Нове дослідження на мишах і даніо виявило генетичний сигнал, необхідний для формування та підтримки гематоенцефалічного бар’єру. Відкриття може дозволити вченим контролювати проникність бар’єра, забезпечуючи більш ефективний спосіб доставки ліків до мозку для лікування інсульту, нейродегенеративних та психічних захворювань, а також раку.
Гематоенцефалічний бар’єр (ВВВ) – це тісно переплетена система спеціалізованих клітин, що утворюють багатошарову напівпроникну мембрану, яка служить подвійній меті: захищає від токсинів або патогенів, що потрапляють в мозок з кровотоку, і одночасно пропускає життєво важливі поживні речовини.
Але захисна функція ВВВ може перешкоджати ефективній доставці ліків до мозку для лікування раку, інсульту або нейродегенеративних захворювань, таких як хвороба Паркінсона або хвороба Альцгеймера. Протягом багатьох років були розроблені різні методи підвищення проникності або негерметичності ВВВ, що дозволяють проводити медикаментозне лікування, в тому числі з використанням магнітних наночастинок, ультразвуку та штучних жирових клітин.
Тепер нове дослідження, проведене дослідниками Гарвардської медичної школи, визначило ген, який виробляє сигнал, необхідний для розвитку та підтримки ВВВ, і, можливо, відкрив спосіб контролю проникності бар’єра.
Тонкощі мембрани
Дослідникам давно відомо, що проникність ВВВ контролюється клітинами навколишнього середовища, але гени в цих клітинах залишалися невідомими. Лише тоді, коли дослідники в поточному дослідженні почали вивчати ВВВ у даніо, відповіді на запитання почали поступово з’являтися один за одним.
У попередніх дослідженнях прозорих рибок даніо вчені виявили ген під назвою mfsd2aa, який при мутації викликав протікання ВВВ по всьому мозку. Але у деяких риб бар’єр був проникний лише в передній і середній мозок, а не в задній мозок.
У поточному дослідженні вчені провели додаткові експерименти на даніо та мишах. Вони виявили, що специфічне для регіону порушення ВВВ пов’язане з мутацією гена spock1, який експресується в нервових клітинах сітківки, головного та спинного мозку, але не в клітинах, що складають ВВВ.
Дослідники кажуть, що їхня робота дає більш повну картину проникності ВВВ. Це відкриває двері для розробки терапевтичних засобів, які потенційно покращують лікування нейродегенеративних розладів, таких як хвороби Паркінсона та Альцгеймера, а також психічних розладів.