Bioactive nanoparticle na nagpapanumbalik ng BBB mabagal na Alzheimer's disease sa mga daga

Un internasyonal na koponan, na may pamumuno mula sa Institute of Bioengineering of Catalonia (IBEC) at sa West China Hospital ng Sichuan University, ay nagpakita ng diskarte sa nanotechnology na binabaligtad ang mga palatandaan ng Alzheimer sa mga daga sa pamamagitan ng pag-aayos ng blood-brain barrier (BBB). Sa malawak na pagsasalita, ito ay tungkol sa gumamit ng mga nanopartikel na kumikilos bilang mga gamot sa kanilang sarili ibalik ang tserebral vascular function.

Ang pagbabagong ito sa focus ay may katuturan kung matatandaan natin iyon ang utak kumonsumo tungkol sa 20% ng enerhiya sa mga matatanda at hanggang sa 60% sa mga bata, na sinusuportahan ng isang siksik na network ng mga capillary kung saan ang bawat neuron ay tumatanggap ng suporta. Kapag binago ang BBB, ang sistema ng pagtatapon ng basura ay nagdurusa at pinapaboran ang akumulasyon ng beta amyloid (Aβ), isang tanda ng patolohiya.Tinatayang ang utak ng tao ay naglalaman ng humigit-kumulang isang bilyong capillary, kaya ang kahalagahan ng kalusugan ng vascular.

Ano ang iminungkahi ng diskarte sa nanotechnology na ito?

Hindi tulad ng klasikal na nanomedicine, na gumagamit ng mga nanoparticle bilang mga sasakyan lamang, ang diskarte na ito ay gumagamit mga supramolecular na gamot na bioactive at hindi nangangailangan ng transportasyon ng isa pang prinsipyo. Ang target ay hindi ang neuron, ngunit ang BBB bilang therapeutic target.

Sa ilalim ng normal na kondisyon, Kinikilala ng LRP1 receptor ang Aβ at inililipat ito sa barrier papunta sa bloodstreamAng sistema, gayunpaman, ay maselan: Kung ang pagbubuklod ay sobra o hindi sapat, ang transportasyon ay hindi balanse at ang Aβ ay naipon. Ang idinisenyong nanoparticle gayahin ang LRP1 ligand upang mabawi ang balanse.

Sa pamamagitan ng interbensyon na ito, ang ruta ng paglabas ng mga problemadong protina mula sa parenkayma sa dugo, nagpo-promote ng Aβ clearance at normalizing barrier function. Sa madaling salita, muling pinapagana nito ang ruta ng natural na paglilinis ng utak.

Pagsubok at mga resulta ng modelo ng hayop

Ang pagsusuri ay isinagawa sa mga daga na genetically modified upang makabuo ng malaking halaga ng Aβ at bumuo ng cognitive impairment. Tatlong iniksyon ng mga particle na ito ay sapat na upang obserbahan ang masusukat na pagbabago sa mga biomarker at pag-uugali..

Ayon sa mga may-akda, isang oras lamang pagkatapos ng pangangasiwa Ang 50-60% na pagbaba sa Aβ sa utak ay naitala naAng bilis ng epekto ay nagmumungkahi ng agarang muling pagsasaaktibo ng mekanismo ng transportasyon sa buong hadlang.

Higit pa sa agarang epekto, inilarawan ang pangmatagalang epekto. Sa isang eksperimento, ang isang 12-buwang gulang na mouse ay muling nasuri sa 18 buwan at ipinakita pagganap na katulad ng sa isang malusog na hayop, na nagpapahiwatig ng matagal na paggaling sa pagganap pagkatapos ng paggamot.

Ang pangkat ay binibigyang kahulugan na mayroong a epekto ng kadena: sa pamamagitan ng pagpapanumbalik ng vascular function, Ang clearance ng Aβ at iba pang mapaminsalang molekula ay nagpapatuloy, at ang sistema ay nabawi ang balanse nito.. Sa mga salita ng siyentipikong pamumuno, ang mga particle ay kumikilos tulad ng isang gamot na reactivates ang elimination pathway sa normal na antas.

Inilalarawan ng mga panlabas na espesyalista ang pagtuklas bilang promising, bagama't itinuturo nila na ang mga resulta ay nakuha sa mga modelo ng murine at ang pagsasalin sa mga pasyente ay nangangailangan ng pag-iingat. Binibigyang-diin ng komunidad ang pangangailangang i-verify ang kaligtasan at pagiging epektibo sa mga tao na may mahigpit na pag-aaral.

Molecular engineering sa likod ng mga nanoparticle

Ang mga nanoparticle na ito ay pinaglihi sa isang diskarte ng bottom-up molecular engineering, pinagsasama ang isang kinokontrol na laki na may a tinukoy na bilang ng mga ligand sa ibabaw nito upang makipag-ugnayan sa mga receptor sa isang tiyak na paraan.

Sa pamamagitan ng modulate ng trapiko ng receptor sa lamad, Pino-pino ng mga particle ang proseso ng pagsasalin ng Aβ sa buong BBBAng antas ng katumpakan na ito ay nagbubukas ng mga paraan para sa ayusin ang mga function ng receptor na hanggang ngayon ay mahirap manipulahin nang therapeutically.

Kaya, hindi lamang ang epektibong pag-aalis ng Aβ ay na-promote, ngunit Nakakatulong itong muling balansehin ang vascular dynamics na sumusuporta sa malusog na paggana ng utak.. Ito ay isang pangunahing pagkakaiba mula sa mga diskarte na limitado sa maghatid ng mga gamot.

Sino ang kalahok at ano ang susunod?

Pinagsasama-sama ng consortium ang IBEC, West China Hospital at Xiamen West China Hospital ng Sichuan University, ang University College London, Ang University of Barcelona, ICREA, at ang Chinese Academy of Medical Sciences, bukod sa iba pa. Ang mga natuklasan ay nai-publish sa journal Signal Transduction at Targeted Therapy.

Sa pagtingin sa pagsasalin, ang lohikal na itinerary ay dumaan mga independiyenteng pagpapatunay, Toxicological studies, dose analysis at, kung naaangkop, phase I/II human trialsAng kaligtasan at reproducibility ay magiging susi sa pagsulong.

Higit pa sa Alzheimer's, ang gawaing ito ay nakatuon sa kalusugan ng cerebrovascular bilang isang pangunahing elemento ng demensya, na nagbubukas ng therapeutic field na umaakma sa mga klasikal na neuron-centered approach.

Iminumungkahi ng set ng data na ang intervening sa blood-brain barrier na may bioactive nanoparticle maaaring mabilis na bawasan ang amyloid load, ibalik ang vascular function, at mapabuti ang cognitive outcome sa mga daga; isang promising avenue na, nang may angkop na pag-iingat, ay dapat kumpirmahin sa Mga klinikal na pag-aaral mahusay na dinisenyo.