Nowe metody obrazowania mózgu w chorobie Alzheimera dzięki fluorescencyjnym sensorom przenikającym barierę.

WarsawNaukowcy udoskonalają metody obrazowania mózgu w przypadku choroby Alzheimera. Nowatorskie czujniki fluorescencyjne mogą umożliwić obrazowanie mózgu na żywo bez konieczności operacji. Czujniki te potrafią wykrywać poziomy neuroprzekaźników, co wspomaga diagnozowanie chorób neurodegeneracyjnych, takich jak Alzheimer.

Kluczowe informacje dotyczące tego postępu:

• Ochronna bariera krew-mózg (BBB) stwarza trudności w dostarczaniu sensorów.
• Czujniki fluorescencyjne potrafią wykrywać małe cząsteczki, takie jak adenozynotrifosforan (ATP).
• Inkapsulacja w egzosomach umożliwia efektywne przekraczanie BBB przez sensory.

Yi Lu wraz ze swoim zespołem opracował nową metodę dostarczania tych sensorów. Umieścili sensory aptamerów ATP wewnątrz egzosomów pochodzących z komórek mózgowych. Egzosomy to maleńkie pęcherzyki, które mogą z łatwością przenikać przez barierę krew-mózg.

W testach laboratoryjnych czujniki transportowane przez egzososmy przenikały przez warstwę komórek śródbłonka czterokrotnie lepiej niż dotychczasowe metody. Gdy połączyły się z ATP w komórkach mózgowych, czujniki te rozbłysły, co wskazywało, że mogą skutecznie mierzyć poziomy ATP w czasie rzeczywistym.

Naukowcy przetestowali tę metodę na myszach z chorobą Alzheimera. Wstrzyknęli sensory, umieszczając je wewnątrz egzosomów lub jako samodzielne cząstki. Te samodzielne najczęściej pozostawały we krwi, wątrobie, nerkach i płucach. Natomiast sensory w egzosomach gromadziły się w mózgu. To wskazuje, że użycie egzosomów do dostarczania sensorów jest bardziej skuteczne w kierowaniu ich do mózgu.

Czujniki przenoszone przez egzosomy wykryły niskie poziomy ATP w kluczowych obszarach mózgu, takich jak hipokamp, kora i subikulum. Obniżony poziom ATP w tych rejonach wskazuje na chorobę Alzheimera.

Zobacz również:

Dzisiaj · 00:13

Przełom w okulistyce: SI ratuje wzrok dzieciom

Ten postęp może pomóc w lepszym diagnozowaniu i leczeniu choroby Alzheimera. W miarę doskonalenia technologia ta może zostać wykorzystana do wykrywania innych istotnych substancji chemicznych w mózgu. Może to wspierać zrozumienie różnych schorzeń mózgu i tworzenie konkretnych terapii.

To fascynujące, ponieważ może umożliwić uzyskiwanie obrazów w czasie rzeczywistym. Obecne metody często wymagają inwazyjnych procedur lub sztucznych komponentów, które mają trudności z przekraczaniem bariery krew-mózg. Nowa metoda wykorzystuje naturalne składniki, co czyni ją bezpieczniejszą i bardziej efektywną.

Badania te były finansowane przez Amerykańskie Narodowe Instytuty Zdrowia (NIH), Fundację Welcha, Program Szkoleniowy z Interfejsu Chemia-Biologia NIH na Uniwersytecie Illinois w Urbana-Champaign, a także stypendium dla doktorantów z Narodowej Fundacji Nauki.

To badanie może zmienić nasze rozumienie zdrowia mózgu. Pomiar poziomu neurotransmiterów w czasie rzeczywistym może pomóc w wczesnej diagnozie problemów i poprawie terapii. Niesamowite jest, że umieszczając czujniki w egzomasach, można pokonać barierę krew-mózg, która utrudniała obrazowanie mózgu.

Czujniki fluorescencyjne wewnątrz egzosomów są przydatne w badaniach nad chorobą Alzheimera. Oferują nieinwazyjną metodę pomiaru istotnych substancji chemicznych w mózgu. To może prowadzić do nowych sposobów diagnozowania i leczenia chorób neurodegeneracyjnych.