Ny studie: Detaljerad molekylär karta avslöjar blodkärlens dynamik i hjärnans utveckling och sjukdomar

StockholmForskare har utvecklat en detaljerad karta över blodkärl i den mänskliga hjärnan genom att studera olika livsstadier, från tidig utveckling till vuxen ålder, samt hjärnsjukdomar som tumörer och kärlproblem. Studien leddes av University Health Network i Toronto och Universitetet i Zürich och inkluderade globala samarbeten.

• Krembil hjärninstitut
• Donald K. Johnson ögoninstitut
• Toronto General Hospital forskningsinstitut
• Princess Margaret cancercentrum
• University of Torontos Donnelly Centre
• Mount Sinai Hospitals Lunenfeld-Tanenbaum forskningsinstitut
• Universitetet i Zürich
• Universitetssjukhuset Zürich, ETH Zürich
• Universitetet i Genève
• Universitetssjukhuset Genève
• Weill Cornell Medicin
• Memorial Sloan Kettering Cancer Center

Forskare undersökte blodkärl i olika hjärnstadier och tillstånd. De fokuserade på endotelceller, som klär blodkärlen och styr interaktioner mellan blodet och de närliggande vävnaderna. Resultaten avslöjar att dessa celler beter sig annorlunda beroende på hjärnstadium och har en större betydelse för hjärnans signalering än vi tidigare trott.

Dr. Thomas Wälchli, forskare vid Krembil Brain Institute vid UHN, förklarar att en förståelse för dessa vägar kan leda till nya behandlingar. Han säger att denna kunskap kan hjälpa oss att förstå hur dessa vägar utvecklas under tidig hjärnutveckling, varför de förblir inaktiva i en frisk vuxen hjärna och hur de återaktiveras vid sjukdomar.

Dr. Ivan Radovanovic, en ledande forskare vid UHN:s Krembil Brain Institute, förklarade omfattningen av studien. De analyserade över 600 000 celler från 117 prover med hjälp av enkelcells-RNA-sekvensering, vilket gav mycket detaljerade resultat. Han påpekade att denna stora datamängd kan hjälpa forskare världen över att identifiera svaga punkter i onormala blodkärl i hjärnan, vilket kan förbättra behandlingar för hjärntumörer och kärlmissbildningar i hjärnan.

Forskare har funnit att hos vuxna slutar blodkärlen i hjärnan i stort sett att växa när de åldras. Men i hjärntumörer eller vid onormala blodkärlsbildningar börjar dessa kärl återigen växa som de gjorde under den tidiga hjärnutvecklingen. Detta är en ny upptäckt.

Läs också:

Idag · 02:10

Graviditetskomplikationer kopplade till kroppsvikt över landsgränserna

Forskargruppen upptäckte att blodkärlen i den mänskliga hjärnan skiljer sig från de i andra organ under olika livsstadier och vid sjukdomar. Vid sjukdomstillstånd blir hjärnans blodkärl mer lika dem i andra delar av kroppen. Till exempel förändras de celler som utgör blod-hjärnbarriären, som normalt skyddar hjärnan, under sjukdom. Dessa celler börjar uppvisa immunologiska egenskaper och kan utlösa ett immunsvar.

Dr. Wälchli påpekar att genom att studera hur blodkärl bildas och interagerar med immunsystemet i en växande hjärna kan vi bättre förstå blodkärlens tillväxt i tumörer. Att minska blodkärlens tillväxt och stärka immunsystemet skulle kunna vara fördelaktigt för behandlingar.

Teamet strävar efter att kombinera behandlingar som riktar sig mot blodkärl med immunterapier för att stoppa blodkärlstillväxt och förlänga överlevnaden. Dr. Wälchli tror att genom att observera hjärnans blodkärl för tillväxtmönster kan läkare upptäcka och behandla sjukdomar tidigare, vilket leder till bättre patientresultat.

Denna studie fortsätter att utveckla förståelsen av hjärnans blodkärl. Dr. Wälchli påpekar att deras forskning kommer att stödja forskare inom olika områden som utvecklingsbiologi, vaskulär biologi, beräkningsbiologi, tumörbiologi, neurovetenskap och immunologi.

Denna omfattande genetiska vägledning är ett värdefullt verktyg för framtida forskning och utveckling av behandlingar.