Bioaktive Nanopartikel, die die Blut-Hirn-Schranke wiederherstellen, verlangsamen die Alzheimer-Krankheit bei Mäusen

Un internationales Team, unter der Leitung des Institute of Bioengineering of Catalonia (IBEC) und des West China Hospital der Sichuan University, hat eine Nanotechnologie-Strategie vorgelegt, die kehrt Anzeichen von Alzheimer bei Mäusen um durch Reparatur der Blut-Hirn-Schranke (BBB). Im Großen und Ganzen geht es um Nanopartikel verwenden, die selbst als Medikamente wirken, um Wiederherstellung der zerebralen Gefäßfunktion.

Diese Schwerpunktverlagerung ist sinnvoll, wenn wir bedenken, dass das Gehirn verbraucht etwa 20 % der Energie eines Erwachsenen und bis a 60 % bei Kindern, unterstützt durch ein dichtes Netzwerk von Kapillaren, in denen jedes Neuron Unterstützung erhält. Wenn die BBB verändert ist, leidet das Abfallbeseitigungssystem und begünstigt die Ansammlung von Beta-Amyloid (Aβ), einem Kennzeichen der PathologieSchätzungsweise enthält das menschliche Gehirn rund eine Milliarde Kapillaren, daher ist die Gefäßgesundheit so wichtig.

Was schlägt diese Nanotechnologiestrategie vor?

Im Gegensatz zur klassischen Nanomedizin, die Nanopartikel als bloße Vehikel verwendet, nutzt dieser Ansatz supramolekulare Medikamente die bioaktiv sind und keinen weiteren Transport benötigen. Das Ziel ist nicht das Neuron, sondern die BBB als therapeutisches Ziel.

Unter normalen Bedingungen, Der LRP1-Rezeptor erkennt Aβ und überträgt es über die Barriere in den BlutkreislaufDas System ist jedoch empfindlich: Bei übermäßiger oder unzureichender Bindung gerät der Transport aus dem Gleichgewicht und Aβ akkumuliertDie entworfenen Nanopartikel imitieren LRP1-Liganden um dieses Gleichgewicht wiederherzustellen.

Mit diesem Eingriff wird der Austrittsweg problematischer Proteine ​​aus dem Parenchym ins Blut, fördert die Aβ-Clearance und normalisiert die Barrierefunktion. Kurz gesagt, es reaktiviert die natürlicher Reinigungsweg des Gehirns.

Tiermodelltests und Ergebnisse

Die Auswertung erfolgte an genetisch veränderten Mäusen, die große Mengen Aβ produzieren und kognitive Beeinträchtigungen entwickeln. Drei Injektionen dieser Partikel reichten aus, um messbare Veränderungen bei Biomarkern und Verhalten zu beobachten..

Laut den Autoren, bereits eine Stunde nach der Verabreichung Eine 50-60%ige Abnahme von Aβ im Gehirn wurde bereits festgestelltDie Schnelligkeit des Effekts lässt auf eine sofortige Reaktivierung des Transportmechanismus über die Barriere schließen.

Über die unmittelbaren Auswirkungen hinaus werden auch anhaltende Effekte beschrieben. In einem Experiment wurde eine 12 Monate alte Maus nach 18 Monaten erneut untersucht und zeigte Leistung ähnlich der eines gesunden Tieres, was auf eine anhaltende funktionelle Erholung nach der Behandlung hindeutet.

Das Team interpretiert, dass es eine Ketteneffekt: durch Wiederherstellung der Gefäßfunktion, Die Beseitigung von Aβ und anderen schädlichen Molekülen wird wieder aufgenommen und das System erlangt sein Gleichgewicht zurück.. In den Worten der wissenschaftlichen Führung wirken die Partikel wie eine Droge, die reaktiviert den Ausscheidungsweg auf normale Werte.

Externe Spezialisten beschreiben die Entdeckung als vielversprechend, weisen jedoch darauf hin, dass die Ergebnisse in Mausmodellen und dass die Übertragung auf Patienten Vorsicht erfordert. Die Gemeinschaft betont die Notwendigkeit, die Sicherheit und Wirksamkeit beim Menschen durch strenge Studien zu überprüfen.

Molekulare Technik hinter Nanopartikeln

Diese Nanopartikel werden mit einem Ansatz von Bottom-up-Molekulartechnik, kombiniert eine kontrollierte Größe mit einem definierte Anzahl von Liganden auf seiner Oberfläche, um auf spezifische Weise mit Rezeptoren zu interagieren.

Durch Modulation der Rezeptorverkehr in der Membran, Die Partikel optimieren den Prozess der Aβ-Translokation über die BBBDieser Grad an Präzision eröffnet Möglichkeiten für regulieren Rezeptorfunktionen die bisher nur schwer therapeutisch manipuliert werden konnten.

Dadurch wird nicht nur die effektive Eliminierung von Aβ gefördert, sondern Es hilft, die Gefäßdynamik wieder ins Gleichgewicht zu bringen, was eine gesunde Gehirnfunktion unterstützt.Dies ist ein wesentlicher Unterschied zu Ansätzen, die sich auf Medikamente liefern.

Wer nimmt teil und wie geht es weiter?

Das Konsortium vereint die IBEC, West China Hospital und Xiamen West China Hospital der Sichuan-Universität, das University College London, die Universität von Barcelona, ICREA und der Chinesischen Akademie der Medizinischen Wissenschaften, unter anderem. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift veröffentlicht Signalübertragung und gezielte Therapie.

Im Hinblick auf die Übersetzung führt der logische Weg durch unabhängige Validierungen, Toxikologische Studien, Dosisanalysen und gegebenenfalls Phase I/II-Studien am MenschenSicherheit und Reproduzierbarkeit werden der Schlüssel zum Fortschritt sein.

Über Alzheimer hinaus konzentriert sich diese Arbeit auf die zerebrovaskuläre Gesundheit als Schlüsselelement der Demenz, wodurch ein therapeutisches Feld eröffnet wird, das klassische neuronenzentrierte Ansätze ergänzt.

Der Datensatz legt nahe, dass Eingriffe an der Blut-Hirn-Schranke mit bioaktive Nanopartikel kann die Amyloidbelastung schnell reduzieren, die Gefäßfunktion wiederherstellen und die kognitiven Ergebnisse bei Mäusen verbessern; ein vielversprechender Ansatz, der mit der gebotenen Vorsicht bestätigt werden sollte in Klinische Studien gut gestaltet.