Сибирские ученые узнали, как наночастицы вирусов попадают в мозг из воздуха
Сибирские ученые выяснили, как наночастицы из окружающей среды попадают в головной мозг. Исследователи придумали, как блокировать вирусы.
Ученые Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН и Биологического института Томского госуниверситета (ТГУ) установили путь, по которому наночастицы вирусов, а также органических и неорганических веществ из окружающей среды проникают в головной мозг. Об это рассказали в пресс-службе ТГУ 24 декабря.
«В окружающей среде присутствует большое количество наночастиц самых разных химических элементов и их соединений, от безобидных до токсичных, например, оксидов тяжелых металлов, — объяснил директор Центра генетических ресурсов лабораторных животных ИЦИГ, профессор ТГУ Михаил Мошкин. — Учеными накоплен ряд данных, которые свидетельствуют о неблагоприятном влиянии наночастиц, например, если люди живут ближе 50 метров от крупных магистралей, за счет накопления наноразмерных частиц в мозге у них раньше развиваются нейродегенеративные заболевания (болезни Альцгеймера, Паркинсона и другие)».
Наночастицы не могут проникнуть в мозг через легкие и кровеносные сосуды. Исследования на грызунах помогли вычислить траекторию их движения. Оказалось, что при введении раствора с наночастицами в нос они появляются в обонятельной луковице мозга уже через три часа. Через 12 часов концентрация достигает максимума, в других структурах мозга — через 3−4 дня.
«Движение четко соответствует траектории нервных связей обонятельной системы», — отметили исследователи, уточнив, что не все наночастицы преодолевают барьеры организма.
«Выделено две группы факторов: первая — вещества, влияющие на состояние мукозального слоя, покрывающего окончания обонятельных нейронов, вторая — вещества, влияющие на мембранный потенциал обонятельных рецепторов. В итоге удалось найти комбинации химических соединений, которые либо полностью блокируют, либо существенно усиливают транспорт наночастиц из носовой полости в мозг», — рассказали в ТГУ.
Кроме того, ученые выяснили, что при введении некоторых наночастиц в нос грызунов температура их тела быстро снижалась на несколько градусов, при этом происходил отток цереброспинальной жидкости.
«Оказалось, что в носу происходит целый каскад событий. Выявленные эффекты значимы для разработки новых способов терморегуляции и решения такой серьёзной проблемы, как лечение отёка головного мозга, — рассказал Мошкин. — Наночастицы сейчас вводят в состав разных препаратов для повышения их КПД. Полученные данные помогают понять, как нарастает концентрация этих частиц и как их можно вводить в организм пациента».
Исследования нужны для выяснения проникающей способности вирусов, в том числе гриппа. Информация позволит разработать дополнительные меры профилактики.