(Jolygon/iStock/Getty Images) Die Blut-Hirn-Schranke fungiert als Sicherheitsgrenze für das Gehirn und spielt eine entscheidende Rolle beim Schutz der empfindlichen Neuronen im Inneren. Allerdings kann die strenge Zulassungspolitik ein Problem darstellen, wenn es um den Versand von Medikamenten zur Behandlung von Hirnerkrankungen geht.
Jahrelang Wissenschaftler haben versucht, Wege zu finden, medizinischen Behandlungen einen Pass zu geben, um die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden, und a neue Studienskizzen Einer der vielversprechendsten Ansätze bisher: eine Möglichkeit, die Barriere auf molekularer Ebene zu kontrollieren.
Eine neu entwickelte Antikörper ist in der Lage, die Blut-Hirn-Schranke jeweils für ein paar Stunden zu öffnen, was ein Zeitfenster für die Abgabe von Medikamenten darstellt. Letztendlich könnte es zu neurologischen Erkrankungen wie z Alzheimer und Multiple Sklerose leichter zu behandeln.
„Dies ist das erste Mal, dass wir herausgefunden haben, wie wir die Blut-Hirn-Schranke mit einem Molekül steuern können“, sagt Physiologin Anne Eichmann von der Yale University.
Die Forscher nutzten das sogenannte Wnt-Signalweg um dies zu ermöglichen. Es reguliert mehrere wichtige zelluläre Prozesse und in dieser Studie wurde das Kommunikationsnetzwerk genutzt, um die Blut-Hirn-Schranke zu öffnen.
Der Schlüssel zu diesem Prozess war das Molekül Unc5B, das an der Regulierung des Austauschs zwischen Blutgefäßen und umgebendem Gewebe beteiligt ist. Experimente zeigten, dass Mäuse, wenn dieser Rezeptor ausgeschaltet wurde, als Embryonen starben, weil sich ihr Gefäßsystem (Blutgefäßnetzwerk) nicht richtig entwickelte.
Darüber hinaus reduzierte die Entfernung von Unc5B auch den Spiegel eines Proteins namens Claudin-5, das für den Aufbau der Verbindungen der Blut-Hirn-Schranke von entscheidender Bedeutung ist, was darauf hindeutet, dass Unc5B eine Rolle dabei spielen könnte, die Barriere so weit zu öffnen, dass Medikamente aufgenommen werden können durch.
Tests an erwachsenen Mäusen zeigten, dass ein Fehlen von Unc5B tatsächlich die Blut-Hirn-Schranke offen ließ. Von dort aus fanden die Forscher den Weg zum Netrin-1-Liganden – einer Bindungssubstanz –, die die Wirksamkeit von Unc5B steuert. Schließlich wurde ein Antikörper entwickelt, der Netrin-1 blockiert und den Wnt-Signalweg stört.
„Es war eine ziemlich faszinierende Reise, insbesondere die Entwicklung unseres Blockierens.“ Antikörper ,' sagt der Biologe und Hauptautor der Studie Kevin Boyé , ebenfalls aus Yale. „Und da wir sehen, dass wir die Blut-Hirn-Schranke in sehr zeitkritischer Weise öffnen können, um die Medikamentenverabreichung zu fördern.“
Ursprünglich entdeckt bei Würmern , Unc5B wurde bisher nicht auf diese Weise mit der Funktion des Wnt-Signalwegs in Verbindung gebracht, und es ist eine aufregende Entwicklung, wenn man bedenkt, dass es das Potenzial hat, die Behandlung aller Arten von Erkrankungen des Gehirns zu ermöglichen.
Es gibt jedoch noch viel zu tun. Die Wirksamkeit des Antikörpers muss noch getestet werden, und die Forscher werden auch nach Toxizitäten und Nebenwirkungen Ausschau halten, die die Verabreichung von Medikamenten auf diese Weise erschweren könnten.
Im weiteren Verlauf hofft das Team, dass ihre Erkenntnisse auch bei der Verbesserung der Chemotherapie hilfreich sein könnten Krebs Tumoren im Gehirn. Derselbe Antikörper könnte auch Potenzial für den Einsatz in anderen Bereichen des Zentralnervensystems haben.
„Dies ebnet den Weg für weitere interessante Grundlagenforschung darüber, wie der Körper eine so dichte Barriere aufbaut, um seine Neuronen zu schützen, und wie sie für die Medikamentenverabreichung manipuliert werden kann.“ sagt Eichmann .
Die Forschung wurde veröffentlicht in Naturkommunikation .