Версия для слабовидящих
Ультразвук поможет в борьбе с раком мозга и болезнью Альцгеймера Печать Email
Новости об инновациях
17.03.2015

С помощью ультразвука лекарства и защитные иммунные белки могут преодолеть гематоэнцефалический барьер, который не пускает их в больной мозг.

При лечении мозга неизбежно приходится сталкиваться с проблемой гематоэнцефалического барьера (ГЭБ), через который лекарства просто не могут пройти. Стенки мозговых кровеносных сосудов служат непреодолимой преградой для всевозможных патогенов и потенциально токсичных веществ; более того, даже иммунные клетки и белки не могут пройти сквозь ГЭБ. (Мозгу пришлось обзавестись собственным дублёром иммунной системы, и её функции взяли на себя некоторые нейроглиальные клетки, задача которых – обслуживать нейроны.) Благодаря ГЭБу, пропускающему только простые питательные вещества и продукты метаболизма, мозг чувствует себя практически идеально защищённым от внешней среды. Однако многие опасные болезни (например, рак или синдром Альцгеймера) возникают вовсе не столько из-за внешних патогенов, сколько потому, что в самом мозге что-то начинает идти не так.

nkj-ultrasound-and-brain-1.jpgКровеносный сосуд мозга; клетки его стенок (зелёные) отличаются сверхплотными межклеточными контактами. (Фото C.J.Guerin, PhD, MRC Toxycology Unit.)Кровеносный сосуд мозга; клетки его стенок (зелёные) отличаются сверхплотными межклеточными контактами. (Фото C.J.Guerin, PhD, MRC Toxycology Unit.)

nkj-ultrasound-and-brain-2.jpgМикропузырьки из кровеносных сосудов под действием ультразвуки увеличивают проницаемость гематоэнцефалического барьера, и антитела из крови могут добраться до патогенных амилоидных отложений в нервной ткани. (Рисунок Emmanuel Thevenot, Sunnybrook Research)

Около десяти лет назад Куллерво Хюнюнен (Kullervo Hynynen) из исследовательского центра Саннибрук в Торонто предложил метод, который мог бы на короткое время приоткрыть гематоэнцефалический барьер, тем самым сделав мозг доступным для иммунных белков и лекарств. Метод этот можно назвать пузырьково-ультразвуковым: микроскопические пузырьки, введённые в кровь, под действием слабого ультразвука должны были протиснуться сквозь плотные межклеточные контакты барьерные клеток.

Предполагалось, что кратковременный «пробой» ГЭБ поможет хотя бы отчасти подавить развитие болезни Альцгеймера. Бета-амилоидный пептид, который губит нервные клетки, должен уничтожаться клетками микроглии, но при синдроме Альцгеймера, когда бета-амилоида становится слишком много, микроглиальные клетки перестают с ним справляться. Однако после обработки ультразвуком, как показали опыты на мышах, микроглия начинала активнее поглощать нехорошие пептиды, и, кроме того, у животных с альцгеймероподобными симптомами улучшались когнитивные способности – например, животные начинали лучше ориентироваться в пространстве. Происходило так, по-видимому, оттого, что антитела, проникшие сквозь ГЭБ, стимулировали работу глиальных клеток.

Полученные результаты были опубликованы Хюнюненом и его коллегами в декабре прошлого года в журнале Radiology, а буквально на днях в Science Translational Medicine вышла ещё одна статья: в ней исследователи из Квислендского университета описывают модификацию ультразвукового метода и его успешное применение – правда, тоже пока только на мышах. На сей раз ультразвуком обрабатывали не какую-то определённую зону черепа, а почти всю его поверхность. Спустя несколько недель мышей с альцгеймероподобными симптомами проверяли в трёх разных когнитивных тестах, и, как оказалось, микропузырьки с ультразвуком полностью восстанавливали животным память. Отложения бета-амилоида уменьшались в 2–5 раз, а количество его, поглощённого клетками микроглии, пропорционально увеличивалось.

Конечно, есть определённые сомнения в том, что метод подойдёт для людей – пусть ультразвук работает на мышах, но, во-первых, у человека мозг попросту больше, во-вторых, очень трудно будет стандартизовать применение ультразвука к человеческому гематоэнцефалическому барьеру. Нужно точно знать, насколько он делается проницаемым, как это зависит от продолжительности обработки, возможны ли тут негативные побочные эффекты. С другой стороны, масштабировать процедуру можно в экспериментах с более крупными животными, и как раз сейчас исследователи планируют серию опытов, в которых вместо грызунов будут кролики, козы и овцы, а в дальнейшем дело может дойти и до обезьян.

Кроме того, ультразвуком заинтересовали онкологи. Нейрохирург Тодд Мэйнпрайз (Todd Mainprize) и его коллеги из Университета Торонто предприняли клиническое тестирование метода с участием онкобольных: предполагается, что увеличение проницаемости гематоэнцефалического барьера повысит эффективность химио- и иммунотерапии. Похожие испытания проходят также во Франции. Хочется надеяться, что результаты будут обнадёживающими, ведь злокачественные опухоли мозга относятся к одним из самых неприятных видов рака: удалить хирургическим путём их можно далеко не всегда, а неоперативному лечению они поддаются с трудом.

Вообще, проблема гематоэнцефалического барьера давно занимает исследователей, и ультразвуковой «взлом» далеко не единственный способ его преодолеть. В качестве альтернативы можно вспомнить молекулу-отмычку, которую описали в 2011 году исследователи из Корнельского университета – ею оказался обычный аденозин, открывающий ГЭБ на 18 часов. Иное решение предложили два года назад врачи из больницы Френчей – им удалось затормозить развитие болезни Паркинсона у нескольких пациентов, совместив шприц с внутримозговым имплантатом: устройство подавало нейропротекторное средство прямо в мозг, в обход гематоэнцефалического барьера.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2015/ultrazvuk-pomozhet-v-borbe-s-rakom-mozga-boleznyu-altsgeimera

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта