Eine neue Art, die Auswirkungen von HIV auf das Gehirn zu untersuchen.

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Obwohl viele negative Auswirkungen der Infektion mit dem Humanen Immunschwäche-Virus durch den Einsatz der antiretroviralen Therapie (ART) gemildert werden können, ist ein Bereich, in dem die medizinischen Fortschritte nicht so weit fortgeschritten sind, die Verringerung der kognitiven Auswirkungen. Die Hälfte der HIV-Patienten hat HIV-assoziierte neurokognitive Störungen (HAND), die sich auf vielfältige Weise manifestieren können, von Vergesslichkeit und Verwirrung bis hin zu Verhaltensänderungen und motorischen Defiziten.

Um die Mechanismen, die der HAND zugrunde liegen, besser zu verstehen, haben Forscher der Penn’s School of Dental Medicine und der Perelman School of Medicine sowie des Children’s Hospital of Philadelphia (CHOP) ihre sich ergänzenden Fachkenntnisse zusammengebracht, um ein Labormodellsystem zu schaffen, das drei der mutmaßlich beteiligten Arten von Gehirnzellen verwendet. Unter der Leitung des Doktoranden Sean Ryan, der von Kelly Jordan-Sciutto von Penn Dental Medicine und Stewart Anderson von CHOP und Penn Medicine mitbetreut wurde, rekapituliert das Modell wichtige Merkmale der Auswirkungen von HIV-Infektion und ART auf das Gehirn.

“Offen gesagt haben die Modelle, die wir im Allgemeinen im HIV-Bereich verwenden, eine Menge Schwächen”, sagt Jordan-Sciutto, Mitkorrespondent des Papiers, das in der Zeitschrift Stem Cell Reports erscheint. “Die Stärke dieses Systems besteht darin, dass es uns erlaubt, die Interaktion zwischen verschiedenen Zelltypen menschlichen Ursprungs auf eine Weise zu betrachten, die für Patienten relevanter ist als andere Modelle.

Neben der Untersuchung von HIV planen die Mitglieder des Teams, dasselbe Modell zu verwenden, um die neurologischen Mechanismen zu beleuchten, die anderen Krankheiten wie Schizophrenie, Alzheimer und sogar dem normalen Altern zugrunde liegen.

“Wir arbeiten mit einer Vielzahl von Kollegen zusammen, um dieses System zur Untersuchung der Alzheimer-Krankheit sowie der Schizophrenie zu nutzen”, sagt Anderson, Mitautor der Studie. “Wir haben die Komponenten in einer Schale, von denen wir wissen, dass sie bei diesen Krankheiten interagieren, und das gibt uns eine neue Art und Weise zu verstehen, wie bestimmte Zellen zu neuronalen Schäden beitragen”.

Der Anstoß zur Schaffung des Modells ging nicht von der HIV-Forschung aus, sondern von der Arbeit, die Ryan in Andersons Labor über Schizophrenie verfolgte.

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“Wir hatten uns mit der Rolle der Mikroglia, den residenten Immunzellen des Zentralnervensystems, beschäftigt”, sagt Ryan, der Erstautor der Arbeit. “Wir wollten sehen, ob wir die mechanistischen Veränderungen sehen können, die mit den Mikroglia bei Schizophrenie auftreten”.

Dazu wollten Ryan und Anderson humaninduzierte pluripotente Stammzellen – erwachsene Zellen, die so umprogrammiert werden, dass sie embryonalen Stammzellen ähneln – verwenden, die zur Differenzierung in eine Vielzahl verschiedener Zelltypen überredet werden können.

Aber…

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