ETH-Forschende untersuchen Blut-Hirn-Schranke

20 Februar 2023 09:23

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Basel - Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) haben ein dreidimensionales Modell zur Erforschung der Blut-Hirn-Schranke entwickelt. Mit der neuen Methode kann besser abgebildet werden, wie sich die Prozesse im zentralen Nervensystem abspielen. Die Entwicklung könnte für die Therapie von Hirntumoren genutzt werden.

Forschende am im Basel ansässigen Bio Engineering Labor der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) haben ein in-vitro-Modell der Blut-Hirn-Schranke entwickelt. Laut einer Medienmitteilung hat das Forscherteam um Mario Modena und Andreas Hierlemann dabei ein offen-mikrofluidisches 3D-Modell erstellt. Um die Zellstruktur im menschlichen Körper zu replizieren, wurden dabei für die Barriere auf einer Plattform jene Zelltypen kombiniert, die auch natürlicherweise die Blut-Hirn-Schranke bilden: mikrovaskuläre Endothelzellen, humane Astrozyten und humane Perizyten. Damit können Prozesse im zentralen Nervensystem dargestellt und neurale Prozesse simuliert werden.

Die Durchlässigkeit der modellierten Membran wurde mit den Differenzen elektrischer Widerstände an transparenten Elektroden gemessen. Deren Vorteil gegenüber traditionellen ist, dass keine Drahtstruktur die Messergebnisse verfälschen könnte. Zudem wurde mit hochauflösender Zeitraffermikroskopie morphologische Veränderungen der Barriere abgebildet. Bei den Messungen mit der neuen Plattform wurde zum Beispiel ein Schlaganfall simuliert, in dem die Barriere einem Sauerstoff-Zucker-Mangel ausgesetzt wurde. Morphologische Veränderung schlugen sich in den Potentialmessdaten nieder. Zudem kann die Methode eventuell für eine Therapie von Hirntumoren genutzt werden.

Die erfolgreiche Studie wurde in der jüngsten Ausgabe von „Advanced Science" veröffentlicht. Pharmaunternehmen haben bereits Kontakt zu den Forschenden aufgenommen. ww

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