Egy trójai faló segíthet a kábítószer eljutásában az agyunk határőrjáratán

agy

A szklerózis, a Parkinson-kór, az Alzheimer-kór és az epilepszia is az idegrendszer fő problémája. Ezenkívül rendkívül nehéz kezelni őket, mivel az elmét a vér-agy akadályozza.

A vér-agy akadály határfalként funkcionál a vér és az elme között, lehetővé téve, hogy csak bizonyos részecskék kerüljenek az elmébe. Víz és oxigén juthat hozzá, akárcsak más anyagok, például alkohol és kávé. De akadályozza, hogy az esetlegesen neuroprotektív anyagok több mint 99 százaléka elérje célkitűzéseit az elmében.

Most, egy figyelő számítógépes egerekből álló, in vivo végzett kutatási tanulmányban, a Koppenhágai Egyetem tudósainak egyenes felfogása pontosan meghatározta, hogyan lehet becsapni a vér-agy akadály nem poros falfelületeit, hogy lehetővé tegye a gyógyszerek elmébe juttatását.

Feltárták a feltételezett nanorészecskés liposzómás gyógyszerek szolgáltatóit, és a vér-agy akadály mellett is szállították őket, miközben figyelték és közvetlenül a rendszerrel is ellenőrizték őket.

„E tanulmány előtt a közösségnek nem volt rálátása arra, hogy mi történik az élő agy vér-agy gátjában, és miért léptek át egyes nanorészecskék, mások pedig nem. Ebben a tekintetben a vér-agy gát egy fekete doboz volt, ahol a gyógyszer beadása és az agyban történő kimutatás közötti események homályban maradtak. Még az is kétséges volt, hogy egyáltalán lehetséges-e a nanorészecskék bejutása az agyba. Írásunkkal most közvetlen bizonyítékot szolgáltatunk a nanorészecskék agyba jutásáról, és leírjuk, miért, mikor és hol történik ”- állítja Krzysztof Kucharz egyetemi adjunktus az Idegtudományi Tanszékről.

A tudósok a Dán Műszaki Egyetem és az Aalborgi Egyetem munkatársainak segítségével kétfoton képalkotás segítségével dekonstruálták a vér-agy akadályt, hogy pontosan felismerjék, miként tesznek utat a nanorészecske-gyógyszeres szolgáltatók a vér-agy akadály felett. élő mikroorganizmusban.

„A folyamat minden lépésében figyeltük a nanorészecskék agyba jutását, értékes ismereteket szolgáltatva a jövőbeni gyógyszertervezéshez. Pontosabban megmutatjuk, mely vaszkuláris szegmenseket célozhatjuk meg nanorészecskékkel a leghatékonyabban, hogy lehetővé tegyük az agyba való bejutást. Mivel pedig egyetlen nanorészecske szintjén tudtuk figyelemmel kísérni a gyógyszerhordozókat, most egy új platformot kínálunk a hatékonyabb és biztonságosabb terápiás megközelítések kidolgozásához. ”- állítja Kucharz.

A XNUMX - ben elindított kutatási tanulmány Nature Communications, feltárja, hogy az elmére célzott nanorészecskéket az endotheliális sejtek megragadják a vénákban és a vénákban is, amelyek a vér-agy akadály sejtjei, amelyek lehetővé teszik vagy elutasítják a részecskékhez való hozzáférést az elme sejtjeinkhez.

„A mitikus trójai falóhoz hasonlóan az endothelium felismeri őket, és a vér-agy gáton át az agyba szállítják őket. Ezeknek a nanorészecskéknek van egy rakterük, amelyet neuroprotektív gyógyszerekkel lehet betölteni számos neurodegeneratív betegség kezelésére. Ezt a megközelítést jelenleg számos klinikai és preklinikai vizsgálatban tesztelik agyrák, stroke, Alzheimer- és Parkinson-kór esetében. Az agyba történő nanorészecske-transzport szintje azonban még mindig alacsony, és javítani kell a klinikai jelentőség eléréséhez. Ezért nagy szükség van a nanorészecskék gyógyszerbevitelének optimalizálására, és ehhez elengedhetetlen megérteni, hogy a nanorészecskék hogyan hatnak a vér-agy gátra. Itt léptünk játékba ”- állítja Kucharz.

A tudósok két foton képalkotási módszert alkalmaztak a nanorészecskék kutatásához, lehetővé téve számukra, hogy kinyissák a vér-agy akadály fekete dobozát, és teljes képet kapjanak a nanorészecskék lefutásáról a vér-agy akadályon keresztül. Fluoreszkáló részecskékkel azonosították a töredékeket, amelyek lehetővé tették a nanohordozók mikroszkópos felvételét az élő, sértetlen elmében egy magányos nanorészecske felbontási fokán.

Megfigyelték, hogy a nanorészecskék hogyan oszlanak el a véráramban, pontosan hogyan kapcsolódnak az időhöz az endotheliumhoz, hányat foglal el az endothelium, hány van hátra, mi történik velük, amint a vér-agy akadály belsejében és ott is, ahol a nanorészecskék az elmére hagynak. Aztán megfigyelték, hogy az elmeerek különböző módon gondoskodnak a nanorészecskékről, lehetővé téve vagy megtagadva a nanorészecskékhez való hozzáférést az elme sejtekhez, az ér fajtájától függően.

"Noha az endothelium anatómiája és funkciója különbözik a különböző értípusok között, az agynak ezt a fő jellemzőjét eddig figyelmen kívül hagyták a gyógyszeradagolási vizsgálatok során, és hogy ismeretlen volt-e vagy sem, hogy ez befolyásolta-e a gyógyszer szállítását" - állítja Kucharz.

Elárulják, hogy a nanorészecskék elsősorban a nagy ereknél, azaz a vénáknál juthatnak az elmékbe, amelyeket feltételezett perivaszkuláris terület határol, és szintén nem, mint korábban gondolták, kevés és számtalan véna. A perivaszkuláris terület a venulákkal határos, ami megkönnyíti a nanorészecskék számára az endotheliumból való kilépést, és a fejlődés még inkább az elmébe megy; ez a terület hiányzik az erekből.

„Eredményeink megkérdőjelezik azt a feltételezett nézetet, miszerint a hajszálerek alkotják a nanorészecskék agyba történő transzportjának fő helyét. Ehelyett a venulákat kell megcélozni a hatékony nanorészecske gyógyszer agyba juttatására ”- állítja Kucharz.

Az írók által létrehozott technikai rendszer tartalmazhat egy kiemelkedő rendszert a nanorészecske-képletek kiigazítására az elméhez való emelés érdekében, és hasznos információkat kínál az egyedi gyógyszerszállítási rendszerek jövőbeni elrendezéséhez is. Ez minden szerencsével fantasztikus előrelépést jelent az elmebajok sikeres kezeléséhez.