Biyoteknoloji olaraq istehsal olunan nöronal orqanoidlərdə GABA polarite açarının və nöronal plastisiyanın inkişafı

İlk dəfə UMG və Mükəmməllik Kümesi "Multiscale Bioimaging" (MBExC) və Alman Nörodejenerativ Xəstəliklər Mərkəzinin (DZNE) alimləri, insan beyninin funksiyaları olan, pluripotent kök hüceyrələri olan nöronal şəbəkələr yaratmağa müvəffəq oldular. Biyomühendislikli Nöronal Organoidlər (BENO) olaraq bilinən toxumalar insan beyninin morfoloji xüsusiyyətlərini göstərir. Həm də öyrənmə və yaddaş funksiyalarının inkişafı üçün vacib olan funksiyaları inkişaf etdirirlər. Nature Communications-da dərc edilmişdir.

Mənbə: University Medicine Göttingen: Zafeiriou et al. (2020) Biyomühendislikli Nöronal Organoidlərdə GABA polarite açarı və nöronal plastiklik. Nat Commun, 11, 3791.

Solda: Zafeiriou və digərlərindən birinə görə istehsal olunan “Biomühendislikli Nöronal Organoid” in (BENO) nümayəndəliyi. nəşr olunmuş prosedur; sinir şəbəkəsi quruluşunun meydana gəlməsi, sinir marker zülallarının (mikrotübül ilə əlaqəli protein 2; mavi) və neyrofilamentin (yaşıl), həmçinin glial hüceyrələrin (glial fibrillary acidic protein; qırmızı) rənglənməsi ilə göstərilir. Ölçü: 0,5 mm. Sağda: BENO-da sinir şəbəkəsi quruluşunun genişləndirilməsi. Neyrofilament zülalı rəngləndikdən sonra nöronal aksonlar yaşıl rəngdə göstərilir, qırmızıda glutamaterjik neyronlar, mavi rəngdə hüceyrə nüvələri aktivləşir.

Beyin orqanoidləri xəstəliklərin modelləşdirilməsi və dərman inkişafı üçün perspektivli vasitədir. Sinir şəbəkəsinin düzgün əmələ gəlməsi üçün həm həyəcan verici, həm də inhibitor neyronlar və glial hüceyrələr birlikdə inkişaf etməlidir. Burada insandan qaynaqlanan pluripotent beyin kök orqanoidlərinin istiqamətləndirilmiş öz-özünə təşkili barədə məlumat veririk. Beyin orqanoidləri xəstəliklərin modelləşdirilməsi və dərman inkişafı üçün perspektivli vasitədir. Sinir şəbəkəsinin düzgün əmələ gəlməsi üçün həm həyəcan verici, həm də inhibitor neyronlar və glial hüceyrələr inkişaf etməlidir. Burada insan tərəfindən törədilən pluripotent kök hüceyrələrin, kollagen hidrojelində makroskopik toxuma formatında yüksək dərəcədə şəbəkəli bir sinir şəbəkəsi istiqamətində yönəldilmiş öz-özünə təşkili barədə məlumat veririk. Biotexnoloji olaraq hazırlanmış neyron orqanoidlər (BENO) dəstəkləyici astrositlər və oliqodendrositlərlə bir-birinə bağlı həyəcan verici və inhibitor neyronlardan ibarətdir. Nəhəng Depolarizasiya Potensialı (ÜDM) hadisələri, erkən BENO mədəniyyətlərində göründüyü kimi, fetus beyninin erkən şəbəkə fəaliyyətini təqlid edir. Gözlənilən GABA polarite dəyişikliyi və> 40 gündə BENO-da ÜDM-in azalması sinir şəbəkəsinin mütərəqqi bir olgunlaşmasına işarə edir. BENO-lar iki aydan sonra kompleks şəbəkə partlayışlarının sürətlənmiş inkişafını və uzunmüddətli güclənmə əlamətlərini göstərir. Struktur və funksional xüsusiyyətlərin fetus beyninə bənzərliyi BENO-ların sinir plastisiyası və xəstəlik modelləşdirmə işlərində istifadə olunmasına imkan verə bilər. Bir kollagen hidrojelindəki hüceyrələr makroskale toxuma formatında bir-birinə çox bağlı sinir şəbəkəsinə çevrilir. Biotexnoloji olaraq hazırlanmış neyron orqanoidlər (BENO) dəstəkləyici astrositlər və oliqodendrositlərlə bir-birinə bağlı həyəcan verici və inhibitor neyronlardan ibarətdir. Nəhəng Depolarizasiya Potensialı (ÜDM) hadisələri, erkən BENO mədəniyyətlərində müşahidə edildiyi kimi, fetus beyninin erkən şəbəkə fəaliyyətini təqlid edir. Gözlənilən GABA polarite dəyişikliyi və> 40 gündə BENO-da ÜDM-in azalması sinir şəbəkəsinin mütərəqqi bir olgunlaşmasına işarə edir. BENO-lar iki aydan sonra kompleks şəbəkə partlayışlarının sürətlənmiş inkişafını və uzunmüddətli güclənmə əlamətlərini göstərir. Struktur və funksional xüsusiyyətlərin fetal beyinə bənzərliyi BENO-ların sinir plastisiyası və xəstəlik modelləşdirmə işlərində istifadə olunmasına imkan verə bilər.