Trojanski konj mogao bi pomoći da droga prođe pored teške granične patrole našeg mozga

mozak

Skleroza, Parkinsonovo stanje, Alzheimerova bolest i epilepsija glavni su problemi živčanog sustava. Uz njih je izuzetno teško nositi se, s obzirom na to da je um zaštićen krvno-moždanom preprekom.

Krvno-mozak zapreka funkcionira kao granična površina zida između krvi i uma, dopuštajući da upravo određene čestice uđu u um. Voda, a također i kisik mogu doći s njom, kao i razni drugi materijali poput alkohola i kave. Ali sprečava više od 99 posto možda neuroprotektivnih tvari da dosegnu svoje ciljeve u umu.

U istraživanju provedenom in vivo, koje se sastojalo od pažljivih računalnih miševa, skupina znanstvenika sa Sveučilišta u Kopenhagenu pronašla je ravna shvaćanja kako točno zavarati neporozne stijenke krvno-moždane prepreke kako bi se omogućilo slanje lijekova u um.

Istražili su navodne davatelje lijekova za nanočestice liposoma, a također su ih prebacili pored krvno-moždane prepreke dok su ih nadzirali i provjeravali pravo sa sustavom.

“Prije ove studije zajednica nije imala uvid u to što se događa u krvno-moždanoj barijeri u živom mozgu i zašto su neke nanočestice prešle, a druge ne. S tim u vezi, krvno-moždana barijera bila je crna kutija u kojoj su događaji između primjene lijeka i otkrivanja u mozgu ostali nejasni. Čak se sumnjalo je li uopće moguć ulazak nanočestica u mozak. Svojim radom sada pružamo izravan dokaz ulaska nanočestica u mozak i opisujemo zašto, kada i gdje se to događa ”, tvrdi docent Krzysztof Kucharz s Odjela za neuroznanost.

Znanstvenici su, uz pomoć suradnika sa Tehničkog sveučilišta u Danskoj i Sveučilišta Aalborg, koristili dvofotonsko snimanje za dekonstrukciju krvno-moždane prepreke kako bi točno prepoznali kako pružatelji lijekova od nanočestica putuju pored krvno-moždane prepreke. u živom mikroorganizmu.

„Pratili smo ulazak nanočestica u mozak u svakom koraku procesa, pružajući dragocjena znanja za budući dizajn lijekova. Točnije, pokazujemo koji su vaskularni segmenti najučinkovitiji za nanočestice kako bi se omogućio njihov ulazak u mozak. A budući da smo mogli nadzirati nosače lijekova na razini pojedinih nanočestica, sada pružamo novu platformu za razvoj učinkovitijih i sigurnijih terapijskih pristupa “, tvrdi Kucharz.

Istraživačka studija pokrenuta u Nature Communications, otkriva da se nanočestice ciljane na um hvataju u vene, a također i kroz venule od strane endotelnih stanica, koje su stanice u krvno-moždanoj prepreci koje dopuštaju ili odbijaju pristup česticama našim umnim stanicama.

„Analogno mitskom trojanskom konju, endotel ih prepoznaje i prevozi preko krvno-moždane barijere do mozga. Te nanočestice imaju teretni prostor koji se može napuniti neuroprotektivnim lijekovima za liječenje mnogih neurodegenerativnih bolesti. Ovaj se pristup trenutno ispituje u mnogim kliničkim i pretkliničkim ispitivanjima karcinoma mozga, moždanog udara, Alzheimerove i Parkinsonove bolesti. Međutim, razine prijenosa nanočestica u mozak i dalje su niske i moraju se poboljšati kako bi postigle klinički značaj. Stoga je velika potreba za optimizacijom dostavljanja nanočestica lijekova, a za to je ključno razumjeti kako nanočestice djeluju s krvno-moždanom barijerom. Tu smo ušli u igru ​​”, tvrdi Kucharz.

Znanstvenici su koristili metodu dvofotonskog snimanja za istraživanje nanočestica, omogućavajući im da otvore crnu kutiju krvno-moždanih prepreka, a također dobivaju cjelovitu fotografiju tečaja nanočestica kroz krvno-mozak. Identificirali su fragmente s fluorescentnim česticama, što je omogućilo mikroskopiranje nanonosača u živom, neoštećenom umu pri stupnju razlučivosti osamljene nanočestice.

Promatrali su točno kako se nanočestice raspoređuju u krvotoku, točno kako se vremenom povezuju s endotelom, broj ih je zauzeo endotel, broj preostalih, što im se događa čim se nađu unutar krvno-moždane prepreke i također tamo gdje nanočestice prepuštaju umu. Zatim su primijetili da se umni sudovi brinu o nanočesticama na različite načine, dopuštajući ili uskraćujući pristup nanočesticama umskim stanicama, ovisno o vrsti posuda.

"Iako se anatomija i funkcija endotela razlikuju među različitim vrstama žila, ovo glavno obilježje mozga do sada je bilo zanemareno u studijama isporuke lijekova, a je li ili kako je utjecalo na isporuku lijekova bilo nepoznato", tvrdi Kucharz.

Otkrivaju da nanočestice mogu ući u um prvenstveno na velikim posudama, tj. Venulama, koje su omeđene navodnim perivaskularnim područjem, a također ne, kako se prije mislilo, malim i također bezbrojnim venama. Perivaskularno područje graniči s venulama, što nanočesticama olakšava napuštanje endotela, a također se još više razvija u umu; ovom području nedostaju vene.

„Naši rezultati osporavaju pretpostavljeno stajalište da su kapilare glavni lokus transporta nanočestica u mozak. Umjesto toga, venule bi trebale biti usmjerene na učinkovitu dostavu lijekova od nanočestica u mozak ”, tvrdi Kucharz.

Tehnički sustav koji su uspostavili pisci mogao bi sadržavati izvanredan sustav za prilagođavanje formula nanočestica za povišeni transport do uma, a također nudi korisne informacije za budući izgled jedinstvenih sustava za isporuku lijekova. To će uz malo sreće ponuditi fantastičan skok naprijed za uspješno rješavanje mentalnih problema.