Ученые разработали систему доставки лекарств на основе наночастиц, предназначенную для улучшения доставки в мозг леводопы, основного средства лечения болезни Паркинсона, а также уменьшения типа клеточного повреждения, называемого окислительным стрессом, связанного с нейродегенеративными заболеваниями.
Система смогла улучшить двигательную функцию на мышиной модели болезни Паркинсона, одновременно уменьшая окислительный стресс и защищая нервные клетки от повреждения.
«Эта система доставки лекарств… представляет собой многообещающую платформу для более эффективного ПД. [Parkinson’s disease] терапия с [levodopa]предлагающий большой потенциал для достижений в неврологии и лечении болезни Паркинсона», — пишут исследователи.
Изучение, «Улучшение лечения болезни Паркинсона: использование фототермической доставки и фагоцитоза наноносителей леводопы через гематоэнцефалический барьер» был опубликован в журнале Азиатский журнал фармацевтических наук.
Болезнь Паркинсона характеризуется прогрессирующей потерей дофаминовых нейронов или нервных клеток, которые производят сигнальное химическое вещество мозга, называемое дофамином. Основной терапевтической задачей является внедрение терапии в ткани головного мозга. Действительно, мозг защищен селективной мембраной, называемой гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), предназначенной для предотвращения циркуляции потенциально вредных веществ.
Доставка лекарств наночастицами
Леводопа, краеугольный камень лечения болезни Паркинсона, представляет собой молекулу-предшественник, которая в организме превращается в дофамин. Леводопа может проникать через ГЭБ, а дофамин — нет. Когда циркулирующие ферменты слишком рано расщепляют леводопу в организме, лечение ограничивает ее способность достигать мозга и оказывать терапевтический эффект. Вот почему его обычно назначают вместе с другими препаратами, такими как карбидопа или бенсеразид, которые предотвращают его распад и помогают ему более эффективно достигать мозга.
Еще одно предостережение в отношении этого подхода заключается в том, что метаболизм леводопы может усугубить тип клеточного повреждения, называемый окислительным стрессом, который участвует в нейродегенерации Паркинсона. При окислительном стрессе образуется слишком много молекул токсичных активных форм кислорода (АФК) и недостаточно антиоксидантов, чтобы уравновесить их.
Чтобы помочь преодолеть некоторые из этих терапевтических проблем при болезни Паркинсона, исследователи разработали специализированный наноноситель, предназначенный для доставки леводопы через ГЭБ при одновременном снижении уровня АФК.
Сначала леводопа была загружена в большую молекулу, чтобы защитить ее от деградации циркулирующими ферментами. Он был связан с чувствительными к АФК связями и, следовательно, разрушался и высвобождал леводопу в присутствии АФК.
Эту капсулу с лекарством затем обернули вокруг золотого наностержня, свойства которого помогут улучшить проницаемость ГЭБ. Затем вся система доставки была покрыта ангиопепом-2, молекулой, способной связываться с белками ГЭБ и облегчать проникновение в мозг.
Устранение глубинных причин заболеваний
Идея состоит в том, что инкапсулированная леводопа будет безопасно и эффективно транспортироваться в мозг, где она будет высвобождаться в ответ на высокие уровни АФК и превращаться в терапевтический дофамин. Выпуск чувствительных к АФК облигаций также должен снизить уровень токсичных АФК.
«Этот подход более эффективно устраняет основные причины болезни Паркинсона, такие как окислительный стресс… предлагая новый многообещающий путь к потенциальному замедлению прогрессирования заболевания и улучшению качества жизни пациентов», — написали исследователи.
В серии лабораторных экспериментов ученые показали, что их наночастицы работают так, как и ожидалось, и способны пересекать ГЭБ, снижая окислительный стресс и обеспечивая нейропротекцию.
Лечение, по-видимому, не вызывает токсичности для здоровых тканей и не вызывает нежелательных иммунных реакций у мышей при введении непосредственно в кровоток.
Ученые обнаружили, что использование луча лазерной энергии привело к увеличению проницаемости ГЭБ через золотые стержни. После лечения ГЭБ смог выздороветь.
На мышиной модели болезни Паркинсона эта комбинация лазера и наночастиц привела к значительному улучшению двигательной функции по сравнению с мышами, не получавшими лечения. Стандартная леводопа в сочетании с бенсеразидом также оказывала благоприятное влияние на моторику, тогда как монотерапия леводопой этого не делала.
И наночастицы, и леводопа/бенсеразид привели к значительному повышению уровня дофамина и его метаболитов, тогда как только обработка наночастицами привела к снижению маркеров окислительного стресса. Им также удалось уменьшить повреждение дофаминовых нейронов в тканях мозга.
«Подводя итог, можно сказать, что значительное накопление [levodopa] и его метаболиты в головном мозге, связанные со снижением уровня окислительного стресса, позволяют предположить, что этот метод доставки может более эффективно обеспечить добавление дофамина и улучшить микроокружение в мозгу мышей с болезнью Паркинсона», — пишут исследователи. «Это подчеркивает потенциал его клинического развития и применимости для лечения других заболеваний головного мозга». »
.jpg)