> FORSKNINGSFORMIDLING Figur 1. En grafisk præsentation af blod-hjerne-barrieren. Endothelcellerne udgør kapillærerne i hjernen og er den primære forsvarsmur mellem blod og hjerne. Endothellet er omkranset af støtteceller, der er med til at opretholde blod-hjerne-bar- riere-funktionen. Disse støtteceller inkluderer blandt andet pericytter og astrocyt-endefødder. Sammen udgør de et tæt netværk, hvorved transporten af stoffer mellem blod og hjerne kontrolleres indgående. tremt tæt sammen. Denne fysiske tæthed forhindrer vand- opløselige stoffer i frit at diffundere ind i hjernen. Det er dog muligt for visse små molekyler (< 400 Da) frit at diffundere over blod-hjerne-barrieren, hvis disse er passende lipofile og ikke er substrater for hverken efflux transportører eller enzymer, der sammen udgør den kemiske barriere i blod-hjer- ne-barrieren. Endothelcellerne er dog udstyret med forskel- lige solute carriers og receptorer, som på en selektiv måde kan regulere transporten af essentielle næringsstoffer og hor- moner fra blodet og ind til hjernen. Flere forskningsstudier har vist, at nogle af disse solute carriers og receptorer kan anvendes til at smugle lægemiddelstoffer ind i hjernen. Ek- sempler på dette er blandt andet antiparkinsonmidlet levod- opa og antiepileptikumet gabapentin, der begge smugles ind til deres virkningssted i hjernen gennem endothellet via so- lute carrieren ’L-type amino acid transporter 1’. Især recep- torerne er betydningsfulde, når det gælder udvikling af te- rapeutiske antistoffer mod forskellige hjernesygdomme. Selv- om udviklingen af terapeutiske antistoffer med virkning på centralnervesystemet har været undervejs i mange år, så er det dog endnu ikke lykkedes med et såkaldt monoklonal antistof, der kan trænge igennem blod-hjerne-barrieren. In vitro-modeller af blod-hjerne-barrieren Der er brug for en større forståelse af blod-hjerne-barrie- rens transportsystemer for at kunne udvikle lægemiddel- stoffer med virkning på centralnervesystemet. Det er mid- lertidigt meget besværligt at studere den menneskelige blod-hjerne-barriere i den intakte hjerne. Kunstige labora- torie/in vitro-modeller af blod-hjerne-barrieren, hvor den fysiologiske barriere forsøges efterlignet, er derfor et ud- bredt alternativ til at belyse de mekanismer, som lægemid- delstoffer potentielt kan benytte til at passere ind i hjernen. Det kan midlertidigt være yderst svært at efterligne den komplekse blod-hjerne-barriere kunstigt, hvorfor der gen- nem de sidste årtier er blevet udviklet en lang række in vitro modeller af blod-hjerne-barrieren. Disse modeller spænder fra simple monokulturer bestående af et monolag af endo- thelceller til mere komplekse modeller, hvor den tredimen- sionale struktur af de små blodkar i hjernen forsøges efter- lignet i så vid en udstrækning som muligt. Valget af den anvendte in vitro-model såvel som celler er varierende og styres af formålet. En af de mest anvendte modeller er dog de todimensi- onelle Transwell-systemer, hvor endothelceller udsået på porøse filtre danner et monolag af endothelceller med nog- le af de egenskaber, der findes in vivo (i en intakt hjerne). Kilden til endothelceller kan være primære celler eller udø- delige cellelinjer af human eller animalsk oprindelse (oftest mus, rotter, okse eller gris). Det har dog vist sig, at primæ- re endothelceller og udødelige cellelinjer i monokulturer kun i ringe grad efterligner den fysiologiske blod-hjerne-bar- riere, hvorfor de oftest dyrkes i co-kulturer med de omtal- te støtteceller (astrocytter og/eller pericytter). Figur 2 er eksempler på anvendte cellekulturkonfigura- tioner, hvor endothelcellerne dyrkes alene eller i nærvær af astrocytter. Flere egenskaber fundet i den intakte blod-hjerne-bar- riere ses forbedret i endothelcellerne dyrket sammen med støttecellerne. Et stofs evne til at gennemtrænge blod-hjer- ne-barrieren undersøges i Transwell-systemet blot ved at tilsætte stoffet i det øverste kammer, der repræsenterer blo- det, og derefter måle, hvor meget der trænger igennem cellerne og bevæger sig til det nederste kammer, som re- præsenterer hjernen. Modellerne baseret på Transwell-systemet har desuden vist sig at være brugbart værktøj til at forudsige, hvorvidt hjernen kan optage stoffer. På trods af dette er der fortsat nogle begrænsninger med disse modeller, når det gælder undersøgelser af andre aspekter af barrieren. Ved anven- 16 Pharma 4 / 2022
Del
Print
Download PDF fil
