Tyfu Rhwystr Brain-Gwaed Gweithio

Gan Staff yr Ymennydd ac Ymddygiad

Mae ymchwilwyr a gyd-arweiniwyd gan Ymchwilydd Ifanc BBRF 2016, Ethan Lippmann, Ph.D., yn adrodd eu bod wedi llwyddo i “adeiladu” meinwe fasgwlaidd sy’n gweithredu fel pilen amddiffynnol hanfodol yr ymennydd, a elwir yn rhwystr gwaed-ymennydd. Mae'r rhwystr yn gweithredu fel rhidyll dethol, gan gadw moleciwlau mawr gan gynnwys bacteria allan o'r ymennydd a hylif asgwrn cefn, ond sy'n caniatáu i ocsigen, glwcos a sylweddau hanfodol eraill fynd i mewn.

Dylai'r gwaith, a berfformiwyd ym Mhrifysgol Vanderbilt ac a gyhoeddwyd ar 14 Chwefror, 2019 yn Stem Cell Reports, helpu i gyflymu cyfieithu syniadau gwyddonol yn ymchwil ar yr ymennydd.

Er bod diwylliannau celloedd ymennydd dau ddimensiwn wedi'u tyfu yn y gorffennol, dyma'r tro cyntaf i fodel tri dimensiwn gael ei greu sy'n gweithredu fel y rhwystr gwaed-ymennydd dynol. Mae'r model yn cael ei dyfu o gelloedd a samplwyd o fasgwasgiad dynol sy'n cael eu cymell i ailddatblygu fel math arbenigol o gell sy'n sail i'r rhwystr gwaed-ymennydd. Yna cânt eu hymgynnull mewn matrics tri dimensiwn sy'n gweithredu fel sgaffald.

Gelwir y dechneg ailraglennu celloedd, a arloeswyd mewn ymchwil ymennydd gan grantïon BBRF ac eraill dros y degawd diwethaf, yn iPSC, sy'n sefyll am dechnoleg “bôn-gelloedd ysgogedig ysgogedig”. Mae ganddo lawer o gymwysiadau ar draws meddygaeth, yn enwedig wrth greu gwahanol fathau o “organoidau” - diwylliannau tri dimensiwn bywiog o gelloedd sy'n cael eu cymell i'w hailddatblygu fel mathau o gelloedd sy'n benodol i amrywiol organau corfforol. Un llwybr addawol ymlaen mewn profion cyffuriau ac ymchwil i glefydau yw creu modelau organoid o organau dynol, er mwyn pennu effeithiolrwydd a nerth meddyginiaethau.

Er bod ymchwilwyr wedi arbrofi gydag organoidau ymennydd elfennol, byddai'r dull newydd ar gyfer ail-greu strwythurau sy'n cyflawni rôl y rhwystr gwaed-ymennydd dynol, pe bai'n cael ei ymgorffori yn organoidau'r ymennydd, yn dod â gwyddoniaeth gam mawr yn nes at greu “ymennydd mewn dysgl” a oedd yn ffyddlon efelychu strwythur a swyddogaeth ymennydd dynol go iawn, neu ddognau ohonynt.

Mae dyblygu'r rhwystr endothelaidd yn organoidau'r ymennydd yn hollbwysig, oherwydd mae'n rhaid amddiffyn yr ymennydd rhag sylweddau yn y gwaed.

Mae'r rhwystr gwaed-ymennydd yn datblygu “gollyngiadau” mewn rhai afiechydon, gan gynnwys rhai afiechydon niwrolegol gan gynnwys ALS ac epilepsi. Mae hefyd yn fwy athraidd pan fydd llid yn y corff yn cyrraedd lefelau uchel. Gall hyn fod yn un ffordd y mae moleciwlau llidiol yn mynd i mewn i'r ymennydd ac yn aflonyddu ar swyddogaeth arferol, er enghraifft mewn sglerosis ymledol.