Nörolojik Rahatsızlıkları Tedavi Etmenin Anahtarı

İnsan beyni 400 milin üzerinde toplam damar sistemine sahipken, oksijenli kan ve besin maddelerini milyarlarca beyin hücresine ulaştırmak için kritik olan kan damarlarının bu karmaşık labirentinin çoğunu oluşturan küçük kılcal damarlar hakkında çok az şey bilinmektedir. Seattle Çocuk Araştırma Enstitüsü Gelişimsel Biyoloji ve Rejeneratif Tıp Merkezi'nde baş araştırmacı olan Dr. Andy Shih, bu geniş ağın beyindeki kan akışını nasıl düzenlediğini anlamanın, inme ve hipoksi gibi yenidoğan ve çocukluk dönemi nörolojik durumları, bunama ve Alzheimer hastalığı gibi yaşlanma sorunları için yeni tedavilerin anahtarı olabileceğini belirtmiştir. Shih, yetersiz kan akışının, çocuklarda ve yetişkinlerde görülen yaygın nörolojik sorunların çoğuna katkıda bulunduğunu ifade etmiştir. Shih, yine de, in vivo klinik görüntüleme teknikleriyle saç kalınlığının 1 / 10'u kadarını ölçen kılcal damarları göremedikleri için, kanın bu yoğun damar yatağından nasıl geçtiğini belirlemenin hala zor olduğunu sözlerine eklemiştir.

Daha yakından bakmak isteyen Shih ve bilim insanları, Dr. Andréee-Anne Berthiaume ve Dr. David Hartmann, hayvan modellerinde beyin kılcal damarlarını izole etmek ve incelemek için iki fotonlu görüntüleme ve optogenetik adı verilen özel teknikler uyguladıklarını bildirmişlerdir. Nature Neuroscience'da yayınlanan bulguları, beyindeki kılcal kan akışını yöneten ve beyin araştırmalarının gelecekteki yolları için geniş etkileri olan dinamikleri tanımlamaktadır. Çalışmada, Shih liderliğindeki bilimsel ekip, perisit adı verilen bir hücre tipine odaklandıklarını bildirmişlerdir. Perisitler, kılcal yüzeyi kaplamakla birlikte genel olarak vasküler duvar hücreleri olarak kategorize edilmektedirler. Shih, bunlara duvar hücreleri dendiğini çünkü damar duvarına çok yakın yapışmadıklarını (muralis duvar için Latince'dir), ama sanki kılcal damarlara uzun fırça darbeleriyle boyandıklarını hayal ettiğini belirtmiştir. Shih, perisitlerin tüm bu beyin kılcal damarlarında yaşardıklarını ve bu yoğun ağın %90'ından fazlasıyla temas kurduklarını ifade etmiştir. Ayrıca Shih, arterlerin ve arteriyollerin duvar hücrelerinin aksine, tüm damarı çevrelemeyen uzun uzantılara sahip olduklarını sözlerine eklemiştir. Shih, beyin kılcal perisitlerinin kılcal damarları daraltıp genişletip genişletmediğinin, keşfedildiklerinden beri tartışmalı bir hipotez olarak kaldığını belirtmiştir. Shih, canlı organizmalardaki bu dinamikleri araştıran araştırmaların, bazı çalışmaları bu teoriyi desteklerken, diğerleri bunun aksini bildirmesiyle karışık sonuçlarla sonuçlandığını ifade etmiş ve beyin kılcal perisitlerinin in vivo çalışmanın zor olmasının birçok nedeni olduğunu sözlerine eklemiştir.

Vaskülatürün birbirine bağlılığı

Araştırmacılar, vaskülatürün birbirine bağlılığının, perisitlerin beyindeki kılcal kan akışını güçlü, ancak dolaylı olarak etkileyen arteriyollerden olan etkilerini izole etmeyi çok zorlaştırdığını belirtmişlerdir. Shih, kılcal damarların ayrıca çözünürlüğü olmayan veya daha büyük arterlerdeki kan akışına odaklanan çoğu görüntüleme teknolojisi tarafından tespit edilemediğini ifade etmiştir Araştırmacılar, perisitleri hücreye özgü bir şekilde incelemek için özel bir yaklaşım önermişlerdir. Shih'in laboratuvarında çalışan ve şu anda Stanford Üniversitesi'nde tıbbi stajyer olan bir MD / PhD öğrencisi Hartmann, perisitleri ayrı ayrı açmak için bir anahtar gibi lazer ışığını kullandıklarını belirtmiştir. Hartmann, bunun, iki foton mikroskobu ve optogenetik birleştirilerek yapıldığını, bunun nöronları uyarmak için yıllardır yapılan bir şey olmasına karşın yakın zamanda perisitler gibi diğer hücre türlerine uygulanmış olduğunu ifade etmiştir. Çalışmalar, perisitlerin, CAR-T hücrelerinin kanser hücrelerini hedeflemek üzere programlandığı aynı antijeni ifade ettiğini ve bu da tasarlanmış hücrelerin onlara saldırmasına neden olduğunu ileri sürmüştür. Ancak araştırmacılar, bunu laboratuvarda daha yakından incelemek için yeni modellere ihtiyaç olduğunu belirtmişlerdir.