Beyindeki Polimer Nanopartiküller
Fotoğraf: Damardan enjekte edilen polimer NP’ler kan damarlarında (beyaz sinyal) dolaşır ve 48 saatlik zebra balığı larvalarının büyük beyin damarları ve mikrodamarları (beyaz oklar) etrafında birikir. Mavi oklar: venöz damarlar; kırmızı oklar: arteryel damarlar. İntravenöz enjeksiyondan 2 saat sonra çekilen resim, Jean-Michel Rabanel.
Alzheimer ve Parkinson gibi nörodejeneratif hastalıkları tedavi etmek, potansiyel olarak zararlı ajanların beyne ulaşmasını etkin bir şekilde engelleyen kan-beyin bariyerinin varlığı nedeniyle oldukça zordur. Polilaktik asit (PLA) ve polietilen glikol (PEG) gibi biyouyumlu polimerlerden yapılan nanopartiküller (NP’ler), bilim adamlarına göre bağışıklık sistemi tarafından açıklık getirilebilir ve beyne erişebilir.
Kan-beyin bariyeri, beyne ulaşmalarını önlemek için zararlı maddeleri filtreler. Kanada’daki çalışmayı yöneten Charles Ramassamy ‘’Ancak bu filtreleme aynı zamanda ilaçların geçişini de engelliyor.”diye açıklıyor. “Genel olarak, beyne az miktarda ilaç almak için yüksek dozlar gerekir. Kan dolaşımında kalan ilaçlar yan etkiye neden olabilir.
Polimerik NP’ler, her çeşit ilaç dağıtımı için umut verici adaylardır, ancak kan-beyin bariyerini aşmak için benzersiz avantajları olabilir.Ramassamy ve ekibi, PLA çekirdeği ve PEG zinciri kabuğuna sahip parçacıklar oluşturmak için basit bir yol kullandı.PEG zincirlerinin uzunluğunun ve yoğunluğunun yanı sıra parçacığın boyutu da değiştirilebilir, bu durum araştırmacıların en umut verici özelliklere sahip kombinasyonları seçmelerine izin verdi ve daha sonra zebra balığı kullanılarak in vivo test edildi.
Çalışmanın ilk yazarı Jean-Michel Rabanel, “Zebra balığı, memelilerin birçok özelliğini koruduğundan dolayı kan-beyin bariyeri için iyi bir model” diye açıklıyor. “En büyük avantaj, NP’lerin biyolojik dağılımının gerçek zamanlı olarak görüntülenebilmesidir.”
Araştırmacıların gözlemleri, parçacıkların kan-beyin bariyerini endositoz ve ekzositoz olarak bilinen aktif hücresel süreçlerle geçtiğini doğruluyor. Ekip, zebra balıklarında NP’lerin vasküler duvarlar boyunca yer değiştirdiğini ve beyin de dahil olmak üzere belirli bölgelerde sona erdiğini buldu.
Ramassamy, “Bir PEG katmanı … [NP’leri] bağışıklık sistemi tarafından görünmez kılıyor, bu nedenle kan dolaşımındaki yarı ömürleri daha uzundur,” diye açıklıyor.
NP’lerin yüzeyindeki PEG zincirlerinin uzunluğu, endositoz yolunu etkiler gibi görünürken, zincirlerin yoğunluğu NP’lerin vasküler endotelyal hücreler ile etkileşimi üzerinde bir etkiye sahiptir.
Rabanel, “İlaç nanotransportörlerinin toksik veya bozunmaya duyarlı ilaçları hücre bariyerlerini aşarak hedeflemede çok sayıda avantajı var” diyor. “Sonuçlarımız, kan-beyin bariyeri partikül yapışması ve beyne translokasyonu üzerinde etkilere sahip olabilir, ancak yine de taşıma verimliliğini optimize etmemiz ve NP’ler ile vasküler endotelyum arasındaki etkileşimleri anlamamız gerekiyor.”
Ekip şimdi diğer yüzey parametrelerini keşfetmeyi ve NP’leri diğer hayvan modellerinde, özellikle de insanlara daha yakın memelilerde test etmeyi planlıyor.
Kaynak: materialstoday.com
