Найден генетический сигнал, контролирующий способность крови «пропускать» лекарства в организм
Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) представляет собой тесно переплетенную систему специализированных клеток, образующих многослойную полупроницаемую мембрану, которая служит двоякой цели: защищает от токсинов или патогенов, попадающих в мозг из кровотока, и в то же время пропускает жизненно важные питательные вещества.
Но защитная функция ГЭБ может препятствовать эффективной доставке лекарств в мозг для лечения рака, инсульта или нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона или болезнь Альцгеймера. За прошедшие годы были разработаны различные методы повышения проницаемости или негерметичности ГЭБ, позволяющие проводить медикаментозное лечение, в том числе с использованием магнитных наночастиц, ультразвука и искусственных жировых клеток.
Теперь новое исследование, проведенное учеными из Гарвардской медицинской школы, определило ген, который производит сигнал, необходимый для развития и поддержания ГЭБ, и, возможно, открыл способ контроля проницаемости барьера.
Тонкости мембраны
Исследователям давно известно, что проницаемость ГЭБ контролируется клетками окружающей среды, но гены в этих клетках оставались неизвестными. Только когда исследователи в текущем исследовании начали изучать ГЭБ у рыбок данио, ответы на вопросы начали постепенно появляться один за другим.
В предыдущих исследованиях прозрачных рыбок данио ученые обнаружили ген под названием mfsd2aa, который при мутации вызывал протекание ГЭБ по всему мозгу. Но у некоторых рыб барьер был проницаем только в переднем и среднем мозге, но не в заднем мозге.
«Это наблюдение привело меня к поиску гена, который делает гематоэнцефалический барьер проницаемым на определенных участках», — рассказала Наташа О’Браун, ведущий автор исследования.
В текущем исследовании ученые провели дополнительные эксперименты на рыбках данио и мышах. Они обнаружили, что регион-специфическое разрушение ГЭБ было связано с мутацией в гене spock1, который экспрессируется в нервных клетках сетчатки, головного и спинного мозга, но не в клетках, составляющих ГЭБ.
Исследователи говорят, что их работа дает более полную картину проницаемости ГЭБ. Это открывает двери для разработки терапевтических средств, потенциально улучшающих лечение нейродегенеративных расстройств, таких как болезни Паркинсона и Альцгеймера, а также психических расстройств.