Проницаемость гематоэнцефалического барьера для наночастиц возрастает при болезни Альцгеймера и с возрастом
Исследователи из Университета Иллинойса разработали наночастицы, способные селективно связываться с активированными астроцитами и микроглией — клетками, опосредующими нейровоспаление при болезни Альцгеймера (БА). Они обнаружили, что как БА, так и старение сильно влияют на способность наночастиц преодолевать гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) и накапливаться в гиппокампе.
Ключевые выводы:
- При БА: В гиппокампе мышей с БА обнаруживались высокие концентрации наночастиц независимо от возраста (у старых мышей концентрация была выше). Это подтверждает, что ГЭБ при БА значительно ослаблен. Наночастицы не только проникали через барьер, но и удерживались в гиппокампе не менее 2 часов после инъекции.
- При старении: В мозге здоровых молодых мышей наночастицы не обнаруживались (ГЭБ интактный). Однако в мозге здоровых старых мышей (эквивалент человеческого возраста ~60 лет) было найдено значительное количество наночастиц. Это указывает на существенное ослабление ГЭБ с возрастом даже без БА.
- Механизм действия: Наночастицы разработаны для связывания с белком CD44, который в большом количестве экспрессируется реактивными астроцитами и микроглией, особенно при нейровоспалении в пораженных БА областях мозга. Это обеспечивает более длительное удержание наночастиц в гиппокампе.
Значение и перспективы:
Исследование демонстрирует возраст-зависимую и болезнь-зависимую проницаемость ГЭБ для наночастиц. Это открытие задает новые ориентиры для разработки наноразмерных носителей лекарств, предназначенных для лечения нейродегенеративных заболеваний на разных стадиях.
Следующие шаги:
- Добавление кандидатных препаратов к наночастицам и проверка их способности улучшать когнитивные функции и память в моделях БА у мышей.
- Точное измерение времени удержания наночастиц в мозге для обеспечения более длительной и стабильной доставки лекарств.
Технология имеет широкий потенциал: модифицируя поверхность наночастиц, можно нацеливать их на различные органы, что открывает инновационные возможности для лечения не только заболеваний мозга.
Исследование опубликовано в журнале Nano Letters.