Bariera hemato-encefalică este un strat de celule care înconjoară vasele de sânge ce hrănesc creierul. Se presupune că este impenetrabilă selectiv, ceea ce înseamnă că permite doar materialelor necesare pentru a menţine un creier sănătos să treacă în ţesutul creierului. Dar atunci când lucrurile nu funcţionează cum trebuie, toxinele, celulele sau agenţii patogeni nedoriţi pot pătrunde prin această barieră ceea ce poate duce la complicaţii. Celulele canceroase care reuşesc să treacă de barieră pot deveni tumori; s-a demonstrat că SARS-CoV-2 pătrunde în barieră şi provoacă ceaţă cerebrală; iar trecerea prea multor celule albe din sânge poate duce la afecţiuni autoimune, cum ar fi scleroza multiplă. Şi asta doar pentru a numi câteva dintre aceste complicaţii.
Acum, într-un progres important, oamenii de ştiinţă au dezvoltat prima potenţială terapie care poate repara bariera hemato-encefalică la şoareci.
Ggăsirea unei modalităţi de a împiedica agenţii patogeni şi toxinele să se infiltreze în celulele creierului uman ar putea schimba modul în care sunt prevenite şi tratate numeroase afecţiuni, inclusiv AVC, cancerul, Covid lung şi boala Alzheimer.
Este destul de dificil pentru noi să facem medicamentele să treacă prin bariera hemato-encefalică. Dar găsirea unei modalităţi de a opri această scurgere este un lucru care a scăpat oamenilor de ştiinţă - până acum.
„O barieră hemato-encefalică permeabilă, care permite scurgeri, este o cale comună pentru o mulţime de boli ale creierului, de aceea blocarea acestora reprezintă un obiectiv studiat de mult timp în medicină", spune hematologul Calvin Kuo de la Universitatea Stanford, care a condus cercetarea.
„Până acum nu există tratamente care să vizeze în mod specific bariera hemato-encefalică".
Cercetătorii au evaluat o nouă clasă terapeutică de molecule care pot fi folosite pentru a trata o barieră hemato-encefalică permeabilă.
Munca cercetătorilor se concentrează pe o familie de receptori numiţi FZD (frizzled). Aceste proteine iniţiază calea de semnalizare Wnt, care nu numai că este implicată în promovarea regenerării ţesuturilor şi a vindecării rănilor, dar este, de asemenea, importantă pentru menţinerea unei bariere hemato-encefalice sănătoase.
Cercetările anterioare pe şoareci au arătat că mutaţiile genei FZD pot cauza probleme în bariera hemato-encefalică, în special un anumit receptor numit FZD4.
Pe baza acestei cercetări, echipa de la Stanford a colaborat cu o companie de cercetare pentru a crea o moleculă numită L6-F4-2 care se leagă de FZD4 pentru a activa semnalizarea Wnt.
De fapt, aceasta activează calea Wnt de 100 de ori mai eficient decât alte molecule cunoscute pentru a se ataşa la FZD4.
Pentru a testa mai departe noua potenţială terapie, cercetătorii au analizat şoareci cu mutaţii genetice care declanşează o afecţiune similară cu boala Norrie, care duce la orbire. Mutaţia împiedică şoarecii să producă o proteină care se leagă de FZD4.
Şoarecii fără această proteină suferă de orbire din cauza unor probleme în bariera hemato-retiniană din ochi, care funcţionează într-un mod similar cu bariera hemato-encefalică.
Însă, atunci când echipa a injectat unul dintre ochii fiecărui şoarece cu L6-F4-2 la naştere, vasele de sânge din jurul retinei au fost mai dense şi mai puţin permeabile decât cele de la ochiul care nu a fost tratat.
Studii ulterioare pe şoareci mai în vârstă au arătat că L6-F4-2 a activat cu succes semnalizarea Wnt atât în retină, cât şi în cerebel.
Cercetătorii au studiat apoi o afecţiune mai frecventă - AVC ischemic, care implică deteriorarea barierei hemato-encefalice.
L6-F4-2 administrat şoarecilor care au suferit AVC-uri a redus severitatea accidentelor şi a îmbunătăţit supravieţuirea, în comparaţie cu şoarecii care au suferit un AVC netratat.
De asemenea, potrivit cercetătorilor, L6-F4-2 a părut să inverseze scurgerea vasele de sînge din creier după un AVC ischemic la şoareci.
Echipa lucrează acum pentru a vedea dacă L6-F4-2, sau o moleculă similară, ar putea fi folosită pentru a genera medicamente care ar putea fi testate într-o zi la om.
„Sperăm că acesta va fi un prim pas spre dezvoltarea unei noi generaţii de medicamente care pot repara bariera hemato-encefalică, folosind o strategie şi o ţintă moleculară foarte diferită de medicamentele actuale", au explicat autorii studiului.
Cercetarea a fost publicată în Nature Communications.
