Pixabay License. Volné pro komerční užití

Podařilo se propojit lidské mozkové organoidy a zrak myši

Vědcům z několika institucí se podařilo implantovat lidské mozkové organoidy do mozkové kůry myší a ukázat, že pak reagují na vizuální podněty stejným způsobem jako okolní (myší) tkáně. Mezi lidskou a myší tkání se tedy vytvořilo funkční propojení. Unikátní na celém výzkumu mát ovšem hlavně metoda, kterou se celý „systém“ dařilo po několik měsíců sledovat v reálném čase. Vedoucím týmu byla Duygu Kuzum z University of California v San Diegu, první autorkou studie Madison Wilson z téže instituce.
Až dosud většina technik využívaných ke sledování mozkových funkcí nedokázala zachytit aktivitu trvající jen několik milisekund. Nyní vědci dokázali tato omezení překonat pomocí soustavy mikroelektrod z průhledného grafenu a dvoufotonového zobrazování, což je mikroskopická technika, která dokáže zobrazit živou tkáň o tloušťce až jednoho milimetru.
„Žádná jiná studie dosud nebyla schopna zaznamenávat současně optický vstup a elektrickou aktivitu tkáně,“ uvedla Madison Wilson. „Naše experimenty odhalily, že zrakové podněty vyvolávají v organoidech elektrofyziologické reakce, které odpovídají reakcím z okolní kůry.“
Vědci použili nanočástice platiny, aby stokrát snížili impedanci (odpor proti střídavému proudu) grafenových elektrod a zároveň je zachovali průhledné. Nízkoimpedanční grafenové elektrody jsou schopny zaznamenávat a zobrazovat neuronální aktivitu jak na úrovni makroměřítka, tak na úrovni jednotlivých buněk. Umístěním soustavy těchto elektrod na transplantované lidské organoidy byli vědci schopni v reálném čase elektricky zaznamenávat nervovou aktivitu jak z implantovaného organoidu, tak z okolní mozkové kůry myši. Pomocí dvoufotonového zobrazování také pozorovali, že do organoidu prorůstají myší cévy, které implantátu dodávají potřebné živiny a kyslík. Synaptické spojení s okolní tkání myší mozkové kůry navázaly organoidy tři týdny po implantaci.
Když myši s implantovanými organoidy uviděli signál (bílé světlo z diody LED), byly sledovány pod dvoufotonovým mikroskopem. Přitom se zaznamenávala elektrická aktivita v elektrodových kanálech nad organoidy, což ukázalo, že organoidy reagovaly na podnět stejně jako okolní tkáň. Elektrická aktivita se šířila z oblasti nejbližší zrakové kůře v oblasti implantovaných organoidů prostřednictvím funkčních spojení.
Lidské mozkové organoidy rostou z lidských indukovaných pluripotentních kmenových buněk (a ty se zase obvykle vytvářejí z kožních buněk). Jedná se o slibným model pro studium vývoje lidského mozku i řady neurologických onemocnění.

Madison N. Wilson et al, Multimodal monitoring of human cortical organoids implanted in mice reveal functional connection with visual cortex, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-35536-3
Zdroj: Nature Communications / Phys.org

Poznámka: Průvodní tisková zpráva blíže nespecifikuje, jak obě tkáně dokázaly koexistovat (imunita aspol., jde vlastně o mezidruhovou transplantaci)? O myších se v průvodní tiskové zpráva a abstraktu v Nature Communications pouze poznamenává, že byly dospělé.

Prach z Itokawy ukazuje, že poslepované asteroidy jde rozbít jen obtížně

Vědci zkoumali prachové částice získané z povrchu 500 metrů dlouhého asteroidu Itokawa, které na Zem …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close