Nanopartikel schleusen Medikamente über die Blut-Hirn-Schranke

Nanopartikel schleusen Medikamente über die Blut-Hirn-Schranke

Montag, 23. August 2021

/Kateryna_Kon, stock.adobe.com

Kopenhagen – Die Blut-Hirn-Schranke wirkt bekanntlich wie ein Grenzwall zwischen dem Blut und dem Gehirn und lässt nur bestimmte Moleküle in das Hirngewebe passieren.

Wissenschaftler um Krzysztof Kucharz vom Department of Neuroscience der Universität Kopenhagen berichten nun in der Zeitschrift Nature Communications von einer möglichen künftigen Möglichkeit, Wirkstoffe durch die Blut-Hirn-Schranke an ihren Wirkort im Gehirn zu bringen (DOI: 10.1038/s41467-021-24323-1).

„Mit unserer Arbeit liefern wir einen direkten Beweis für den Eintritt von Nanopartikeln in das Gehirn und beschreiben, warum, wann und wo dies geschieht“, so Kucharz.

Die Forscher verwendeten einen sogenannten 2-Photonen-Imaging-Ansatz, um im Mausmodell heraus­zu­finden, wie die Nanopartikel an der Blut-Hirn-Schranke in das Gehirn eindringen oder aufgehalten werden. Dazu markierten sie die Partikel mit fluoreszierenden Molekülen, was die Mikroskopie von Nano­carriern im lebenden, intakten Gehirn mit der Auflösung eines einzelnen Nanopartikels ermöglichte.
Nun konnten sie beobachten, wie Nanopartikel im Blutkreislauf zirkulieren, sich im Laufe der Zeit mit dem Endothel verbinden, wie viele vom Endothel aufgenommen werden, wie viele zurückbleiben, was mit ihnen an in der Blut-Hirn-Schranke geschieht und wo die Nanopartikel ins Gehirn austreten.

Dabei beobachteten sie, dass die Hirngefäße mit den Nanopartikeln unterschiedlich umgehen und je nach Gefäßtyp den Zugang von Nanopartikeln zum Hirngewebe erlauben oder verweigern. Es zeigte sich, dass die Nanopartikel vor allem an Venolen, also großen Gefäßen, in das Gehirn eindringen können, die vom so genannten perivaskulären Raum umgeben sind, und nicht, wie bisher angenommen, an kleinen Kapillaren.

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„Unsere Ergebnisse stellen die Annahme infrage, dass Kapillaren der Hauptort für den Nanopartikel­transport zum Gehirn sind. Stattdessen sollten die Venolen für eine effiziente Nanopartikelwirkstoff­abgabe an das Gehirn anvisiert werden“, sagte Kucharz.

Die Forscher hoffen, dass diese Erkenntnis neuartige Wirkstofftransportsysteme ermöglicht. „Dies wird hoffentlich einen großen Sprung nach vorn bedeuten, um Erkrankungen des Gehirns effizient zu behan­deln“, hieß es aus der Arbeitsgruppe. © hil/aerzteblatt.de

Author: mello

mello

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