Іспанські та китайські вчені заявили у понеділок, що вони використали спеціально розроблені наночастинки для видалення накопичень ключового токсину, пов'язаного з хворобою Альцгеймера, з мозку мишей.
Дослідники з Інституту біоінженерії Каталонії в Барселоні, Іспанія, та Західнокитайської лікарні при Університеті Сичуань оголосили в нещодавно опублікованому дослідженні, що їм вдалося «зворотно» зупинити накопичення білка-амілоїду бета в мозку мишей лише після трьох ін'єкцій їхніх наночастинок.
Бета-амілоїд – це клейкий, самоагрегуючий фрагмент білка, який є основним компонентом токсичного нальоту, що накопичується в мозку пацієнтів з хворобою Альцгеймера. Він може почати накопичуватися за десятиліття до того, як у людини почнуть проявлятися симптоми хвороби Альцгеймера, такі як втрата пам'яті та ясності мислення.
Згідно з дослідженням, опублікованим у медичному журналі «Signal Transduction and Targeted Therapy», дослідники змогли відновити дисфункцію «гематоенцефалічного бар'єру», який захищає мозок від токсинів у кровоносній системі організму, що дозволило бляшці транспортуватися через нього та виводитися з мозку для утилізації.
Лише через годину після серії ін'єкцій наночастинок «ми спостерігали зниження кількості бета-амілоїду в мозку на 50-60%», – заявили автори, додавши, що миша-піддослідна, яка за людським поняттям була еквівалентна 90-річній і була генетично запрограмована на високий рівень бета-амілоїду, демонструвала нормальну поведінку через шість місяців після лікування, включаючи зворотне зниження когнітивних функцій та пам'яті.
Результати показують «вражаюче повернення до нормального стану патології Альцгеймера» та відкривають новий шлях досліджень, зосереджуючись на відновленні нормальності неймовірно складної судинної системи мозку шляхом відновлення гематоенцефалічного бар'єру, сказав провідний автор дослідження Джузеппе Батталья, професор-дослідник Каталонського інституту та головний дослідник його групи молекулярної біоніки.
«Багато методів лікування було розроблено для очищення мозку від бета-амілоїду, липкого білка, який накопичується в організмі хворого на хворобу Альцгеймера», – сказав він UPI в коментарях електронною поштою. «Деякі з них можуть видалити бляшки, але саме по собі це не зупинило втрату пам’яті або не уповільнило перебіг хвороби достатньо».
«Наша робота пропонує інший підхід: замість того, щоб зосереджуватися виключно на видаленні того, що вже пішло не так у мозку, ми прагнемо відновити систему, яка в першу чергу підтримує здоров’я мозку – його кровоносні судини та захисний бар’єр».
«Відновлення цього бар’єру покращує кровотік, зменшує запалення та допомагає мозку відновити баланс», – сказав він. «Цей підхід може ефективніше уповільнити прогресування хвороби Альцгеймера, лікуючи одну з її найперших і найбільш недооцінених причин – руйнування власної захисної системи мозку».
Батталья сказав, що наночастинки працюють як «супрамолекулярний препарат» зі здатністю «вмикати» робочий білок у гематоенцефалічному бар'єрі, який зазвичай діє як природна система очищення від токсичних видів, таких як бета-амілоїд, але який руйнується у пацієнтів з хворобою Альцгеймера.
«Гематоенцефалічний бар’єр, або ГЕБ, – це система безпеки мозку: величезна мережа крихітних кровоносних судин, які захищають і живлять кожен нейрон», – пояснив він. «На кожну клітину мозку припадає приблизно один капіляр, який приносить кисень і виводить відходи. Коли ця система дає збій, порушується тонкий баланс мозку».
При хворобі Альцгеймера гематоенцефалічний бар'єр (ГЕБ) починає руйнуватися на ранній стадії, і це справді одна з найперших ознак початку захворювання: понад 90% пацієнтів виявляють ознаки пошкодження судин ще до появи проблем з пам'яттю. Бар'єр стає “дірявим” і дозволяє шкідливим молекулам потрапляти в мозок, що ускладнює виведення відходів і прискорює розвиток захворювання.
«Наше дослідження зосереджено на тому, щоб допомогти мозку відновити власні кровоносні судини та природну функцію бар'єру», – сказав дослідник. «Підтримуючи цей процес відновлення, ми виявили, що здоров'я мозку покращується, а терапія стає набагато ефективнішою, оскільки ліки можуть досягати своїх цільових ділянок, і мозок може краще захищати себе».
Потреба в нових методах лікування хвороби Альцгеймера залишається гострою. Майже кожен дев'ятий американець старше 65 років має хворобу Альцгеймера, тоді як для тих, кому 85 років і старше, цей ризик становить один до п'яти.
Вважається, що зосередження уваги на дисфункції гематоенцефалічного бар'єру (ГЕБ) при хворобі Альцгеймера має «велике значення» як для раннього виявлення захворювання, так і для поглибленого вивчення його роботи. Цей бар'єр необхідний для фільтрації більших молекул, які в іншому випадку могли б потрапити в мозок через кровотік, таким чином запобігаючи проникненню бактерій, вірусів і токсичних речовин у мозок.
Він також служить для транспортування токсинів, таких як бета-амілоїд, зсередини мозку через його щільно упаковані клітини для утилізації в кровотік — функція, яка залишається маловивченою. У здоровому стані ГЕБ використовує сигнальний рецепторний білок під назвою LRP1 для виконання цієї роботи, але у пацієнтів з хворобою Альцгеймера сигналізація LRP1 порушується.
Наночастинки, що використовуються в поточному дослідженні, схоже, запускають процес очищення LRP1, імітуючи зв'язування білка з бляшкою, допомагаючи «відновити природну роль судинної системи як шляху очищення від відходів та повернути її до належного функціонування».
Вивчення ролі гематоенцефалічного бар'єру (ГББ) – це «важлива та захоплива галузь досліджень», яка отримала підтримку Асоціації Альцгеймера, хоча вона все ще перебуває на початковій стадії, заявив керівник некомерційної організації в коментарях, опублікованих для UPI.
Кортні Клоске, директорка асоціації з наукової взаємодії, сказала, що її група підтримала кілька досліджень гематоенцефалічного бар'єру (ГЕБ), включаючи дослідження, що вивчають, як пошкодження ГЕБ може впливати на прогресування захворювання, а також роботу зі збільшення кількості ліків, які можуть проникати через цей бар'єр.
«На тваринних моделях докладається багато зусиль для пошуку інноваційних методів перетину гематоенцефалічного бар'єру (ГЕБ) для підвищення ефективності та точності доставки ліків, але нам ще далеко до того, щоб ці технології довели свою безпеку та ефективність у людей», – застерігає вона.
Іспансько-китайське дослідження базується на дослідженнях на мишачій моделі хвороби Альцгеймера, і хоча тваринні моделі хвороби «дещо схожі на те, як хвороба Альцгеймера прогресує у людей, вони не точно відтворюють хворобу у людей», – зазначила вона. «Моделі важливі для того, щоб допомогти нам зрозуміти основну біологію хвороби, але нам потрібні дослідження на людях у репрезентативних популяціях, щоб ці ідеї були повністю підтверджені».
«Хоча це цікаві висновки, необхідні додаткові дослідження, щоб зрозуміти основні механізми гематоенцефалічного бар'єру (ГББ), а також потенційний вплив і наслідки цих сполук для людей, які живуть з хворобою Альцгеймера або мають ризик її розвитку», — сказав Клоске.
Sourse: www.upi.com