Trojský kůň by mohl pomoci dostat drogy přes těžkou pohraniční hlídku našeho mozku

mozek

Skleróza, Parkinsonova choroba, Alzheimerova choroba a také epilepsie jsou hlavními problémy nervového systému. Je s nimi navíc extrémně těžké se vypořádat, protože mysl je zajištěna hematoencefalickou překážkou.

Překážka krev-mozek funguje jako povrch hraniční stěny mezi krví a také myslí, což umožňuje, aby se do mysli dostaly jen určité částice. Může se dostat voda a také kyslík, stejně jako různé jiné materiály, jako je alkohol a také káva. Ale brání více než 99 procent potenciálně neuroprotektivních látek v dosažení svých cílů v mysli.

Nyní, ve výzkumné studii prováděné in vivo, sestávající z vědomých počítačových myší, skupina vědců z univerzity v Kodani našla přímé porozumění přesně do toho, jak přesně oklamat neporézní povrchy překážek krve a mozku, aby umožnily dodávku léků do mysli.

Prozkoumali předpokládané poskytovatele léčby liposomů na bázi nanočástic a také je dodávali přes překážku krev - mozek, zatímco je sledovali a také kontrolovali přímo v systému.

"Před touto studií neměla komunita žádný přehled o tom, co se děje v hematoencefalické bariéře v živém mozku, a proč se některé nanočástice křížily a jiné ne." V tomto ohledu byla hematoencefalická bariéra černou skříňkou, kde události mezi podáním léku a detekcí v mozku zůstaly nejasné. Dokonce se pochybovalo, zda je vstup nanočástic do mozku vůbec možný. S naším příspěvkem nyní poskytujeme přímý důkaz vstupu nanočástic do mozku a popisujeme, proč, kdy a kde se to děje, “tvrdí odborný asistent Krzysztof Kucharz z katedry neurovědy.

Vědci, kterým pomáhali spolupracovníci z Technické univerzity v Dánsku a také z Aalborg University, využili dvoufotonového zobrazování k dekonstrukci hematoencefalické překážky, aby přesně rozpoznali, jak poskytovatelé léků na bázi nanočástic projíždějí hematoencefalickou překážkou. v živém mikroorganismu.

"Monitorovali jsme vstup nanočástic do mozku v každém kroku procesu a poskytovali cenné znalosti pro budoucí design léků." Konkrétně ukážeme, na které vaskulární segmenty je nejúčinnější zaměřit nanočástice, aby umožnily jejich vstup do mozku. A protože jsme byli schopni monitorovat nosiče léků na úrovni jediných nanočástic, nyní poskytujeme novou platformu pro vývoj efektivnějších a bezpečnějších terapeutických přístupů, “tvrdí Kucharz.

Výzkumná studie zahájená v roce XNUMX Nature Communications, odhaluje, že nanočástice zaměřené na mysl jsou zachyceny v žilách a také venuly endotelovými buňkami, což jsou buňky v překážce krve a mozku, které umožňují nebo odmítají přístup k částicím do našich buněk mysli.

"Analogicky k mýtickému trojskému koni jsou rozpoznáni endotelem a transportováni přes hematoencefalickou bariéru do mozku." Tyto nanočástice mají nákladový prostor, který lze naplnit neuroprotektivními léky k léčbě mnoha neurodegenerativních onemocnění. Tento přístup je v současné době testován v mnoha klinických a preklinických studiích zaměřených na rakovinu mozku, mrtvici, Alzheimerovu a Parkinsonovu chorobu. Úrovně transportu nanočástic do mozku jsou však stále nízké a pro dosažení klinického významu je třeba je zlepšit. Proto existuje velká potřeba optimalizovat dodávku léčivých látek v nanočásticích, a proto je důležité pochopit, jak nanočástice interagují s hematoencefalickou bariérou. Tady jsme vstoupili do hry, “tvrdí Kucharz.

Vědci využili metodu dvoufotonového zobrazování k výzkumu nanočástic, což jim umožnilo otevřít černou skříňku s překážkami v krvi a mozku a také získat úplnou fotografii průběhu nanočástic v celé překážce v mozku a mozku. Identifikovali fragmenty s fluorescenčními částicemi, což umožnilo mikroskopii nanonosičů v živé, nepoškozené mysli na stupni rozlišení solitérní nanočástice.

Pozorovali přesně, jak se nanočástice distribuují v krevním řečišti, přesně jak se spojují s časem s endotelem, kolik jich obsadil endotel, kolik jich zbývá, co se jim stane, jakmile se ocitnou uvnitř překážky v mozku a mozku také tam, kde nanočástice nechávají na mysli. Poté zjistili, že mozkové cévy se o nanočástice starají různými způsoby, což umožňuje nebo odmítá získat přístup k nanočásticím do mozkových buněk v závislosti na druhu cévy.

"Přestože se anatomie a funkce endotelu u různých typů cév liší, byl tento hlavní rys mozku ve studiích podávání léků dosud přehlížen a nebylo známo, zda a jak to ovlivnilo dodávku léku," tvrdí Kucharz.

Odhalují, že nanočástice se mohou dostat do mysli především u velkých cév, tj. Venul, které jsou ohraničeny předpokládanou perivaskulární oblastí, a také ne, jak se dříve myslelo, málo a také bezpočet žil. Perivaskulární oblast ohraničuje venuly, což nanočásticím usnadňuje opuštění endotelu a také vývoj ještě více přímo do mysli; tato oblast chybí v žilách.

"Naše výsledky zpochybňují předpokládaný názor, že kapiláry představují hlavní místo přenosu nanočástic do mozku." Místo toho by měly být cíleny venuly pro efektivní dodávku léků do mozku v podobě nanočástic, “tvrdí Kucharz.

Technický systém vytvořený autory může zahrnovat vynikající systém pro úpravu vzorců nanočástic pro zvýšenou přepravu do mysli a také nabídnout užitečné informace pro budoucí uspořádání jedinečných systémů pro přepravu léků. To při troše štěstí nabídne fantastický skok vpřed k úspěšnému řešení problémů s myslí.