Licht op alzheimer: geavanceerde hersenbeeldvorming met fluorescerende sensoren zonder operatie

AmsterdamWetenschappers verbeteren de methoden om de hersenen te scannen voor de ziekte van Alzheimer. Nieuwe fluorescerende sensoren kunnen mogelijk levend hersenbeeld zonder operatie mogelijk maken. Deze sensoren kunnen neurotransmitterwaarden detecteren, wat helpt bij de diagnose van neurodegeneratieve ziekten zoals Alzheimer.

Belangrijke punten over deze vooruitgang:

• De beschermende bloed-hersenbarrière (BBB) maakt het moeilijk om sensoren te leveren.
• Fluorescerende sensoren kunnen kleine moleculen zoals adenosinetrifosfaat (ATP) detecteren.
• Ingekapseld in exosomen kunnen de sensoren de BBB efficiënt passeren.

Yi Lu en zijn team hebben een nieuwe methode ontwikkeld om deze sensoren af te leveren. Ze plaatsten ATP-aptameersensoren in exosomen afkomstig van hersencellen. Exosomen zijn kleine blaasjes die gemakkelijk door de bloed-hersenbarrière kunnen bewegen.

In laboratoriumtests bleken sensoren die door exosomen werden gedragen vier keer efficiënter door een laag van endotheelcellen te bewegen dan traditionele methoden. Deze sensoren lichtten op wanneer ze ATP in hersencellen detecteerden, wat aantoont dat ze effectief ATP-niveaus in real-time kunnen meten.

Onderzoekers hebben deze methode getest bij muizen met de ziekte van Alzheimer. Ze injecteerden sensoren, hetzij binnen exosomen of apart. Sensoren zonder exosomen bleven voornamelijk in het bloed, de lever, de nieren en de longen. Maar sensorinjecties binnen exosomen verzamelden zich in de hersenen. Dit toont aan dat het gebruik van exosomen voor de toediening van sensoren effectiever is voor het richten op de hersenen.

De sensoren die door exosomen werden vervoerd, detecteerden lage ATP-niveaus in belangrijke delen van de hersenen, namelijk de hippocampus, cortex en subiculum. Lage ATP-niveaus in deze gebieden wijzen op de ziekte van Alzheimer.

Lees ook:

Vandaag · 02:11

Gen van hamsters onthult geheim van winterslaap

Deze vooruitgang kan helpen bij het beter diagnosticeren en behandelen van de ziekte van Alzheimer. Naarmate de technologie verbetert, zou het kunnen worden gebruikt om andere belangrijke hersenchemicaliën te vinden. Dit kan bijdragen aan het begrijpen van verschillende hersenaandoeningen en het ontwikkelen van specifieke behandelingen.

Dit is spannend omdat het beeldvorming in real-time mogelijk maakt. Huidige methoden vereisen vaak invasieve procedures of kunstmatige componenten die moeite hebben om de bloed-hersenbarrière te passeren. Deze nieuwe methode maakt gebruik van natuurlijke componenten, wat het veiliger en efficiënter maakt.

Dit onderzoek werd gefinancierd door de Amerikaanse Nationale Gezondheidsinstituten (NIH), de Welch Foundation, het NIH Chemistry-Biology Interface Training Program aan de Universiteit van Illinois Urbana-Champaign, en een NSF Graduate Research Fellowship.

Dit onderzoek zou onze kijk op hersengezondheid kunnen veranderen. Het in realtime meten van neurotransmitterspiegels kan helpen bij vroege diagnose van problemen en het verbeteren van behandelingen. Het is verbazingwekkend dat het verpakken van sensoren in exosomen de bloed-hersenbarrière kan passeren, wat hersenbeeldvorming tot nu toe moeilijk heeft gemaakt.

Fluorescerende sensoren binnen exosomen zijn nuttig voor onderzoek naar de ziekte van Alzheimer. Ze bieden een niet-invasieve methode om belangrijke hersenchemicaliën te meten. Dit kan leiden tot nieuwe manieren om neurodegeneratieve ziekten te diagnosticeren en behandelen.