Oμάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ ανέπτυξε έναν νέο τρόπο μελέτης μιας συνηθισμένης εγκεφαλικής νόσου που επηρεάζει εκατομμύρια ανθρώπους σε όλο τον κόσμο.
Οι ερευνητές δημιούργησαν στο εργαστήριο μικροσκοπικά μοντέλα αιμοφόρων αγγείων και τα χρησιμοποίησαν για να διερευνήσουν πώς μια γενετική διαταραχή προκαλεί διαρροή αίματος στον εγκέφαλο, οδηγώντας σε προβλήματα όπως απώλεια μνήμης, άνοια και εγκεφαλικό.
Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Stem Cell Reports.
Νόσος εγκεφαλικών μικρών αγγείων
Η νόσος μικρών εγκεφαλικών αγγείων (SVD) προκαλεί ένα στα πέντε εγκεφαλικά επεισόδια, τα οποία συμβαίνουν όταν ένας θρόμβος αίματος εμποδίζει την ροή του αίματος και του οξυγόνου στον εγκέφαλο.
Ωστόσο, μερικοί άνθρωποι κληρονομούν μια σπάνια μορφή της νόσου που μπορεί να τους «χτυπήσει» από την ηλικία των τριάντα ετών.
Και οι δύο τύποι SVD έχουν παρόμοια χαρακτηριστικά.
Το μοντέλο που εξηγεί τη νόσο SVD
Οι ερευνητές από το Ινστιτούτο Έρευνας Καρδιάς και Πνευμόνων Victor Phillip Dahdaleh στο Cambridge χρησιμοποίησαν κύτταρα δέρματος από ασθενείς με την κληρονομική μορφή SVD, η οποία συνδέεται με μια μετάλλαξη σε ένα γονίδιο που ονομάζεται COL4.
Μετέτρεψαν τα κύτταρα του δέρματος σε βλαστοκύτταρα, ένα είδος κυττάρων δηλαδή που μπορούν να μετατραπούν σε οποιονδήποτε άλλο τύπο κυττάρου του ανθρώπινου οργανισμού.
Στη συνέχεια χρησιμοποίησαν αυτά τα βλαστοκύτταρα για να δημιουργήσουν κύτταρα αιμοφόρων αγγείων του εγκεφάλου και να δημιουργήσουν ουσιαστικά ένα μοντέλο της νόσου, που να αναπαράγει τις βλάβες που εντοπίζονται στα αγγεία του εγκεφάλου των ασθενών με άνοια.
Η Dr. Alessandra Granata, από το Τμήμα Κλινικών Νευροεπιστημών στο Κέιμπριτζ, που ηγήθηκε της μελέτης, επισήμανε:
«Η SVD επηρεάζει εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως, αλλά ακόμα δεν έχουμε αποτελεσματικές θεραπείες επειδή δεν κατανοούμε πλήρως τι βλάπτει τα αιμοφόρα αγγεία και οι περισσότερες γνώσεις μας προέρχονται από μελέτες σε ζώα.
Γι’ αυτό χρησιμοποιήσαμε βλαστοκύτταρα, για να δημιουργήσουμε κύτταρα των αιμοφόρων αγγείων του εγκεφάλου και να φτιάξουμε ένα μοντέλο της ασθένειας που μιμείται αυτό που βλέπουμε στους ασθενείς».
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι τα αιμοφόρα αγγεία στο μοντέλο τους περιβάλλονταν από έναν τύπο «πλέγματος» που ονομάζεται εξωκυτταρική μήτρα, η οποία παρέχει στήριξη και σταθερότητα στα αγγεία. Το γονίδιο COL4 είναι απαραίτητο για την υγεία αυτού του στηρίγματος.
Ωστόσο, στο μοντέλο τους η εξωκυτταρική μήτρα είχε διαρραγεί, ειδικά στα σημεία όπου τα κελιά ήταν «κουμπωμένα» μεταξύ τους με δομές που ονομάζονται «σφιχτές διασταυρώσεις». Αυτός είναι και ο λόγος, κατέληξαν οι επιστήμονες, για τον οποίο τα αιμοφόρα αγγεία διαρρέουν αίμα στον εγκέφαλο (χαρακτηριστικό της SVD).
Τι ανακάλυψαν οι ερευνητές
Η ομάδα ανακάλυψε επίσης ότι μια ομάδα μορίων που ονομάζονται μεταλλοπρωτεϊνάσες (MMPs) εμπλέκονται σε αυτή τη βλάβη. Συνήθως, τα MMP βοηθούν στη διατήρηση του πλέγματος, αλλά αν παραχθούν υπερβολικά, μπορεί να το βλάψουν.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές δοκίμασαν δύο φάρμακα που μπλοκάρουν τα MMP – ένα αντιβιοτικό και ένα αντικαρκινικό φάρμακο – και διαπίστωσαν ότι ανέτρεψαν τη βλάβη και σταμάτησαν τη διαρροή.
Η Dr. Granata είπε: «Αυτά τα φάρμακα έχουν σοβαρές παρενέργειες, επομένως δεν είναι κατάλληλα για τη θεραπεία του SVD. Αλλά δείχνουν ότι θεωρητικά, η στόχευση στα MMPs θα μπορούσε να σταματήσει την ασθένεια. Το μοντέλο μας θα μπορούσε εύκολα να αναπαραχθεί ώστε να δοκιμαστεί η αποτελεσματικότητα μελλοντικών πιθανών φαρμάκων«.
Με πληροφορίες από: interestingengineering.com
Φωτογραφία: istock