Ученые из Университета Невады (University of Nevada), США, смогли без последствий для здоровья нарушить целостность гематоэнцефалического барьера с помощью микроволнового лазера. Полученная информация ценна для эффективного проведения фотодинамической терапии — метода лечения онкологических и некоторых других заболеваний путем активации определенных препаратов светом. Результаты работы ученых опубликованы в научном издании «Journal of Biophotonics».
Проблема множества препаратов, воздействующих на нервные клетки, в том, что их очень сложно доставить к мишеням. Дело в том, что головной мозг отделен от всего организма гематоэнцефалическим барьером (ГЭБ) — слоем клеток нервной ткани, фильтрующим содержимое сосудов мозга. ГЭБ задерживает большинство крупных молекул и пропускает в мозг только воду, глюкозу, некоторые другие мелкие органические молекулы. Однако проницаемость гематоэнцефалического барьера в теории можно временно повысить, проделав в нем «отверстия».
При фотодинамической терапии в организм сначала внутривенно вводят фотосенсибилизаторы — вещества, активизирующиеся под действием света и вызывающие образование в клетках активных форм кислорода (АФК). Затем пучок высокоинтенсивного излучения (обычно это лазер) направляют в нужную точку организма — как правило, злокачественную опухоль или ее метастаз. Когда концентрация АФК в такой мишени доходит до некой критической точки, клетки опухоли начинают погибать. Соседние здоровые ткани при этом не затрагиваются, так как их не облучают. Такой метод используется при лечении глиом — агрессивных опухолей соединительной ткани головного мозга.
Авторы статьи использовали для исследования лазер для фотодинамической терапии. Ученые внутривенно ввели самцам взрослых лабораторных мышей аминолевулиновую кислоту — широко применяющийся фотосенсибилизатор. Затем в течение 6 мин они воздействовали на небольшой участок головного мозга лазером. Еще через 1,5 ч в кровь животных ввели контрастное вещество, молекулы которого имеют значительную массу и не способны попасть в головной мозг без нарушения целостности ГЭБ. Срезы мозга мышей, сделанные непосредственно после этой процедуры, показали наличие контрастного вещества в нервной ткани. Это означало, что фотодинамическая терапия смогла оставить небольшие отверстия в гематоэнцефалическом барьере.
В следующей серии экспериментов ученые применили фотодинамическую терапию для раскрытия ГЭБ и введения через него наночастиц золота в мозг мышей. За движением этих частиц наблюдали в режиме реального времени с помощью оптической когерентной томографии. Так было установлено, что наночастицы золота входят в спинномозговую жидкость, а оттуда попадают в шейные лимфатические узлы и там образуют скопления. Важно, что нарушение целостности гематоэнцефалического барьера было временным. Микроскопическое строение тканей ГЭБ у облученных мышей и грызунов контрольной группы уже через 3 дня после фотодинамической терапии полностью восстановилось.
По мнению ученых, данный вид фототерапии в скором времени можно будет использовать для введения различных препаратов, неспособных пройти через гематоэнцефалический барьер непосредственно в нервную ткань, уже в условиях клинической практики с участием людей.
По материалам www.sciencedaily.com
Коментарі
Коментарі до цього матеріалу відсутні. Прокоментуйте першим