Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
4 декабря 2016, воскресенье, 02:56
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

ТЕАТР

РЕГИОНЫ

01 октября 2014, 15:43

В мозг через барьер

3D-модель гемато-энцефалического барьера
3D-модель гемато-энцефалического барьера
Ben Brahim Mohammed/Wikimedia Commons

В последнем номере журнала Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism вышла статья, авторам которой удалось существенно продвинуться в решении задачи о доставке лекарств в головной мозг.

Для лечения многих болезней важно, чтобы лекарство попадало в головной мозг. В первую очередь, речь идет об опухолях головного мозга и о метастазах других опухолей в мозг, но также, например, и об эпилепсии.

Мешает этому гемато-энцефалический барьер. В процессе эволюции объем головного мозга рос, и ему требовалось все более интенсивное кровоснабжение. У человека масса мозга составляет всего 2% от массы тела, но при этом мозг потребляет 20% от всего кислорода, потребляемого организмом. Собственных запасов питательных веществ у мозга тоже почти нет. При этом очень важно поддерживать оптимальные для работы мозга условия вроде концентрации электролитов, pH и других веществ, не пропускать активные вещества вроде нейромедиаторов, циркулирующих в крови, не говоря уже о патогенах или клетках иммунной системы. Этим и занят гемато-энцефалический барьер: он пропускает из крови в мозг только необходимое и препятствует проникновению всего остального.

Фактически гемато-энцефалический барьер состоит из эндотелиальных клеток, выстилающих изнутри сосуды головного мозга. Между эндотелиальными клетками существуют так называемые плотные контакты, которые не дают нежелательным веществам проникать в мозг, минуя эндотелиальные клетки.

Ключевую роль в работе гемато-энцефалического барьера играет P-гликопротеин (пэ-гликопротеин, permeability glycoprotein). P-гликопротеин – это АТФ-зависимый транспортный белок, который выкидывает из клетки наружу все подозрительное. Он существует даже у бактерий. Такие белки одновременно связывают молекулу, которую должны транспортировать, и молекулу АТФ. Потом молекула АТФ расщепляется до АДФ и фосфата, а энергия, которая при этом высвобождается, идет на смену пространственной структуры белка. Структура меняется так, что транспортируемое вещество оказывается снаружи клетки. P-гликопротеин может транспортировать довольно широкий спектр веществ. Таких белков много в мембранах клеток, выстилающих внутренности желудочно-кишечного тракта, в мочевыводящих путях. Ну и, конечно, в эндотелиальных клетках головного мозга.

Именно активность P-гликопротеина приводит к тому, что многие лекарства не попадают внутрь, к мозгу, или попадают, но в слишком низкой концентрации. Было бы удобно, если бы на некоторое непродолжительное время (если на продолжительное – могут возникнуть куда более серьезные проблемы), одновременно с приемом лекарства можно было бы инактивировать P-гликопротеин. Для этого надо было понять, каковы механизмы его регуляции.

В работе было показано, что активность соответствующего гена регулируется сигнальным путем Wnt. Это разветвленный и сложный сигнальный путь, управляющий многими процессами в организме, связанными с ростом, размножением и дифференцировкой клеток. Оказалось, что ингибирование некоторых белков, участвующих в сигнальном пути Wnt приводит к уменьшению числа P-гликопротеинов в мембране клеток и росту проницаемости барьера.

Все эксперименты в этой работе проводились только in vitro, на клеточных культурах. Для этого брались специальные сосуды с двойным дном. На самое нижнее дно сажались клетки опухоли мозга – глиобластомы. На проницаемое для небольших молекул дно повыше – эндотелиальные клетки сосудов головного мозга. Затем к клеткам добавлялось вещество под кодовым названием Y27632, ингибирующее белок, участник сигнального пути Wnt. После этого авторы проверяли, насколько хорошо вещество доксорубицин – один из потенциальных химиотерапевтических препаратов проникает к клеткам глиобластомы. Добавление ингибитора приводило к заметному улучшению проникновения лекарства через барьер, его накоплению в клетках опухоли и остановке опухолевого роста.

Хорошая новость заключается в том, что уже существует одобренный к применению препарат фасудил – аналог Y27632. Он применяется для улучшения кровообращения, например, после ишемического и геморрагического инсультов, а также легочной гипертензии. Это означает, что на клинические испытания и получения разрешения для применения нового метода лечения против опухолей мозга можно будет потратить гораздо меньше времени, чем обычно. Кроме того, получение такого разрешения, вероятно, будет облегчено небогатым выбором альтернативы и довольно неблагоприятными прогнозами при опухолях мозга. Так что есть надежда, что уже в самое ближайшее время этот новый фрагмент знания о человеческой природе поможет спасти чью-то жизнь.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Loading...
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях и других мероприятиях ProScience театра!
3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM iPhone MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi Адыгея Александр Лавров альтернативная энергетика Анастасия Волочкова «Ангара» антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика аутизм Байконур бактерии библиотека онлайн библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса британское кино Византия визуальная антропология викинги вирусы Вольное историческое общество Вселенная вулканология Выбор редакции гаджеты генетика география геология геофизика глобальное потепление грибы грипп дельфины демография дети динозавры ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение зоопарк зрение Иерусалим изобретения иммунология инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам историческая политика история история искусства история России история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии космос криминалистика культура культурная антропология лазер Латинская Америка лексика лженаука лингвистика Луна мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования местное самоуправление метеориты микробиология Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг моллюски Монголия музеи НАСА насекомые неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество О.Г.И. одаренные дети онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты педагогика планетология погода подготовка космонавтов популяризация науки право преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека Протон-М психология психофизиология птицы РадиоАстрон ракета растения РБК РВК РГГУ регионоведение религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент русский язык рыбы сердце сериалы Сингапур сланцевая революция смертность СМИ Солнце сон социология спутники старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология Фестиваль публичных лекций физика физиология физическая антропология фольклор химия христианство Центр им.Хруничева школа школьные олимпиады эволюция эволюция человека экология эмбриональное развитие эпидемии этика этнические конфликты этология Юпитер ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129343, Москва, проезд Серебрякова, д.2, корп.1, 9 этаж.
Телефоны: +7 495 980 1893, +7 495 980 1894.
Стоимость услуг Полит.ру
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.