Dienstag, 27. Februar 2024
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Medizin

Forschende züchten Hirngewebe erfolgreich nach

Forschende züchten Hirngewebe erfolgreich nach
© JohanSwanepoel - stock.adobe.com
Forschende der Hokkaido-Universität haben einen Schritt in Richtung Heilung von Gehirnzellen gemacht. Sie verwenden Hydrogel-Materialien in Kombination mit neuralen Stammzellen, um neues Hirngewebe zu züchten. Neurale Stammzellen sind Stammzellen im Nervensystem, mit der Fähigkeit zur Selbsterneuerung und zur Bildung differenzierter Vorläuferzellen, aus denen unter anderem Nervenzellen entstehen. Hydrogele sind meist hochporöse Kunststoffe, die mit Wasser gefüllt sind.

Entwicklung eines Hydrogelmaterials: Immunzellen und neuronale Zellen aus dem umgebenden Hirngewebe können eindringen

Als ersten Schritt haben die Expert:innen ein Hydrogelmaterial entwickelt, in dem neurale Stammzellen überleben können. Die Forschenden fanden heraus, dass ein elektrisch neutrales Gel zu den besten Resultaten führte. Darin bildeten sich Poren, in denen Zellen kultiviert werden konnten.

„Als ich die 3D-Struktur der porösen Hydrogele sah, die mein Kollege Tomáš in einem Meeting zeigte, dachte ich, sie könnten in regenerativen Behandlungen als Gerüst für die Kultivierung von Nervenzellen verwendet werden“, so der Wissenschaftler Satoshi Tanikawa. Als dieses Gel für diesen Prozess optimiert war, tränkte er es mit einem Wachstumsfaktor-Serum und pflanzte es in ein beschädigtes Mäusegehirn ein. Nach 3 Wochen waren Immunzellen und neuronale Zellen aus dem umgebenden Hirngewebe in das Hydrogel eingedrungen und Blutgefäße gewachsen.
 
 

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Hohe Überlebensrate der injizierten Stammzellen in das Hydrogel: Neues Hirngewebe nach 40 Tagen

Zu diesem Zeitpunkt injizierten die Forschenden neurale Stammzellen in das Hydrogel. Nach 40 Tagen war die Überlebensrate der Stammzellen hoch, und einige hatten sich in neue Astrozytenzellen oder neuronale Zellen differenziert, also neues Hirngewebe gebildet. Im nächsten Schritt wollen die Forschenden den optimalen Zeitpunkt für die Injektion der neuralen Stammzellen herausfinden.

Hirninfarkte, bei denen Gewebe von der Versorgung mit Sauerstoff abgeschnitten werden, sind eine schwere Krankheit", so Tanikawa. Die Sterblichkeit sei hoch, und diejenigen, die überleben, hätten mit schweren Folgeschäden zu kämpfen. „Ich glaube, dass unsere Arbeit zur Grundlage für medizinische Behandlungen von diesen Patient:innen werden kann", sagt Tanikawa abschließend.
Hokkaido-Universität

Quelle: pressetext.com



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