Российские и британские ученые экспериментально продемонстрировали возможность стимулировать рост нейронов в гиппокампе, используя биоразлагаемые нанокапсулы для доставки фактора роста нервов (NGF), необходимого для этого нейропептида. Использование предложенного метода в клинических условиях поможет сделать обратимым процесс нейродегенерации, свойственный таким заболеваниям, как болезни Альцгеймера и Паркинсона. Статья опубликована в журнале Pharmaceutics.
Исследователи из Сколтеха и Лондонского университета королевы Марии предложили метод адресной доставки одного из нейропептидов, фактора роста нервов, в биосовместимой микрокапсуле размером от 2 до 3 мкм. В качестве материалов для капсулы ученые использовали поли-L-аргинин и декстран, а для ее изготовления применили послойную технологию, при которой тончайшие пленки наносились слой за слоем.
«Главное преимущество технологии послойной инкапсуляции (LbL) — ее универсальность, а следовательно, возможность адаптации оболочки капсулы под различные функции и различные типы грузов. Кроме того, в отличие от многих других методов инкапсуляции, инкапсуляцию LbL можно проводить в водной среде, что особенно актуально для таких хрупких молекул, как пептиды, белки и факторы роста», — отмечает соавтор исследования Глеб Сухоруков.
Различные нейродегенеративные состояния приводят к развитию тяжелых заболеваний и связанных со снижением уровней факторов роста в головном мозге. Эти нейропептиды способствуют росту, развитию и выживанию нейронов. В клинических исследованиях болезней Альцгеймера и Паркинсона было показано, что терапевтического эффекта можно добиться, доставляя эти факторы роста к конкретным дегенерирующим нейронам. Однако, попадая в кровоток, препараты не могут преодолеть гематоэнцефалический барьер и иногда вызывают серьезные побочные эффекты.
Ученые проводили эксперименты на нейронах гиппокампа крысы. После доставки к нейронам микрокапсул с нейропептидами их рост заметно усилился, причем новые нейроны появлялись вблизи микрокапсул с NGF. Кроме того, NGF способствовал более активному образованию основных функциональных элементов нейрона — аксонов и дендритов. Наконец, у нейронов, обработанных микрокапсулами, появлялась способность образовывать функциональные синапсы.
Свойства микрокапсул LbL можно настраивать под конкретные применения. Их биосовместимость, биоразлагаемость и контролируемость доставки определяются типом полимера, из которого создается оболочка капсулы. Обеспечить контролируемую доставку также можно, воздействуя на капсулу при помощи, например, ультразвука, лазерного излучения или магнитного поля. Теперь исследователи планируют протестировать технологию контролируемой доставки NGF на предмет ее использования для ускоренного восстановления после травм, вызывающих повреждения нервной ткани. Как было показано в предыдущих исследованиях, аналогичный подход можно применять в отношении других факторов роста, например основного фактора роста фибробластов — белка, участвующего в эмбриональном развитии и восстановлении тканей.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
