Yfirlit yfir algengar taugahrörnunarsjúkdómar: Núverandi meðferðaraðferðir og hugsanlegt hlutverk nanómeðferðar. Part 3

Nokkrar skjalfestar skýrslur staðfesta hegðunar- eða hagnýtingarbætur í lífinu þegar þær eru meðhöndlaðar með nanóögnum.

Samkvæmt vísindamönnum er innri hegðun okkar nátengd minni. Margar rannsóknir hafa sýnt að líkamlegt ástand okkar getur haft áhrif á vitræna starfsemi okkar.

Í fyrsta lagi gegnir líkamsrækt afar mikilvægu hlutverki við að efla heilastarfsemi og bæta minni. Hreyfing getur ekki aðeins hjálpað okkur að losa streitu og draga úr kvíða heldur einnig bætt hjarta- og æðakerfi okkar til muna. Þetta getur aukið blóðrásina okkar og súrefnisframboð og þar með bætt virkni heilans. Á sama tíma getur hreyfing einnig stuðlað að tengingu taugafrumna og bætt stöðugleika og tengingarvirkni taugafrumna, og þessir þættir munu einnig bæta vitræna og minnishæfileika okkar verulega.

Að auki hefur mataræði einnig mikil áhrif á minni okkar. Sum matvæli eins og bláber, valhnetur, þorskur, kjúklingur o.fl. eru rík af næringarefnum og fitusýrum sem hafa góð áhrif til að bæta heilastarfsemi og andoxun. Jafnt mataræði getur hjálpað okkur að stjórna blóðsykrinum betur og gera heilafrumum okkar kleift að fá nóg eldsneyti og orku. Þessir þættir eru nauðsynlegir til að bæta minni okkar og vitræna stig.

Almennt séð hefur líkamlegt ástand okkar afar mikilvæg áhrif á vitræna virkni okkar og minni. Þess vegna ættum við að hreyfa okkur meira og huga að þáttum eins og mataræði og lífsvenjum til að hámarka heilastarfsemi okkar og minni. Saman getum við unnið að því að bæta líkamlega og andlega heilsu okkar og skapa betri framtíð. Það er ljóst að við þurfum að bæta minnið og Cistanche getur bætt minnið umtalsvert því það getur líka stjórnað jafnvægi taugaboðefna eins og að auka magn asetýlkólíns og vaxtarþátta sem eru mjög mikilvægir fyrir minni og nám. Að auki getur Cistanche einnig bætt blóðflæði og stuðlað að súrefnisgjöf, sem getur tryggt að heilinn fái fullnægjandi næringu og orku og þar með bætt heilaþrótt og úthald.

Smelltu á vita bætiefni til að bæta minni

Til dæmis, Wu o.fl., 2020 könnuðu að járnoxíð nanóagnamerkt MNCs gætu flutt frá gjafastaðnum til choroidplexus og kallað fram virkan bata í blóðþurrðarheilaheila. Höfundur lagði til að MNCs gætu verið gagnlegri ef þau eru gefin beint í hliðarhvolf í stað þess að gefa í bláæð [119].

5.2. Lífrænar nanóagnir

Náttúrulegar sameindir, eins og lípíð og aðrar lífrænar sameindir, geta verið nýttar sem verkfæri til að skila nanólækningum vegna betri lífsamrýmanleika þeirra samanborið við ólífræn efni. Þar að auki er lípíð nanóberi skilvirkara til að vernda lækningahlutann gegn niðurbroti, draga úr eiturhrifum og auka lífsamrýmanleika, en lyfjagjöf án lyfja [116].

Meðal mismunandi lípíðbera hafa lípósóm verið mest könnuð fyrir heilamiðaða fæðingu. Fitusóm tvívirkt með mApoE og fosfatínsýru voru þróuð til að auka sendinguna yfir BBB og miða A einingar með mikilli sækni [120]. Þessi fituefnasamsetning gæti sundrað A fibrils in vitro.

Neikvætt hlaðna fosfatínsýran hefur samskipti við jákvætt hlaðna amínósýruleifarnar á A , en hlynurinn hefur samskipti við neikvætt hlaðin svæði þess sama. Í nýlegri rannsókn hefur rannsóknarstofa okkar þróað yfirborðsbreytt lípósóm fyrir heilamiðaða afhendingu ApoE{{2 }} sem kóðar plasmíð DNA [121].

Markmiðunarbindillinn sem notaður var var mannósa ásamt CPP (penetration and rabies virus glycoprotein peptide, RVG) til að auka miðun heila og frumuinnbyrðis, í sömu röð.

Á sama hátt sýndu lípósóm breytt með RVG og transferríni betri upptöku í æðaþelsfrumum heilans, stjarnfrumur og taugafrumum samanborið við venjuleg lípósóm [94].

Í sérstakri rannsókn Rodriguez o.fl. [93], yfirborðsvirkni lípósóma með transferríni og CPP nægði til að bæta heila gegndræpi lípósóma í músum eftir eina gjöf í bláæð.

Í öllum þessum rannsóknum var uppsöfnun lyfja í heilanum kennd við yfirborðsvirkni. Á sama hátt skilaði bjartsýni heilamiðunarlípósóma, virkjuð með mannósa og annaðhvort RVG, skarpskyggni, hundaæðisfætt peptíð (RDP) eða CGNHPHLAKYNGT (CGN) peptíð (VGF) nægilega vel. taugavaxtarþáttur framkallaður) yfir in vitroBBB módel og in vivo músalíkön.

Í þessari rannsókn sáu höfundarnir 1,5-2.0-falt (p < 0.05) hærri transfection í músum sem fengu virkni meðhöndlaðar lípósóm samanborið við ómeðhöndlaðan samanburðarmúsahóp (Mynd 3). Ennfremur voru samsettar lípósóm nanóagnirnar lífsamrýmanlegar bæði in vivo og in vitro [122].

Mynd 3. In vivo vgf transfection í heila og öðrum helstu líffærum í músum. Gögn eru sýnd sem meðaltal ± SD fyrir 6 dýr í hverjum hópi. ~, |, @, #, *, –, + og " sýna tölfræðilega marktækan mun (p < 0.05) frá eftirliti, nöktu DNA, venjulegu, Pen, MAN, CGN, RVG9R og RDP fitukornum , í sömu röð.

Heimild: Endurprentað frá Arora, S.; Singh, J. In vitro og in vivo hagræðingu á lípósóma nanóögnum byggðum heila sem miðar að genameðferð. International Journal of Pharmaceutics 2021, 608, 121095 [122]. Með leyfi frá Elsevier.

Andoxunarefni geta verndað taugafrumurnar gegn amyloid- -skemmlumiðluðum oxunarskemmdum. Curcumin hefur sýnt efnilega andoxunargetu gegn ýmsum NDs [123].

Það binst A útfellingunni, truflar samloðun og sundrar formyndaða fibril, bæði in vitro og in vivo [124,125]. Fyrir utan lípósóm hafa fastar lípíð nanóagnir (SLN) einnig verið notaðar fyrir heilamiðaða gjöf lækninga til að stjórna ýmsum ND. Rosmarinicacid-hlaðinn SLNs voru gefin í nef til að bæta hegðunarvandamál og oxunarálag í tengslum við Huntingtonssjúkdóm [126].

Nanomicella, sérstaklega fjölliða nanómicellu, hefur komið fram sem hugsanlegt burðarefni til að skila fjölbreyttum meðferðarefnum [127,128]. Það fer eftir vatnssæknum og vatnsfælnum eiginleikum þeirra, fjölliður sem safnast saman til að mynda micellur geta gert það hæfilega lægri styrk en viðhalda litlu innra þvermáli, nægilegt til að flytja farm [129].

Nýlega hafa sumar rannsóknir sýnt fram á getu starfhæfðra chitosan nano micells til að transfræða heilafrumum í virkum styrk [130]. ​​Chitosan nano micells sýna kosti þess að vera lífbrjótanlegar, óeitraðar við notkunarstyrkinn og sveigjanlegar í átt að yfirborðsbreytingum [131].

Þessir kostir gera kítósan nanómicellur að frábærum burðarefni til að koma lyfjum, próteinum, genum og jafnvel mótefnum til heilans. Nýlega, Xue o.fl. [132], samtengdar kítósan nanóagnir hamlað verulega af -syn samloðun in vitro, auk þess að uppgötva marktæk taugaverndandi áhrif í líkönum við Parkinsonsveiki.

Kítósan er líka hægt að nota í samtengingu við aðrar fjölliður til að auka sendingu yfir BBB. Í sérstakri rannsókn Jaruszewski o.fl. [133], Kítósanhúðaðar PLGA nanóagnir höfðu betri BBB upptöku samanborið við naktar PLGA nanóagnir.

Þó að mismunandi fjölliðablöndur hafi verið notaðar við framleiðslu á nanóögnum, hefur pólý D, L-(mjólkur-kó-glýkól) sýra (PLGA) verið mikið notuð fyrir heilamiðaða og stjórnaða lyfjagjöf [134].

Þessi lífbrjótanlega, lífsamhæfða fjölliða, með stillanleg niðurbrotshraða, mikla hleðslugetu lyfja og getu til að fara í gegnum BBB til að miða á heilann, gerir hana að kjörnu burðarkerfi til að meðhöndla NDs. Í einni rannsókn voru TET1 peptíðhúðaðar PLGA nanóagnir notaðar til að hylja og skila vatnssæknu lyfi, nattokinasa, til heilans.

TET1 peptíðið sýndi mikla sækni í taugafrumum og stuðlaði að flutningi afturábaks. Þessi samsetning bætti með góðum árangri stöðugleika nattokinasa próteinsins og minnkaði amyloid samloðun, sem reyndist mikilvægur kostur til að meðhöndla AD [135].

Sérstök rannsókn Carradori o.fl. myndaði Anti A 1-42 samtengdar pólý (alkýl sýanókrýlat) nanóagnir sem beinast að A 1-42. Þegar erfðabreyttar AD mýs voru meðhöndlaðar með þessum nanóögnum, var marktæk lækkun á heila- og plasmaþéttni A leysanlegs peptíðs og fáliðu þess, sem leiddi til leiðréttrar minnisgalla [136].

Í sérstakri rannsókn Safari o.fl., bættu fosfatidýlserín nanólípósóm einnig minni rotta af völdum AD þegar þær voru hlaðnar metformíni. Í þessari rannsókn reyndust IL1-, TNF- og TGF- gildi minnka á hippocampus svæðinu. Taugamyndun kom fram ásamt marktækt minni drepi og taugabólgu [137].

Eins og við höfum rætt, eru nanóagnir færar um að koma taugamyndun af stað í lífkerfum, en nanóagnir hafa einnig verið kannaðar til að aðstoða við að sérhæfa inntaugafrumur stofnfrumna. Til dæmis, pólýkaprólaktón-lignín nanóagnir komu af stað taugamyndun og taugaútvöxt í PC12 og hADSCs frumum. Þróaða nanó-scffoldið var lífsamhæft og öruggt.

Höfundur hélt því fram að innleiðing 15% lignín nanóagna bæti væntanlegar niðurstöður: taugabyggingu og endurnýjun [138]. Á sama hátt, NGF-hlaðnar kítósan nanóagnir aðgreindu mesenchymal stofnfrumur hunda inn í taugafrumur [139].

Á sama hátt bættu RA-NPs aðgreiningu taugafrumna, lifun og lífvænleika innri stofnfrumna eftir blóðþurrðaráhrifin [113].

6. Nanólyf í klínískri rannsókn

Það er fullkomin þörf á að þróa nýjar meðferðaraðferðir gegn taugahrörnunarsjúkdómum, sem gera hlé á taugahrörnun frekar en að draga úr einkennum.

Nokkrar rannsóknir á nanóögnum sýna loforð um árangursríka lyfjagjöf, sem getur verið vonargeisli gegn taugahrörnunarsjúkdómum. Nýleg leit í áframhaldandi klínískum rannsóknum leiddi í ljós færri en 10 nanóagnasamsetningar í mismunandi stigum klínískra rannsókna gegn ND (tafla 2) ). Aðeins einni klínískri rannsókn á lyfjaformi sem byggir á lípíð nanóagna fyrir transtýretín-miðlaða amyloidosis hefur verið lokið og samþykkt til almennrar sölu. Þó að (CRISPR)/Cas9 gena-undirstaða rannsókn sé í klínískum prófunarfasa I, eru lípíð nanóagnir notaðar sem lyfjaafhendingarvettvangur fyrir þessa rannsókn.

Spennandi nálgun á nanóagnamiðlaðri sendingu APH-1105 gegn vægu til í meðallagi AD er beitt; þessi klíníska rannsókn verður hafin árið 2023. Hins vegar er gullnanóagnamiðlað CNM-Au8 afhendingaraðferð í klínískri prófunarfasa 2. Hins vegar eru margar rannsóknir á CNM-Au8-gull nanókristallarannsóknum í 1. og 2. áfanga klínískra rannsókna gegn ALS.

7. Áskoranir, framtíðarhorfur og ályktanir

Taugadauði er aðal einkenni NDs, þ.e. AD og Parkinsons. Þess vegna er taugamyndun sú meðferðaraðferð sem mest er fyrirséð fyrir þessa sjúkdóma. Hins vegar er lyfjagjöf til heilans enn áskorun vegna margra mikilvægra þátta, þar á meðal BBB, fitusækni, mólþyngd lyfsins osfrv.

Þessir þættir takmarka meðferðargetu lyfja og gera ND-sjúkdóma erfiðara að meðhöndla. Þannig hefur nanóagnamiðluð markviss lyfjagjöf til heilans verið könnuð á undanförnum árum með tilliti til taugamyndunar og það veitir efnilegan vettvang til að bæta meðferðaraðferðir.

Þrátt fyrir þessa mögulegu kosti hefur nanóberamiðluð lyfjagjöf nokkra krefjandi þætti, þar á meðal öryggi, framleiðslu og reglugerðir.

Eiturhrif nanóagna fer fyrst og fremst eftir stærð, yfirborðshleðslu, jónaupplausnum og lögun. Þessa eiginleika ætti að hafa í huga við þróun lyfjagjafakerfis sem byggir á nanóögnum samkvæmt opinberum leiðbeiningum um nanóeiturhrif [140].

Að auki ætti að skoða samþykki þessara nanóbera á gagnrýninn hátt, þar á meðal áhrif á heilsu og umhverfi [141]. Mikill safn af bókmenntum bendir til nokkurra breytinga til að lágmarka eiturverkanir sem tengjast stærð og hleðslu, svo sem breytingar á yfirborði með lífbrjótanlegum eða lífrænum sameindum af innri uppruna [142,143].

Að því er varðar framleiðslu nanóbera ættu þau að viðhalda einsleitni frá lotu til lotu hvað varðar stærð þeirra og innihald. Það eru margar aðferðir skjalfestar til framleiðslu nanóagna, þar á meðal háþrýstings einsleitni, örfleyti, útpressun, osfrv. Ennfremur hafa lyfjahvarfafræðilegir eiginleikar nanólækninga mikil áhrif á verkun og eituráhrif.

Þess vegna er mikilvægt að rannsaka lyfjahvarfabreytur nanólækninga í viðeigandi dýralíkani. Í þessu sambandi er hægt að nota lyfjahvarfafræði og fullkomnari lífeðlisfræðilega byggðar lyfjahvarfalíkön sem hugsanlegt tæki til að spá fyrir um eðli nanómeðferðar í lífi [144]. Að auki ætti að íhuga reglubundnar kröfur um klíníska samþykki nanómeðferðarefna [145].

Nanólækningar eru vonargeisli fyrir ND og það getur verið áhrifaríkt tæki til að yfirstíga hindranir núverandi og hefðbundinna meðferðaraðferða [146]. Við lögðum áherslu á skýrslur byggðar á nanóögnum gegn ýmsum ND, sem gætu opnað möguleika á nanólækningum.

Það er skiljanlegt að þróun læknandi meðferðar er ekki tafarlaust ferli, en bráðabirgðarannsóknir á þessu sviði geta leitt til stigagangs sem getur hjálpað til við að uppræta NDs. Hins vegar, til að sanna virkni gegn NDs, þarf að búa til fleiri in vitro og in vivo gögn. .

Ennfremur þarf ítarlegar rannsóknir in vitro og in vivo og staðfestingu á fylgni þeirra til að meta virkni nanóagna. Þetta myndi hjálpa rannsóknarbræðralaginu að framlengja eða bera kennsl á árangursríkar nanóagnir til greiningar eða meðferðar.

Framlög höfunda: Allir höfundar (RNLL, BC, RT, AG, BL og JS) lögðu sitt af mörkum til að semja og breyta handritinu. Allir höfundar hafa lesið og samþykkt útgáfu handritsins.

Fjármögnun: Þessi vinna var styrkt af Heilbrigðisstofnuninni styrkjum RO1 AG051574 og RF1 AG068034. BL viðurkennir einnig stuðning frá NIGMS COBRE verðlaununum 1P20 GM109024 og DaCCoTA CTR hagkvæmnisstyrk U54GM128729.

Yfirlýsing endurskoðunarnefndar stofnana: Á ekki við.

Yfirlýsing um upplýst samþykki: Á ekki við.

Yfirlýsing um framboð gagna: Á ekki við.

Hagsmunaárekstrar: Höfundar lýsa ekki yfir hagsmunaárekstrum.

Heimildir

1. Merelli, A.; Czornyj, L.; Lazarowski, A. Erythropoietin: Taugavarnarefni við súrefnisskort í heila, taugahrörnun og flogaveiki. Curr. Pharm. Des. 2013, 19, 6791–6801. [Krossvísun]

2. Choonara, YE; Pillay, V.; Du Toit, LC; Modi, G.; Naidoo, D.; Ndesendo, VM; Sibambo, SR Stefna í sameindasjúkdómum og klínískri meðferð við algengum taugahrörnunarsjúkdómum. Alþj. J. Mol. Sci. 2009, 10, 2510–2557. [Krossvísun]

3. Rapp, T.; Chauvin, P.; Costa, N.; Molinier, L. Heilsuhagfræðileg sjónarmið við taugahrörnunarsjúkdóma. Myndgreining taugahrörnunar. Óreglu. 2015, 42. [Krossvísun]

4. Harilal, S.; Jose, J.; Parambi, DGT; Kumar, R.; Mathew, GE; Uddin, MS; Kim, H.; Mathew, B. Framfarir í nanómeðferð við Alzheimerssjúkdómi: Núverandi sjónarmið. J. Pharm. Pharmacol. 2019, 71, 1370–1383. [Krossvísun]

5. Hinge, NS; Kathuria, H.; Pandey, MM Verkfræði á byggingar- og hagnýtum eiginleikum nanólækninga og nanógreiningar fyrir miðun á heila í nefi við Alzheimer. Appl. Mater. Í dag 2022, 26, 101303. [CrossRef]

6. Montazersaheb, S.; Ahmadian, E.; Maleki Dizaj, S.; Jahanbani, Y.; Davaran, S.; Huseynova, I.; Zhdanov, R.; Keskin, C.; Khalilov, R.; Eftekhari, A. Nýjar nanómeðferðaraðferðir við Alzheimerssjúkdóm. In Frontiers in Clinical Drug Research-Dementia; Bentham Science Publishers Pte. Ltd.: Singapúr, 2021; 2. bindi, bls. 173.

7. Brain Basics: The Life and Death of a Neuron; Skrifstofa samskipta og almannatengsla, National Institute of Neurological Disorders and Stroke: Bethesda, MD, Bandaríkin, 2002.

8. Van den Heuvel, þingmaður; Sporns, O. Netmiðstöðvar í mannsheilanum. Trends Cogn. Sci. 2013, 17, 683–696. [CrossRef] [PubMed]

9. Kempermann, G. Adult Neurogenesis: Stofnfrumur og taugaþroski í fullorðnum heila; Oxford University Press: New York, NY, Bandaríkin, 2006.

10. Pino, A.; Fumagalli, G.; Bifari, F.; Decimo, I. Nýjar taugafrumur í fullorðinsheila: Dreifing, sameindakerfi og meðferðir. Lífefnafræði. Pharmacol. 2017, 141, 4–22. [CrossRef] [PubMed]

11. Ganat, YM; Silbereis, J.; Cave, C.; Ngu, H.; Anderson, GM; Ohkubo, Y.; Ment, LR; Vaccarino, FM Stjörnufrumur snemma eftir fæðingu framleiða margætta forvera og taugastofnfrumur in vivo. J. Neurosci. 2006, 26, 8609–8621. [CrossRef] [PubMed]

12. Przedborski, S.; Vila, M.; Jackson-Lewis, V. Series Inngangur: Taugahrörnun: Hvað er það og hvar erum við? J. Clin. Rannsókn.2003, 111, 3–10. [CrossRef] [PubMed]

For more information:1950477648nn@gmail.com