Behandling kan skydda för tidigt födda barn från hjärnskador – svensk studie visar lovande resultat

I en artikel publicerad i Advanced Science identifierar forskarna hur neurala stamceller hos för tidigt födda barn skadas till följd av en hjärnblödning. Studien är ett samarbete mellan forskare vid KTH, Karolinska Institutet samt universiteten i Lund och Malmö. 

Studien visar att när röda blodkroppar tränger in i hjärnans subventrikulära zon (SVZ) och bryts ner, ökar nivåerna av signalproteinet interleukin-1 (IL-1), som är kopplat till kroppens immunförsvar. 

– Dessa proteiner skickar starka signaler som får neurala stamceller att sluta bete sig som stamceller, säger Anna Herland, professor vid forskningscentret AIMES på KTH och Karolinska Institutet. 

– I stället för att förbli flexibla och redo att utvecklas till olika typer av hjärnceller, börjar stamcellerna förändras för tidigt eller slutar växa helt, säger Anna Herland. 

Intraventrikulär blödning (IVH) är en vanlig och allvarlig neurologisk komplikation vid för tidig födsel. När röda blodkroppar tar sig in i hjärnan överväldigas de skyddande plasmaproteinerna och antioxidanterna som normalt finns i blodet av tryck och stress. Blodkropparna spricker och släpper ut ämnen som triggar inflammation, såsom hemoglobin, vilket i sin tur aktiverar inflammatoriska proteiner som interleukin-1. 

– Blod och dess nedbrytningsprodukter orsakar en kraftig inflammatorisk reaktion i hjärnans stödjeceller, gliaceller, som egentligen ska skydda, ge näring och reparera hjärnan, säger Anna Herland. 

Inom medicinsk forskning har man tidigare använt djurmodeller för att studera effekterna av blodcellslysat, men den nya modell som utvecklats i Sverige innebär ett genombrott. Den gör det möjligt att för första gången studera dessa effekter i ett system som nära efterliknar mekanismerna i den mänskliga hjärnan. 

I samarbete med forskare vid Egeuniversitetet i Turkiet och Harvard University i USA har teamet byggt sin modell med levande, laboratorieodlade mänskliga hjärnceller från stamceller. Det gör det möjligt att undersöka hur hjärnan hos för tidigt födda barn reagerar på skador. 

Den avancerade modellen gav en unik plattform för att testa ett motmedel: en IL1-antagonist, som visade sig kunna dämpa nivåerna av interleukin-1 och ge ett visst skydd för stamcellerna. 

Effekten av cerebrospinalvätska (CSF) från patienter med blödning studerades separat. Den visade en tydlig men mindre intensiv påverkan på neurala stamceller, vilket förklaras av en lägre koncentration av giftiga nedbrytningsprodukter samt förekomsten av tillväxtfaktorer, näringsämnen och antiinflammatoriska proteiner i CSF. 

– Det här är en av de mest komplexa in vitro-modeller jag har konstruerat och sett, säger Anna Herland.

– Att vi kunde återskapa alla dessa interaktioner är fantastiskt. Att vi dessutom ser relevanta svar både på simulerade förhållanden och patientprover är väldigt viktigt, eftersom det i dagsläget inte finns någon etablerad behandling för dessa patienter. 

Forskargruppen planerar nu att använda plattformen för att studera olika nivåer av skada och skala upp modellen. 

– Vi hoppas kunna testa fler behandlingar som kan vara ännu effektivare än den vi har undersökt, säger Anna Herland. 

Vetenskaplig publicering:

Subventricular Zone-on-a-Chip: A Model to Study Neurogenesis Disruption in Neonatal Intraventricular Hemorrhage  https://doi.org/10.1002/advs.202502145

För ytterligare information kontakta:

Anna Herland, professor KTH, tel. 08-790 84 31, aherland@kth.se