Gehirnmodell zur Untersuchung der chemisch induzierten dopaminergen neuronalen Toxizität
2022
Johns Hopkins University, Baltimore, USA
Im Zusammenhang mit der Parkinson-Krankheit (PD) wird die Empfindlichkeit der dopaminergen Neuronen in der Substantia nigra pars compacta gegenüber oxidativem Stress als ein Schlüsselfaktor der PD-Pathogenese angesehen. Hier wurde die Wirkung verschiedener oxidativen Stress auslösender Substanzen (6-OHDA, MPTP oder MPP+) auf die Population dopaminerger Neuronen in einem iPSC-abgeleiteten menschlichen 3D-Gehirnmodell (aka BrainSpheres) untersucht. Die Behandlung mit 6-OHDA, MPTP oder MPP+ nach 4 Wochen der Differenzierung führte zu einer Störung des dopaminergen neuronalen Phänotyps in BrainSpheres. 6-OHDA erhöhte die Produktion von reaktivem Sauerstoff und verringerte die mitochondriale Funktion am effizientesten. Darüber hinaus induzierte es die stärksten Veränderungen der Genexpression und der Metaboliten, die mit oxidativem Stress und mitochondrialer Dysfunktion zusammenhängen. Die Co-Kultivierung von BrainSpheres mit einer endothelialen Barriere unter Verwendung eines Transwell-Systems ermöglichte die Bewertung der unterschiedlichen Penetrationskapazitäten der getesteten Substanzen und der Schäden, die sie an den dopaminergen Neuronen innerhalb der BrainSpheres verursachten. Dieser Ansatz rekapituliert daher neurodegenerative Prozesse bei Morbus Parkinson und könnte als Instrument für die Entdeckung von Arzneimitteln relevant sein.
Human iPSC 3D brain model as a tool to study chemical-induced dopaminergic neuronal toxicity
David Pamies
Eingestellt am: 12.05.2022
[1] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0969996122001115?via%3Dihub
