Dostęp farmaceutyków do mózgu
Bariera krew-mózg (ang. blood–brain barrier, BBB) to sieć naczyń tworzących strukturalną i chemiczną barierę pomiędzy mózgiem a układem krążenia. BBB chroni mózg przed szkodliwymi substancjami i zapewnia homeostazę. Utrudnia to jednak dostarczanie leków do ośrodkowego układu nerwowego i uniemożliwia leczenie różnych chorób, w tym nowotworów mózgu. Dotychczas, podczas prób dostarczania leków korzystano ze specyficznych białek błonowych, które są wykorzystywane przez organizm do dostarczania substancji odżywczych z krwi do mózgu i usuwania toksycznych produktów przemiany materii. Najnowsze wyniki wskazują, że odstępy pomiędzy komórkami śródbłonka BBB są uszczelnione poprzez tzw. zonulae occludentes. Naukowcy finansowanego przez UE projektu "Blood-brain barrier junctions as targets for paracellular drug delivery to the brain" (JUSTBRAIN)(odnośnik otworzy się w nowym oknie) wykorzystali tę informację do stworzenia strategii przejściowego rozszczelniania BBB. Projekt koncentrował się na białkach tworzących zonulae occludentes, aby ułatwić kontrolowane i bezpieczne dostarczanie leków do mózgu. Aby znaleźć odpowiednie cele molekularne konsorcjum scharakteryzowało wpierw skład cząsteczkowy zonulae occludentes w BBB w mózgach osób zdrowych i chorych. Użyto próbek pobranych od ludzi i tkanek z różnych mysich modelów zaburzeń neurologicznych takich jak choroba Alzheimera, udar i stwardnienie rozsiane. Pomimo złożonego składu cząsteczkowego zonulae occludentes w BBB, w większości przypadków brak jednej cząsteczki nie naruszał integralności połączenia. Naukowcy odkryli trzy geny (CCM1, -2 i -3), które okazały się kluczowe dla dojrzewania i przeżycia komórek śródbłonkowych w mózgu. W dodatku zidentyfikowali wpływ szlaków sygnalizacji Wnt w unaczynieniu mózgu i ustalili, że manipulowanie tym szlakiem umożliwia otwarcie zonulae occludentes w BBB. Zaproponowano opracowanie farmaceutyków skierowanych przeciwko szlakowi sygnalizacji Wnt jako potencjalną strategię przejściowego zwiększania przepuszczalności BBB. Wdrożenie tego podejścia otworzy nowe możliwości leczenia chorób neurologicznych.
