Modellierung des ischämischen Schlaganfalls in einer Trikultureinheit für neurovaskuläre Systeme auf einem Chip
UnternehmenDezember 2021
MIMETAS BV, Oegstgeest, Niederlande
Bei einem ischämischen Schlaganfall ist die Funktion des zerebralen Gefäßsystems, welches von der sogenannte neurovaskulären Einheit (NVU) gebildet wird, beeinträchtigt. Für ein besseres Verständnis der Mechanismen, die an der Funktionsstörung der NVU und ihrer Wiederherstellung beteiligt sind, fehlt es bisher an komplexen menschlichen In-vitro-Modellen der NVU.
Hier wird die Entwicklung eines humanen NVU auf-dem-Chip Modells mit einer Plattform, die die parallele Kultivierung von 40 Chips ermöglicht, beschrieben. Das Modell besteht aus einem durchbluteten Gefäß mit primären menschlichen Hirnendothelzellen in Co-Kultur mit Astrozyten und Neuronen aus induzierten pluripotenten Stammzellen. Der ischämische Schlaganfall wurde mit einem dreifachen Ansatz nachgeahmt, der chemische Hypoxie, Hypoglykämie und unterbrochene Perfusion kombiniert. Das Modell zeigte dabei spontane neuronale Aktivität sowie eine physiologische Barrierefunktion. Die Exposition gegenüber der toxischen Substanz Staurosporin führte zu einer Störung der Endothelschranke, wodurch der elektrische Transepithelwiderstand verringert und die Permeabilität für Natriumfluorescein erhöht wurde. Unter Bedingungen, die einen Schlaganfall nachahmen, zeigten die Hirnendothelzellen ebenfalls eine stark reduzierte Barrierefunktion.
Die Ergebnisse zeigen, dass das Modell für grundlegende Studien der NVU-Funktion bei Schlaganfall und anderen neurologischen Erkrankungen, für die Untersuchung potenzieller Therapien sowie aufgrund seiner möglichen Automatisierung für das Screening von Wirkstoffen von Nutzen sein kann.
Modeling ischemic stroke in a triculture neurovascular unit on-a-chip
Nienke R. Wevers
Nienke R. Wevers et al. Fluids and Barriers of the CNS 2021 [1]
Physicians Committee for Responsible Medicine [2]
Eingestellt am: 01.02.2022
[1] https://fluidsbarrierscns.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12987-021-00294-9[2] https://www.pcrm.org/news/ethical-science/studying-ischemic-stroke-chip
