Trojos arklys galėtų padėti užkirsti kelią sunkiam smegenų patruliui mūsų smegenyse

smegenys

Sklerozė, Parkinsono liga, Alzheimerio liga ir epilepsija yra pagrindinės nervų sistemos problemos. Be to, su jais ypač sunku susidoroti, atsižvelgiant į tai, kad protą apsaugo kraujo ir smegenų kliūtis.

Kraujo ir smegenų kliūtis veikia kaip sienos sienos paviršius tarp kraujo ir proto, leidžiantis į galvą patekti tik tam tikroms dalelėms. Gali patekti vanduo ir deguonis, taip pat įvairios kitos medžiagos, tokios kaip alkoholis ir kava. Bet tai trukdo daugiau nei 99 procentams galimai neuroprotekcinių medžiagų pasiekti savo tikslus mintyse.

Tyrimo, atlikto in vivo tyrimo metu, kurį sudarė dėmesingos kompiuterinės pelės, grupė Kopenhagos universiteto mokslininkų išsiaiškino, kaip tiksliai apgaudinėti kraujo ir smegenų kliūties neporinius sienų paviršius, kad į protą būtų galima siųsti vaistus.

Jie ištyrė tariamus nanodalelių liposomų vaistų tiekėjus ir taip pat juos aprūpino kraujo ir smegenų kliūtimi stebėdami ir tikrindami juos tiesiai sistemoje.

„Prieš šį tyrimą bendruomenė neturėjo supratimo, kas vyksta gyvųjų smegenų kraujo ir smegenų barjeroje, ir kodėl vienos nanodalelės kirto, o kitos ne. Šiuo atžvilgiu kraujo ir smegenų barjeras buvo juoda dėžutė, kurioje įvykiai tarp narkotikų vartojimo ir aptikimo smegenyse liko neaiškūs. Net buvo abejojama, ar apskritai įmanoma patekti į nanodaleles į smegenis. Savo pranešime mes dabar pateikiame tiesioginį nanodalelių patekimo į smegenis įrodymą ir apibūdiname, kodėl, kada ir kur tai vyksta “, - tvirtina docentas Krzysztofas ​​Kucharzas iš Neuromokslų katedros.

Mokslininkai, padedami kolegų iš Danijos technikos universiteto ir Aalborgo universiteto, panaudojo dviejų fotonų vaizdą dekonstruojant kraujo ir smegenų kliūtį, kad tiksliai atpažintų, kaip nanodalelių vaistų tiekėjai keliauja pro kraujo ir smegenų kliūtį. gyvame mikroorganizme.

„Mes stebėjome nanodalelių patekimą į smegenis kiekviename proceso etape, suteikdami vertingų žinių apie būsimą vaistų kūrimą. Tiksliau, mes parodome, kuriuos kraujagyslių segmentus efektyviausia nukreipti nanodalelėmis, kad jie patektų į smegenis. Kadangi mums pavyko stebėti vaistų nešėjus atskirų nanodalelių lygiu, dabar mes suteikiame naują platformą efektyvesniems ir saugesniems terapiniams metodams sukurti “, - tvirtina Kucharzas.

Tyrimas, pradėtas XNUMX m Gamta Pranešimai, atskleidžia, kad į protą nukreiptas nanodaleles venose ir venulėse sugriebia endotelio ląstelės, kurios yra kraujo ir smegenų kliūties ląstelės, leidžiančios arba atsisakančios dalelių patekti į mūsų proto ląsteles.

„Analogiškai mitiniam Trojos arkliui juos atpažįsta endotelis ir jie pernešami per kraujo ir smegenų barjerą į smegenis. Šios nanodalelės turi krovinių skyrių, kurį galima pakrauti neuroprotekciniais vaistais daugeliui neurodegeneracinių ligų gydyti. Šis metodas šiuo metu yra išbandytas daugelyje klinikinių ir ikiklinikinių smegenų vėžio, insulto, Alzheimerio ir Parkinsono ligos tyrimų. Tačiau nanodalelių pernešimo į smegenis lygis vis dar yra žemas ir turi būti tobulinamas, kad pasiektų klinikinę reikšmę. Todėl labai reikia optimizuoti vaisto patekimą į nanodaleles ir tai padaryti labai svarbu suprasti, kaip nanodalelės sąveikauja su kraujo ir smegenų barjeru. Čia mes pradėjome žaisti “, - tvirtina Kucharzas.

Mokslininkai naudojo dviejų fotonų vaizdavimo metodą tyrinėdami nanodaleles, leidžiant jiems atverti kraujo ir smegenų kliūčių juodąją dėžę ir gauti visą nanodalelių eigos nuotrauką visoje kraujo ir smegenų kliūtyje. Jie nustatė fragmentus su fluorescuojančiomis dalelėmis, o tai leido mikroskopuoti nanokranus gyvame, nepažeistame prote, esant atskiros nanodalelės skiriamosios gebos laipsniui.

Jie tiksliai stebėjo, kaip nanodalelės pasiskirsto kraujyje, tiksliai, kaip jos susieja laiką su endoteliu, kiek jų užėmė endotelis, kiek jų liko, kas jiems nutinka vos patekus į kraujo ir smegenų kliūtį ir taip pat ten, kur nanodalelės palieka mintis. Tada jie pastebėjo, kad proto indai skirtingais būdais rūpinasi nanodalelėmis, leidžiantys arba neleidžiantys patekti į nanodaleles proto ląstelėms, priklausomai nuo indo rūšies.

"Nors endotelio anatomija ir funkcija įvairiuose kraujagyslių tipuose skiriasi, šis pagrindinis smegenų bruožas iki šiol buvo ignoruojamas atliekant narkotikų pristatymą ir nežinoma, ar tai turėjo įtakos narkotikų pristatymui", - tvirtina Kucharzas.

Jie atskleidžia, kad nanodalelės pirmiausia gali patekti į galvą ties dideliais indais, t. Y. Venulėmis, kurios ribojasi su tariamu perivaskuliniu plotu, taip pat nėra, kaip anksčiau manyta, mažų ir nesuskaičiuojamų venų. Perivaskulinė sritis ribojasi su venulėmis, todėl nanodalelėms palikti endotelį paprasčiau ir vystytis dar labiau į protą; šiai sričiai trūksta venų.

„Mūsų rezultatai ginčija prielaidą, kad kapiliarai yra pagrindinis nanodalelių pernašos į smegenis lokusas. Vietoj to, venulės turėtų būti nukreiptos efektyviam nanodalelių vaisto patekimui į smegenis “, - tvirtina Kucharzas.

Rašytojų sukurta techninė sistema gali apimti puikią sistemą, skirtą pritaikyti nanodalelių formules, kad būtų galima pakelti mintis, taip pat pasiūlyti naudingos informacijos apie būsimų unikalių vaistų siuntimo sistemų išdėstymą. Tai bet kokia sėkme suteiks fantastišką šuolį į priekį, kad sėkmingai išspręstumėte proto problemas.