Мозг нараспашку
Разрабатывается новая стратегия доставки лекарственных препаратов в мозг
Nanonewsnet по материалам NIEHS: Strategy developed to improve delivery of medicines to the brain
В статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences (Targeting blood-brain barrier sphingolipid signaling reduces basal P-glycoprotein activity and improves drug delivery to the brain ) учеными Национального института гигиены окружающей среды (National Institute of Environmental Health Sciences, NIEHS), США, предлагается новая стратегия лечения заболеваний центральной нервной системы, таких как травмы головного и спинного мозга, рак головного мозга, эпилепсия и неврологические осложнения ВИЧ-инфекции.
Экспериментальный метод лечения, испытанный пока на лабораторных крысах, позволяет низкомолекулярным терапевтическим соединениям безопасно преодолевать гематоэнцефалический барьер за счет «выключения» Р-гликопротеина – одного из главных «стражей ворот», препятствующих достижению лекарственными препаратами мишеней в головном мозге.
«Многие перспективные препараты терпят неудачу потому, что не в состоянии обеспечить доставку в головной мозг терапевтической дозы, так как не могут эффективно преодолевать гематоэнцефалический барьер», – поясняет Дэвид Миллер (David Miller), PhD, руководитель лаборатории токсикологии и фармакологии NIEHS.
Ученые установили, что обработка капилляров головного мозга крыс лекарственным препаратом Гиления (финголимод) – средством для лечения рассеянного склероза – стимулирует специфический биохимический путь в гематоэнцефалическом барьере, который быстро и обратимо «отключает» мембранный белок Р-гликопротеин. Р-гликопротеин – молекулярный насос, удаляющий из головного мозга лекарственные препараты – является одним из основных препятствий на пути низкомолекулярных соединений в центральную нервную систему через гематоэнцефалический барьер.
Предварительное введение крысам финголимода, а затем трех других препаратов, которые, к сожалению, Р-гликопротеин обычно быстро и эффективно выводит из головного мозга, приводит к значительному снижению транспортной активности Р-гликопротеина и, как следствие, к 3-5-кратному повышению поглощения мозгом каждого из этих трех препаратов.
Трансмембранная молекула Р-гликопротеина, пронизывающая бислой цитоплазматической мембраны, обеспечивает резистентность к целому ряду препаратов, в том числе к противораковым средствам, «вынося» их из клетки. Этот процесс энергозатратен и требует обязательного присутствия молекул АТФ. Механизм выведения ксеносоединений пока точно неизвестен. (Рис. nature.com)
Следующей задачей, которую намерены решить исследователи – это понять, как данная сигнальная система подавляет функцию P-гликопротеина. Научный сотрудник лаборатории доктора Миллера Рональд Кэннон (Ronald Cannon), PhD, первый автор статьи, сравнивает этот механизм с тем, что происходит, когда мы выключаем свет. «Если вы физически выключаете свет с помощью кнопки на стене, свет гаснет, потому что прерывается электрический ток, идущий к лампочке. Но что происходит, когда этот сигнальный путь выключает Р-гликопротеин? Связывает ли он с этим насосом какой-либо другой белок? Или лишает его источника энергии? [Для осуществления своей функции Р-гликопротеин нуждается в присутствии АТФ.] Изменяет ли он структуру белка или что-то еще?», – определяет направление дальнейших исследований доктор Кэннон.
Доставка лекарственных препаратов в центральную нервную систему является одним из самых передовых рубежей в фармакотерапии. «Мы надеемся, что в будущем наша новая стратегия окажется полезной для людей с заболеваниями мозга», – подводит итог доктор Миллер.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
10.09.2012