pte20250204014 in Leben

3D-Modell der Blut-Hirn-Schranke entwickelt

Entzündung des Nervengewebes wie bei Alzheimer und Co wird nun besser nachvollziehbar


Alzheimer-Patient: Blut-Hirn-Schranke spielt entscheidende Rolle (Foto: pixabay.com, Gerd Altmann)
Alzheimer-Patient: Blut-Hirn-Schranke spielt entscheidende Rolle (Foto: pixabay.com, Gerd Altmann)

Pohang (pte014/04.02.2025/10:30)

Ein in einem Laborexperiment die Blut-Hirn-Schranke genau nachbildendes 3D-Modell haben Forscher der Pohang University of Science and Technology entwickelt. Neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson resultieren aus dem Abbau der Funktionen von Gehirn und Nervensystem. Die dabei entscheidende Neuroinflammation entsteht durch komplizierte Interaktionen zwischen den Blutgefäßen des Gehirns und den Nervenzellen. Hier spielt die Blut-Hirn-Schranke eine zentrale regulatorische Rolle.

Hightech bringt Durchbruch

Bisher war es nicht möglich, die komplexe Struktur der Blutgefäße des Gehirns nachzubilden. Die südkoreanischen Forscher haben mittels der sogenannten "Decellularized Extracellular Matrix" nun eine darauf abgestimmte Bioink vorliegen. Dieser "Farbstoff", ein synthetisches Polymer, wurde aus dem Gehirn von Schweinen und Blutgefäßen gewonnen. Zusätzlich haben die Forscher mittels 3D-Bioprinting ein Gefäßmodell entwickelt, das die anatomische Struktur und Funktion der Blut-Hirn-Schranke nachbildet.

Ein entscheidendes Feature dieses Modells ist die spontane Bildung einer zweischichtigen Struktur, die in der Folge der Architektur von Blutgefäßen tatsächlich sehr nahekommt, heißt es. Zudem gelang es den Forschern die Anordnung und Organisation von "Tight Junction"-Proteinen nachzubilden, die bei konventionellen 2D-Modellen fehlen. Auch die Durchlässigkeit und Entzündungsreaktion der Blut-Hirn-Schranke ließen sich nach der Verabreichung entzündungsauslösender Substanzen nachverfolgen.

Entscheidende Erkenntnisse

Der neue Ansatz ermöglicht die präzise Modellierung der Mechanismen bei einer Entzündung des Nervengewebes. Damit haben die Forscher eigenen Angaben nach entscheidende Einblicke in die Rolle der Funktionsstörungen der Blut-Hirn-Schranke sowie der Pathophysiologie von neurodegenerativen Erkrankungen gewinnen können. Diese aktuellen Forschungsergebnisse sind im Fachmagazin "Biomaterials Research" veröffentlicht worden und in Zusammenarbeit mit dem Seoul National University Hospital entstanden.

(Ende)
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