Illuminare l'Alzheimer: imaging cerebrale avanzato con sensori fluorescenti e esosomi

RomeGli scienziati stanno migliorando i metodi di imaging del cervello per diagnosticare l'Alzheimer. Nuovi sensori fluorescenti potrebbero permettere l'osservazione del cervello vivo senza necessità di interventi chirurgici. Questi sensori sono in grado di rilevare i livelli di neurotrasmettitori, facilitando la diagnosi di malattie neurodegenerative come l'Alzheimer.

Innovazione rivoluzionaria nel superamento della barriera emato-encefalica

• La barriera emato-encefalica (BBB) rappresenta un ostacolo per la somministrazione di sensori.
• I sensori fluorescenti sono in grado di rilevare piccole molecole come l'adenosina trifosfato (ATP).
• L'incapsulamento in esosomi permette ai sensori di attraversare la BBB in modo efficiente.

Yi Lu e il suo team hanno sviluppato un nuovo metodo per somministrare questi sensori. Hanno inserito i sensori a base di aptamer ATP all'interno delle esosomi prelevate dalle cellule cerebrali. Gli esosomi sono minuscole vescicole che possono attraversare facilmente la barriera emato-encefalica.

Nei test di laboratorio, i sensori trasportati dagli esosomi hanno attraversato uno strato di cellule endoteliali quattro volte meglio rispetto ai metodi tradizionali. Questi sensori si accendevano quando si legavano all'ATP nelle cellule cerebrali, dimostrando di poter misurare efficacemente i livelli di ATP in tempo reale.

I ricercatori hanno testato questo metodo nei topi affetti dal morbo di Alzheimer. Hanno iniettato sensori sia all'interno degli esosomi che da soli. I sensori da soli si sono concentrati principalmente nel sangue, nel fegato, nei reni e nei polmoni. Tuttavia, i sensori all'interno degli esosomi si sono accumulati nel cervello. Questo dimostra che l'uso degli esosomi per veicolare i sensori è più efficace per mirare al cervello.

I sensori trasportati dagli esosomi hanno rilevato bassi livelli di ATP in aree cruciali del cervello, come l'ippocampo, la corteccia e il subiculum. Questi valori ridotti di ATP in tali regioni sono indicativi della presenza del morbo di Alzheimer.

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Questo progresso potrebbe migliorare la diagnosi e il trattamento dell'Alzheimer. Con l'affinamento della tecnologia, potrebbe essere possibile identificare altri importanti composti chimici del cervello. Questo faciliterebbe la comprensione di diverse condizioni neurologiche e la creazione di trattamenti specifici.

È entusiasmante perché permette l'imaging in tempo reale. I metodi attuali richiedono spesso procedure invasive o componenti artificiali che faticano a superare la barriera emato-encefalica. Questo nuovo metodo impiega componenti naturali, rendendolo più sicuro ed efficiente.

Questa ricerca è stata finanziata dal National Institutes of Health (NIH) degli Stati Uniti, dalla Welch Foundation, dal Programma di Formazione Interfaccia Chimica-Biologia del NIH presso l'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign e da una Borsa di Studio per la Ricerca di Laurea della National Science Foundation.

Questa ricerca potrebbe rivoluzionare la nostra comprensione della salute cerebrale. Misurare i livelli di neurotrasmettitori in tempo reale potrebbe aiutarci a diagnosticare i problemi precocemente e migliorare i trattamenti. È sorprendente che l'uso di sensori all'interno di esosomi riesca a superare la barriera ematoencefalica, che ha ostacolato l'imaging del cervello.

Sensori fluorescenti all'interno degli esosomi sono preziosi per la ricerca sull'Alzheimer. Offrono un metodo non invasivo per misurare importanti sostanze chimiche del cervello, aprendo la strada a nuove modalità per diagnosticare e trattare le malattie neurodegenerative.