Digital Tهينك Tank (DTT)

تطوير مفتاح GABA القطبية واللدونة العصبية في العضويات العصبية المنتجة بالتكنولوجيا الحيوية

لأول مرة ، نجح علماء من UMG ومجموعة التميز "التصوير الحيوي متعدد النطاقات" (MBExC) وكذلك المركز الألماني للأمراض العصبية التنكسية (DZNE) في إنشاء شبكات عصبية بوظائف الدماغ البشري من جذع الإنسان المستحث متعدد القدرات الخلايا. تُظهر الأنسجة المعروفة باسم العضويات العصبية المهندسة حيوياً (BENOs) الخصائص المورفولوجية للدماغ البشري. كما أنهم يطورون وظائف مهمة لتطوير وظائف التعلم والذاكرة. نُشر في Nature Communications.

المصدر: University Medicine Göttingen: Images from Zafeiriou et al. (2020) مفتاح قطبية GABA واللدونة العصبية في العضويات العصبية المهندسة حيوياً. نات كومون ، 11 ، 3791.

إلى اليسار: تمثيل "عضوي عصبي مُصنَّع حيوياً" (BENO) مُصنَّع وفقًا لطريقة طورها Zafeiriou et al. الإجراء المنشور يظهر تكوين بنية الشبكة العصبية من خلال تلوين بروتينات الواسمات العصبية (البروتين المرتبط بالأنابيب الدقيقة 2 ؛ الأزرق) والخيوط العصبية (الخضراء) وكذلك الخلايا الدبقية (البروتين الحمضي الليفي الدبقي ؛ الأحمر). مقياس: 0,5 مم. على اليمين: توسيع بنية الشبكة العصبية في BENO. بعد تلوين بروتين الخيوط العصبية ، تظهر المحاور العصبية باللون الأخضر ، لتنشيط الخلايا العصبية الجلوتاماتيكية باللون الأحمر ونواة الخلية باللون الأزرق

تعد عضيات الدماغ أدوات واعدة لنمذجة المرض وتطوير الأدوية. من أجل التكوين الصحيح للشبكة العصبية ، يجب أن تتطور الخلايا العصبية الاستثارية والمثبطة والخلايا الدبقية معًا. نقدم هنا تقريرًا عن التنظيم الذاتي الموجه للأشياء العضوية الجذعية متعددة القدرات التي يسببها الإنسان. تعد عضيات الدماغ أدوات واعدة لنمذجة المرض وتطوير الأدوية. من أجل التكوين الصحيح للشبكة العصبية ، يجب أن تتطور الخلايا العصبية الاستثارية والمثبطة والخلايا الدبقية. نحن هنا نقدم تقريرًا عن التنظيم الذاتي الموجه للخلايا الجذعية متعددة القدرات التي يسببها الإنسان في هيدروجيل الكولاجين في اتجاه شبكة عصبية شديدة الترابط في شكل نسيج مجهري. تتكون العضيات العصبية المهندسة بالتكنولوجيا الحيوية (BENOs) من الخلايا العصبية المثبطة والمثبطة المترابطة مع الخلايا النجمية الداعمة والخلايا قليلة التغصن. أحداث إمكانية إزالة الاستقطاب العملاقة (GDP) ، كما لوحظ في ثقافات BENO المبكرة ، تحاكي نشاط الشبكة المبكر لدماغ الجنين. يشير تغير قطبية GABA المرصود والناتج المحلي الإجمالي المنخفض في> 40 يومًا BENO إلى نضوج تدريجي للشبكة العصبية. تُظهر BENO تطورًا متسارعًا لطلقات الشبكة المعقدة بعد شهرين وعلامات تقوية طويلة الأجل. يمكن أن يؤدي تشابه الخصائص الهيكلية والوظيفية مع خصائص دماغ الجنين إلى تمكين استخدام BENOs في دراسات اللدونة العصبية ونمذجة المرض. الخلايا الموجودة في هيدروجيل الكولاجين في شبكة عصبية شديدة الترابط في شكل نسيج كبير الحجم. تتكون العضيات العصبية المهندسة بالتكنولوجيا الحيوية (BENOs) من الخلايا العصبية المثبطة والمثبطة المترابطة مع الخلايا النجمية الداعمة والخلايا قليلة التغصن. أحداث إمكانية إزالة الاستقطاب العملاقة (GDP) ، كما لوحظ في ثقافات BENO المبكرة ، تحاكي نشاط الشبكة المبكر لدماغ الجنين. يشير تغير قطبية GABA المرصود والناتج المحلي الإجمالي المنخفض في> 40 يومًا BENO إلى نضوج تدريجي للشبكة العصبية. تُظهر BENO تطورًا متسارعًا لطلقات الشبكة المعقدة بعد شهرين وعلامات تقوية طويلة الأجل. يمكن أن يؤدي تشابه الخصائص الهيكلية والوظيفية مع دماغ الجنين إلى تمكين استخدام BENOs في دراسات اللدونة العصبية ونمذجة المرض.