Trojas zirgs varētu palīdzēt nokļūt narkotikās gar mūsu smadzeņu stingro robežu patruļu

smadzenes

Skleroze, Parkinsona stāvoklis, Alcheimera slimība un arī epilepsija ir galvenās nervu sistēmas problēmas. Turklāt ar tām ir ārkārtīgi grūti tikt galā, ņemot vērā, ka prātu nodrošina asins-smadzeņu šķērslis.

Asins-smadzeņu šķērslis darbojas kā robežas sienas virsma starp asinīm un arī prātu, ļaujot prātā nokļūt tikai konkrētām daļiņām. Var nokļūt ūdens un arī skābeklis, tāpat kā dažādi citi materiāli, piemēram, alkohols un arī kafija. Bet tas kavē vairāk nekā 99 procentus, iespējams, neiroprotektīvo vielu, prātā sasniegt mērķus.

Pētījuma pētījumā, kas tika veikts in vivo un sastāvēja no uzmanīgām datorpelēm, Kopenhāgenas universitātes zinātnieku grupa atklāja tiešu izpratni par to, kā tieši apmānīt asins-smadzeņu šķēršļa neporainās sienas virsmas, lai ļautu medikamentus nogādāt prātā.

Viņi izpētīja iespējamos nanodaļiņu liposomu zāļu piegādātājus un arī piegādāja tos gar asins-smadzeņu šķērsli, vienlaikus novērojot un arī pārbaudot tos tieši sistēmā.

"Pirms šī pētījuma sabiedrībai nebija ieskata, kas notiek smadzeņu asins-smadzeņu barjerā un kāpēc dažas nanodaļiņas šķērsoja, bet citas ne. Šajā sakarā asins-smadzeņu barjera bija melna kaste, kurā notikumi starp zāļu ievadīšanu un noteikšanu smadzenēs palika neskaidri. Bija pat šaubas, vai nanodaļiņu iekļūšana smadzenēs vispār ir iespējama. Ar savu rakstu mēs tagad sniedzam tiešu pierādījumu par nanodaļiņu iekļūšanu smadzenēs un aprakstām, kāpēc, kad un kur tas notiek, ”apgalvo docents Kšištofs Kučarcs no Neirozinātņu katedras.

Zinātnieki, kuriem palīdz Dānijas Tehniskās universitātes un arī Olborgas universitātes kolēģi, izmantoja divu fotonu attēlveidošanu, lai dekonstruētu asins-smadzeņu šķērsli, lai precīzi atpazītu, kā nanodaļiņu medikamentu sniedzēji ceļo gar asins-smadzeņu šķērsli. dzīvā mikroorganismā.

“Katrā procesa posmā mēs novērojām nanodaļiņu iekļūšanu smadzenēs, sniedzot vērtīgas zināšanas turpmākajai zāļu izstrādei. Konkrēti, mēs parādām, kurus asinsvadu segmentus ir visefektīvāk mērķēt ar nanodaļiņām, lai ļautu tiem iekļūt smadzenēs. Tā kā mēs varējām kontrolēt zāļu nesējus atsevišķu nanodaļiņu līmenī, mēs tagad piedāvājam jaunu platformu efektīvāku un drošāku terapeitisko pieeju izstrādei, ”apgalvo Kučarcs.

Pētījums, kas sākts XNUMX Nature Communications, atklāj, ka nanodaļiņas, kas vērstas uz prātu, vēnās satver vēnas un arī venulas, kuras ir endotēlija šūnas, kas ir šūnas asins-smadzeņu šķēršļos, kas ļauj vai noraida daļiņu piekļuvi mūsu prāta šūnām.

„Analogiski mītiskajam Trojas zirgam tos atpazīst endotēlijs un tie tiek nogādāti pāri asins-smadzeņu barjerai uz smadzenēm. Šīm nanodaļiņām ir kravas telpa, kuru var ielādēt ar neiroprotektīviem līdzekļiem, lai ārstētu daudzas neirodeģeneratīvas slimības. Šī pieeja pašlaik tiek pārbaudīta daudzos klīniskos un preklīniskos pētījumos ar smadzeņu vēzi, insultu, Alcheimera un Parkinsona slimību. Tomēr nanodaļiņu transporta līmenis smadzenēs joprojām ir zems, un tas ir jāuzlabo, lai sasniegtu klīnisko nozīmi. Tāpēc ir ļoti nepieciešams optimizēt nanodaļiņu zāļu piegādi un, lai to izdarītu, ir svarīgi saprast, kā nanodaļiņas mijiedarbojas ar asins-smadzeņu barjeru. Šeit mēs sākām spēlēt, ”apgalvo Kučarcs.

Zinātnieki izmantoja divu fotonu attēlveidošanas metodi nanodaļiņu izpētei, ļaujot tām atvērt asins-smadzeņu šķēršļu melno lodziņu un iegūt arī pilnīgu nanodaļiņu kursa fotoattēlu visā asins-smadzeņu šķēršļā. Viņi identificēja fragmentus ar fluorescējošām daļiņām, kas ļāva mikroskopēt nanokarjerus dzīvā, nebojātā prātā ar vientuļās nanodaļiņas izšķirtspējas pakāpi.

Viņi precīzi novēroja, kā nanodaļiņas izplatās asinsritē, tieši kā tās saistās ar laiku ar endotēliju, to skaitu aizņem endotēlijs, to skaits ir palicis, kas viņiem rodas, tiklīdz tas atrodas asins-smadzeņu šķēršļa iekšienē un arī tur, kur nanodaļiņas atstāj prātā. Tad viņi novēroja, ka prāta trauki rūpējas par nanodaļiņām dažādos veidos, ļaujot vai liedzot piekļuvi nanodaļiņām prāta šūnās atkarībā no trauka veida.

"Lai gan endotēlija anatomija un funkcija dažādos asinsvadu veidos atšķiras, zāļu piegādes pētījumos šī smadzeņu galvenā iezīme līdz šim tika ignorēta un nebija zināms, vai tas nav ietekmējis zāļu piegādi," apgalvo Kučarcs.

Viņi atklāj, ka nanodaļiņas prātā var nonākt galvenokārt pie lieliem traukiem, ti, venulām, kuras robežojas ar domājamo perivaskulāro laukumu, kā arī nav, kā iepriekš domāja, maz un arī neskaitāmas vēnas. Perivaskulārais apgabals robežojas ar venulām, padarot nanodaļiņām vienkāršāku iziešanu no endotēlija un arī attīstību vēl vairāk prātā; šai zonai nav vēnu.

“Mūsu rezultāti apstrīd pieņemto viedokli, ka kapilāri veido galveno loku nanodaļiņu transportēšanai uz smadzenēm. Tā vietā venulām jābūt vērstām uz efektīvu nanodaļiņu zāļu piegādi smadzenēs, ”apgalvo Kučarcs.

Rakstnieku izveidotā tehniskā sistēma varētu ietvert izcilu sistēmu nanodaļiņu formulu pielāgošanai, lai paaugstinātu transportu uz prātu, kā arī piedāvāt noderīgu informāciju par unikālo zāļu nosūtīšanas sistēmu turpmāko izkārtojumu. Tas ar jebkuru veiksmi piedāvās fantastisku soli uz priekšu, lai veiksmīgi tiktu galā ar prāta problēmām.