Ученые используют наночастицы для очистки бляшки мозга Альцгеймера у мышей

Ул. Пол, Миннесота, 6 октября (UPI) – В понедельник испанские и китайские ученые заявили, что они использовали специально адаптированные наночастицы, чтобы очистить наращивание ключевого токсина, связанного с болезнью Альцгеймера в мозге мышей.

Исследователи из Института биоинженерии Каталонии в Барселоне, Испании и больницы Западного Китая в Университете Сычуань объявили в недавно опубликованном исследовании, что они смогли «отменить» наращивание бета-белка отходов в мозге мыши только после трех инъекций с их наночастицами.

Амилоидная бета-это липкий, самоагрегирующий фрагмент белка, который является основным компонентом токсичного наращивания бляшек, обнаруженного в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера. Он может начать накапливаться за десятилетия, прежде чем человек начнет проявлять симптомы Альцгеймера, такие как потеря памяти и ясность мышления.

Постукивая наночастицами, исследователи смогли восстановить дисфункцию в «барьере кровавого мозга», который защищает мозг от токсинов в системе крови организма, чтобы дать бляшку транспортироваться через него и вне мозга для утилизации, согласно исследованиюТуди опубликовал В медицинском журнале сигнала трансдукции и целевой терапии.

Всего через час после серии инъекций наночастиц «мы наблюдали снижение на 50% -60% в количестве амилоидного бета внутри мозга», заявили авторы, добавив, что субъекта мыши, которая была эквивалентна 90-летней в терминах человека и была генетически запрограммирована для высоких уровней амилоидного бета, показала нормальное поведение через шесть месяцев после лечения, включая повторный и память.

Результаты показывают «поразительное изменение патологии Альцгеймера» и открывает новый путь исследования, концентрируясь на восстановлении нормальной жизни невероятно сложной сосудистой сети мозга посредством восстановления гематоэнцефалического барьеры, сказал ведущий автор Джузеппе Батталья, профессор исследования в Институте каталонии и главного института своей группы молекулярных бионов.

«Многие обработки были разработаны для очистки бета -амилоидной бета, липкого белка, который накапливается в мозгах Альцгеймера», – сказал он UPI в комментариях по электронной почте. «Некоторые из них могут удалить бляшки, но только это не остановило потерю памяти и не замедлило болезнь.

«Наша работа предлагает другой подход: вместо того, чтобы сосредоточиться исключительно на удалении того, что уже пошло не так в мозге, мы стремимся восстановить систему, которая в первую очередь сохраняет здоровье мозга – ее кровеносные сосуды и защитный барьер.

«Восстановление этого барьера улучшает кровоток, уменьшает воспаление и помогает мозгу восстановить свой баланс», – сказал он. «Этот подход может более эффективно замедлить прогрессирование Альцгеймера, обрабатывая одну из самых ранних и самых упускаемых из виду причин, разрушение собственной системы защиты мозга».

Батталья заявила, что наночастицы работают как «супрамолекулярный препарат» с способностью «включать» белок рабочей лошадки в рамках гематоэнцефалического барьера, который обычно действует как естественная система клиренса для токсичных видов, таких как амилоидный бета, но который разрушается у пациентов с болезнью Альцгеймера.

«Кроваво-мозговый барьер, или BBB, является системой безопасности мозга: обширная сеть крошечных кровеносных сосудов, которые защищают и питают каждый нейрон»,-объяснил он. «Для каждой клетки мозга есть приблизительно один капилляр, который приносит кислород и удаляет отходы. Когда эта система колеблется, деликатный баланс мозга нарушается».

При болезни Альцгеймера BBB начинает разрушаться на ранних этапах, и это действительно один из самых ранних предупреждающих признаков начала заболевания: более 90% пациентов демонстрируют признаки повреждения сосудов еще до того, как возникают проблемы с памятью. Барьер становится «протекающим» и позволяет вредным молекулам войти в мозг, затрудняя очистку отходов и ускорение заболевания.

«Наше исследование направлено на то, чтобы помочь мозгу восстановить свои собственные кровеносные сосуды и восстановить естественную функцию барьера», – сказал исследователь. «Поддерживая этот процесс восстановления, мы обнаружили, что здоровье мозга улучшается и лечится гораздо более эффективными, поскольку лекарства могут достичь своих целевых областей, а мозг может лучше защитить себя».

Необходимость новых методов лечения для Альцгеймера остается острым. Почти у каждого из девяти американцев старше 65 лет есть Альцгеймер, в то время как для тех 85 лет и старше шансы – один пятый.

Сосредоточение внимания на дисфункции BBB у болезни Альцгеймера широко верил иметь «большое значение» как для раннего обнаружения заболевания, так и для углубленного исследования ее работы. Барьер необходим для фильтрации более крупных молекул, которые в противном случае могли бы попасть в мозг через кровоток, что удерживает бактерии, вирусы и токсичные вещества вторжение в мозг.

Он также служит для транспортировки токсинов, таких как бета -амилоид изнутри головного мозга, через плотно упакованные клетки для утилизации в кровотоке – функция, которая остается плохо изученной. Когда здоровый, BBB нажимает на белок сигнального рецептора, называемый LRP1, чтобы выполнять работу, но у пациентов с болезнью Альцгеймера передача сигналов LRP1 разрушается.

Наночастицы, используемые в текущем исследовании, по-видимому, подпрыгивают процесс очистки LRP1, имитируя белок при связывании с бляшкой, помогая «восстановить естественную роль сосудистой сети в качестве пути очистки отходов и вернуть его к правильной функции».

Узнание больше о роли BBB – «важная и захватывающая область исследований», которая привлекла поддержку со стороны Ассоциация Альцгеймера Хотя он остается в зачаточном состоянии, лидер некоммерческой организации сказал в комментариях, выпущенных UPI.

Кортни Клоске, директор ассоциации по научному участию, сказала, что ее группа поддержала несколько исследований по BBB, включая исследования, в которых изучается, как повреждение BBB может повлиять на прогрессирование заболевания, а также на работу по увеличению количества лекарств, которые могут преодолеть барьер.

«В моделях животных представлены много постоянных усилий, чтобы найти инновационные методы пересечения BBB для повышения эффективности и точности для доставки лекарств, но мы все еще далеко от того, что эти технологии оказались безопасными и эффективными у людей», – предупреждала она.

Испанское китайское исследование основано на исследованиях на мышиной модели Альцгеймера, и, хотя животные модели заболевания «несколько похожи на то, как Альцгеймер прогрессирует у людей, они не повторяют болезнь точно у людей»,-отметила она. «Модели важны для того, чтобы помочь нам понять основную биологию заболевания, но нам нужны исследования на людях в репрезентативных группах населения, чтобы идеи были полностью подтверждены.

«Хотя это интригующие результаты, необходимы дополнительные исследования, чтобы понять основные механизмы BBB, а также потенциальные воздействия и результаты этих соединений на людей, живущих или подвергающихся риску болезни Альцгеймера», – сказал Клоске.