Investigadores del Real Instituto de Tecnología KTH de Estocolmo, Suecia, diseñaron una barrera hematoencefálica en un chip utilizando células madre de origen humano. El dispositivo imita fielmente la barrera hematoencefálica y permite a los investigadores estudiar su función y el efecto de los fármacos sin tener que utilizar animales de experimentación. Al incorporar sensores, el chip puede monitorear la función de la barrera casi en tiempo real.
La barrera hematoencefálica es una capa de endotelio que recubre los vasos del cerebro e impide la entrada de varias moléculas pequeñas. Esta capa protege al cerebro de muchas sustancias en la sangre que de otro modo podrían causar daños o problemas en este órgano altamente especializado. Los medicamentos destinados a tratar problemas neurológicos en el cerebro deben poder cruzar la barrera. Además, la barrera puede verse afectada y en cierta medida comprometida por diversos procesos fisiológicos, incluida la inflamación, pero ha sido difícil estudiar estos fenómenos.
Esta última tecnología proporciona una ayuda bienvenida a los investigadores que esperan desentrañar los misterios de la barrera hematoencefálica. El grupo de investigación detrás del desarrollo ha creado una barrera hematoencefálica en un chip, utilizando células madre de origen humano para formar la barrera.
"Hemos basado con éxito la barrera en células derivadas de células madre humanas, por lo que este modelo es relevante para los medicamentos que se están probando en humanos, mientras que otros modelos se fabrican con células animales o son demasiado simples para monitorearlos de cerca", dijo Isabelle Matthiesen, investigadora involucrada en el estudio.
El dispositivo proporciona un seguimiento casi continuo de la integridad de la barrera, lo que permite a los investigadores estudiar procesos que pueden afectar la barrera en enfermedades neurodegenerativas, como la inflamación. El grupo de investigación actual utilizó el dispositivo para estudiar el efecto de la inflamación sobre la integridad de la barrera y el efecto de los fármacos antiinflamatorios en este proceso. Los sensores electrónicos dentro del dispositivo proporcionan una lectura de la integridad de la barrera aproximadamente una vez por minuto.
"Por ejemplo, cuando se administra un fármaco por primera vez, se produce un cambio enorme en las células y luego se estabiliza", dijo Thomas Winkler, otro investigador que participó en el estudio. “Con los métodos típicos de prueba de medicamentos, no se verían esos cambios rápidos. Ahora podemos ver que la ruptura de la barrera hematoencefálica ocurre rápidamente bajo estrés y pudimos ver cómo podría prevenirse con el antioxidante”.
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