Snabb och effektiv framställning av mänskliga astrocyter underlättar forskning om svåra neurologiska sjukdomar
Snabb och effektiv framställning av mänskliga astrocyter underlättar forskning om svåra neurologiska sjukdomar
Forskare vid Lunds universitet har utvecklat en ny bättre metod för att odla fram mänskliga astrocyter från embryonala stamceller. Den nya metoden är både enklare och avsevärt snabbare än tidigare tillvägagångssätt och kommer att underlätta forskning på astrocyters roll i neurologiska sjukdomar. Studien, som genomfördes på Stamcellscentrum inom det strategiska forskningsområdet StemTherapy, beskrivs i denna artikel av forskargruppledaren Henrik Ahlenius vid Lunds universitet.
Astrocyter är den vanligast förekommande typen av gliaceller i det centrala nervsystemet hos däggdjur. Länge trodde man att dessa celler enbart hade en stödjefunktion i hjärnan som support för nervceller. Under de senaste årtionden har det dock framkommit att dessa celler har flertalet viktiga funktioner, är nödvändiga för hjärnans normala funktion och är involverade i många om inte alla neurologiska sjukdomar.1 Bland annat tillhandahåller astrocyter näring till nervceller, de tar upp överflödiga signalsubstanser för att begränsa neurotoxicitet, de kommunicerar via kanalförbindelser, koordinerar nervcellsaktivitet, skickar kalciumsignaler genom att reglera sina nivåer av intracellulärt kalcium samt stödjer bildningen av synapser. Astrocyter kan även kontrollera vattenbalans, via vattenkanaler, och blodflöde vid sina kontakter med blodkärl vilket är en del av blod-hjärnbarriären. Astrocyter bidrar även till immunförsvaret i hjärnan; de kan till exempel svara på skador och inflammation i hjärnan genom att frisätta signaleringsmolekyler, så kallade cytokiner.
Forskning på astrocyter har till stor del begränsats till musmodeller eftersom det är svårt att få tillgång till mänsklig hjärnvävnad och att det är mycket komplicerat att odla fram dessa celler från människa. Studier har visat att det är stora och fundamentala skillnader mellan mänskliga och musastrocyter. Bland annat är mänskliga astrocyter mycket större, morfologiskt mer komplexa och kontaktar avsevärt mycket fler synapser än astrocyter i möss. Det är därför mycket viktigt att utveckla nya metoder för att framställa mänskliga astrocyter. Pluripotenta celler såsom embryonala stamceller (ESceller), utvunna från det tidiga fostret, och inducerat pluripotenta stamceller (iPS-celler), skapade från somatiska celler som till exempel hudceller, har förmågan att mogna ut till alla olika typer av celler i kroppen.2,3
Sedan dessa ES-/iPS-celler isolerades och framställdes för första gången har flera metoder utvecklats för att odla fram olika typer av celler, bland annat astrocyter. De traditionella metoderna är dock oftast komplicerade och mycket tidskrävande. Det kan ta flera månader att få fram funktionella astrocyter från mänskliga ES-/iPS-celler.
