crear “cerebros en un plato” que fielmente replicar tanto la estructura como la función de los cerebros humanos reales, o partes de ellos.
Duplicar la barrera endotelial en los organoides del cerebro es crítico, porque el cerebro debe estar protegido de sustancias en la sangre.
La barrera hematoencefálica desarrolla “fugas” en ciertas enfermedades, incluidas ciertas enfermedades neurológicas, como la ELA y la epilepsia. También es más permeable cuando la inflamación en el cuerpo alcanza niveles altos. Esta puede ser una forma en que las moléculas inflamatorias ingresan al cerebro y perturban la función normal, por ejemplo, en la esclerosis múltiple.
