Ученым удалось временно "отключить" барьер, который не дает лекарствам попасть в головной мозг
Если ученые смогут доставлять лекарства в мозг в обход гематоэнцефалического барьера, возможно, у человечества появится лекарство от болезни Альцгеймера, рассеянного склероза, опухолей головного мозга и депрессии
Человеческий мозг состоит из миллиардов нейронов — уязвимых клеток, которым требуется защита для правильного функционирования. И эту защиту обеспечивает гематоэнцефалический барьер — огромная сосудистая сеть, которая как вышибала контролирует, какие вещества могут попадать в мозг, а какие — нет. В основном гематоэнцефалический барьер предотвращает проникновение в головной мозг патогенов, но также не пускает внутрь и лекарственные средства. Известны случаи, когда инфекции каким-то образом удавалось попасть в мозг, но врачи не могли ее вылечить как раз из-за сопротивления гематоэнцефалического барьера.
Что придумали ученые
В течение многих лет целью нейробиологов было найти волшебное средство, которое на время ослабило бы защиту гематоэнцефалического барьера — с его помощью врачи могли бы быстро вводить лекарства в мозг больного человека. И исследователи из Йельского университета (США) смогли добиться некоторых результатов — в своем исследовании они предложили использовать антитела, блокирующие некоторые рецепторы и временно «открывающие» барьер.
Мы впервые выяснили, как контролировать гематоэнцефалический барьер с помощью молекулы
Чтобы понять суть этого сложного исследования, нужно усвоить три вещи:
- В организме человека есть важнейший молекулярный сигнальный путь — Wnt — от которого зависит эмбриональное развитие и дифференцировка клеток.
- Также в организме млекопитающих есть рецептор UNC5B, который экспрессируется в эндотелиальных клетках капилляров.
- И последнее — существует белок клаудин-5, который необходим для создания плотных соединений между эндотелиальными клетками гематоэнцефалического барьера.
Шаг 1 — ученые ищут новые связи
Теперь вернемся к самому исследованию. В ходе своих экспериментов ученые решили посмотреть, что будет, если взять эмбрионы мышей и «вытащить» из их организма рецептор UNC5B — оказалось, что после этого вмешательства сосудистая сеть мышат не сможет сформироваться должным образом. То есть, UNC5B необходим для развития сосудов.
Также исследователи обнаружили, что в ходе их эксперимента количество белка клаудина-5 значительно сократилось, и это означало, что рецептор UNC5B может играть какую-то роль в поддержании гематоэнцефалического барьера.
Шаг 2 — ученые пытаются «выключить» гематоэнцефалический барьер
Затем ученые взяли уже взрослых здоровых мышей с образовавшимся гематоэнцефалическим барьером и вывели из их организма рецептор UNC5B. И что же они увидели? Без этого рецептора барьер оставался «открытым» и пропускал все через себя. После этого оставалось выяснить, какие молекулы связываются с рецепторами и посылают сигналы между клетками или внутри них — то есть, кто отвечает за барьерный эффект. Оказалось, что важную роль в этом процессе играет белок Нетрин-1.
И теперь ученым оставалось только разработать антитело, которое блокировало бы связывание Нетрин-1 с рецепторами. После инъекции нового вещества команда смогла нарушить сигнальный путь Wnt, в результате чего гематоэнцефалический барьер временно «выключился».
