Ένα Δούρειο άλογο θα μπορούσε να βοηθήσει να ξεπεράσει τα ναρκωτικά πέρα ​​από την σκληρή συνοριακή περιπολία του εγκεφάλου μας

εγκέφαλος

Η σκλήρυνση, η κατάσταση του Πάρκινσον, η νόσος του Αλτσχάιμερ και η επιληψία είναι κύρια προβλήματα του νευρικού συστήματος. Είναι επιπλέον εξαιρετικά δύσκολο να αντιμετωπιστούν, δεδομένου ότι ο νους προστατεύεται από το εμπόδιο αίματος-εγκεφάλου.

Το εμπόδιο αίματος-εγκεφάλου λειτουργεί ως επιφάνεια οριακού τοιχώματος μεταξύ του αίματος και επίσης του νου, επιτρέποντας μόνο συγκεκριμένα σωματίδια να εισέλθουν στο μυαλό. Παρέχεται νερό και οξυγόνο, όπως και διάφορα άλλα υλικά όπως το αλκοόλ και ο καφές. Αλλά εμποδίζει περισσότερο από το 99 τοις εκατό των πιθανώς νευροπροστατευτικών ουσιών να επιτύχουν τους στόχους τους στο μυαλό.

Τώρα, σε μια ερευνητική μελέτη που πραγματοποιήθηκε in vivo, αποτελούμενη από προσεκτικά ποντίκια υπολογιστών, μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης βρήκε ευθεία κατανόηση ακριβώς πώς να ξεγελάσει τις μη πορώδεις επιφάνειες τοίχων του εμποδίου αίματος-εγκεφάλου για να επιτρέψει την αποστολή φαρμάκων στο μυαλό.

Διερεύνησαν τους υποτιθέμενους παρόχους φαρμάκων λιποσωμάτων νανοσωματιδίων και τους προμήθευαν πέρα ​​από το εμπόδιο αίματος-εγκεφάλου ενώ παρακολουθούσαν και επίσης ελέγχοντάς τους σωστά με το σύστημα.

«Πριν από αυτή τη μελέτη, η κοινότητα δεν είχε καμία εικόνα για το τι συνέβαινε στο φράγμα αίματος-εγκεφάλου στον ζωντανό εγκέφαλο, και γιατί ορισμένα νανοσωματίδια διέσχισαν και άλλα όχι. Από αυτή την άποψη, το αιματοεγκεφαλικό φράγμα ήταν ένα μαύρο κουτί όπου τα γεγονότα μεταξύ της χορήγησης ναρκωτικών και της ανίχνευσης στον εγκέφαλο παρέμειναν ασαφή. Αμφισβητήθηκε ακόμη εάν ήταν δυνατή η είσοδος νανοσωματιδίων στον εγκέφαλο. Με το έγγραφο μας, παρέχουμε τώρα μια άμεση απόδειξη της εισόδου νανοσωματιδίων στον εγκέφαλο και περιγράφουμε γιατί, πότε και πού συμβαίνει », ισχυρίζεται ο Επίκουρος Καθηγητής Krzysztof Kucharz από το Τμήμα Νευροεπιστημών.

Οι επιστήμονες, επικουρούμενοι από συναδέλφους του Τεχνικού Πανεπιστημίου της Δανίας και επίσης του Πανεπιστημίου Aalborg, χρησιμοποίησαν την απεικόνιση δύο φωτονίων για να αποικοδομήσουν το εμπόδιο αίματος-εγκεφάλου προκειμένου να αναγνωρίσουν ακριβώς πώς οι πάροχοι νανοσωματιδίων κάνουν ένα ταξίδι πέρα ​​από το εμπόδιο αίματος-εγκεφάλου σε έναν ζωντανό μικροοργανισμό.

«Παρακολουθήσαμε την είσοδο των νανοσωματιδίων στον εγκέφαλο σε κάθε βήμα της διαδικασίας, παρέχοντας πολύτιμες γνώσεις για το μελλοντικό σχεδιασμό φαρμάκων. Συγκεκριμένα, δείχνουμε ποια αγγειακά τμήματα είναι τα πιο αποτελεσματικά στοχεύοντας με νανοσωματίδια για να επιτρέψουμε την είσοδό τους στον εγκέφαλο. Και επειδή καταφέραμε να παρακολουθούμε τους φορείς φαρμάκων στο επίπεδο ενός νανοσωματιδίου, παρέχουμε τώρα μια νέα πλατφόρμα για την ανάπτυξη πιο αποτελεσματικών και ασφαλέστερων θεραπευτικών προσεγγίσεων », ισχυρίζεται ο Kucharz.

Η ερευνητική μελέτη, που ξεκίνησε το Nature Communications, αποκαλύπτει ότι τα νανοσωματίδια που στοχεύουν στο μυαλό αρπάζονται στις φλέβες και επίσης στα φλεβίδια από ενδοθηλιακά κύτταρα, τα οποία είναι τα κύτταρα στο αίμα-εγκεφαλικό εμπόδιο που επιτρέπουν ή απορρίπτουν την πρόσβαση στα σωματίδια στα μυαλά μας.

«Αναλογικά με το μυθικό Δούρειο άλογο αναγνωρίζονται από το ενδοθήλιο και μεταφέρονται μέσω του φραγμού αίματος-εγκεφάλου στον εγκέφαλο. Αυτά τα νανοσωματίδια έχουν χώρο φορτίου που μπορεί να φορτωθεί με νευροπροστατευτικά φάρμακα για τη θεραπεία πολλών νευροεκφυλιστικών ασθενειών. Αυτή η προσέγγιση δοκιμάζεται επί του παρόντος σε πολλές κλινικές και προκλινικές δοκιμές για καρκίνο του εγκεφάλου, εγκεφαλικό επεισόδιο, νόσο του Αλτσχάιμερ και Πάρκινσον. Ωστόσο, τα επίπεδα μεταφοράς νανοσωματιδίων στον εγκέφαλο εξακολουθούν να είναι χαμηλά και πρέπει να βελτιωθούν για να επιτευχθεί κλινική σημασία. Επομένως, υπάρχει μεγάλη ανάγκη βελτιστοποίησης της παράδοσης νανοσωματιδίων και για να γίνει αυτό, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε πώς τα νανοσωματίδια αλληλεπιδρούν με το φράγμα αίματος-εγκεφάλου. Εδώ μπήκαμε στο παιχνίδι », ισχυρίζεται ο Kucharz.

Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μια μέθοδο απεικόνισης δύο φωτονίων για να ερευνήσουν τα νανοσωματίδια, επιτρέποντάς τους να ανοίξουν το μαύρο κιβώτιο εμποδίων αίματος-εγκεφάλου και επίσης να πάρουν μια πλήρη φωτογραφία των νανοσωματιδίων σε όλο το εμπόδιο αίματος-εγκεφάλου. Προσδιόρισαν τα θραύσματα με φθορίζοντα σωματίδια, τα οποία επέτρεψαν τη μικροσκοπία νανο-φορέων στο ζωντανό, άθικτο μυαλό στον βαθμό ανάλυσης ενός μοναχικού νανοσωματιδίου.

Παρατήρησαν ακριβώς πώς τα νανοσωματίδια κατανέμονται στη ροή του αίματος, ακριβώς πώς συνδέονται με το χρόνο με το ενδοθήλιο, τον αριθμό των καταληφθέντων από το ενδοθήλιο, τον αριθμό των αριστερών, τι τους συμβαίνει μόλις μέσα στο εμπόδιο αίματος-εγκεφάλου και επίσης όπου τα νανοσωματίδια αφήνουν στο μυαλό. Στη συνέχεια, παρατήρησαν ότι τα μυαλά αγγεία φροντίζουν τα νανοσωματίδια με διαφορετικούς τρόπους, επιτρέποντας ή αρνούμενος να αποκτήσουν πρόσβαση στα νανοσωματίδια στα μυαλά κύτταρα ανάλογα με το είδος του αγγείου.

«Αν και η ανατομία και η λειτουργία του ενδοθηλίου διαφέρουν μεταξύ διαφορετικών τύπων αγγείων, αυτό το κύριο χαρακτηριστικό του εγκεφάλου είχε μέχρι στιγμής παραβλεφθεί σε μελέτες παράδοσης φαρμάκων και αν ή πώς επηρέασε τη διανομή φαρμάκων ήταν άγνωστο», ισχυρίζεται ο Kucharz.

Αποκαλύπτουν ότι τα νανοσωματίδια μπορούν να εισέλθουν στο μυαλό κυρίως σε μεγάλα αγγεία, δηλαδή σε φλεβίδια, τα οποία συνορεύουν με την υποτιθέμενη περιαγγειακή περιοχή, και επίσης όχι, όπως παλαιότερα πίστευαν, μικρές και αμέτρητες φλέβες. Η περιαγγειακή περιοχή συνορεύει με τα φλεβίδια, καθιστώντας πιο απλό για τα νανοσωματίδια να αφήσουν το ενδοθήλιο και επίσης να αναπτυχθούν ακόμη περισσότερο στο μυαλό. αυτή η περιοχή δεν έχει φλέβες.

«Τα αποτελέσματά μας αμφισβητούν την υποτιθέμενη άποψη ότι τα τριχοειδή αποτελούν τον κύριο τόπο μεταφοράς νανοσωματιδίων στον εγκέφαλο. Αντ 'αυτού, τα φλεβίδια θα πρέπει να στοχεύουν στην αποτελεσματική παράδοση νανοσωματιδίων στον εγκέφαλο », ισχυρίζεται ο Kucharz.

Το τεχνικό σύστημα που δημιουργήθηκε από τους συγγραφείς μπορεί να περιλαμβάνει ένα εξαιρετικό σύστημα για την προσαρμογή των τύπων νανοσωματιδίων για αυξημένη μεταφορά στο μυαλό και επίσης να προσφέρει χρήσιμες πληροφορίες για τη μελλοντική διάταξη των μοναδικών συστημάτων αποστολής φαρμάκων. Αυτό με κάθε τύχη θα προσφέρει ένα φανταστικό άλμα μπροστά για να αντιμετωπίσει με επιτυχία προβλήματα μυαλού.