Наноразмерные объекты (наночастицы или НЧ), попадающие из окружающей среды в нос и способные перемещаться в мозг, давно вызывают интерес у исследователей. Такие частицы могут оказывать значительное влияние на состояние здоровья человека. Вероятность развития нейродегенеративных патологий (болезней Альцгеймера, Паркинсона и других) существенно возрастает у людей, проживающих на расстоянии менее 50 метров от транспортных магистралей из-за наличия в воздухе наночастиц с продуктами выбросов двигателей.
Но науке было мало известно о том, как именно происходит перемещение НЧ из носовых пазух в отделы головного мозга. Ученые ИЦиГ вместе с коллегами из других институтов решили выяснить, как это происходит, сообщила пресс-служба института. Результаты работы опубликованы в журнале Nano Research.
«Мы подробно описали путь, который НЧ проходят в организме, показали отделы головного мозга, в которых они оседают и обнаружили факторы, которые существенно влияют на протекание этого процесса. Образно говоря, мы составили "атлас" этого "траффика" и нашли инструменты, с помощью которых им можно управлять. Дальнейшее практическое значение этой работы будет определяться тем, что будут "возить" по установленным маршрутам», — рассказал руководитель Центра генетических ресурсов лабораторных животных ФИЦ ИЦиГ СО РАН Михаил Мошкин.
Экспериментально было доказано, что стимуляция обонятельной системы с помощью различных ароматов влияет на траекторию движения частиц, значительно расширяя зону их распространения в мозге – эта зона меняется в зависимости от типа запаха.
«Известно, что НЧ могут выступать средством доставки лекарственных соединений непосредственно в те или иные отделы мозга. Использование запаховых стимулов, будет очень полезным при разработке новых подходов к адресной доставке терапевтических препаратов в разные отделы головного мозга», – отметил Мошкин.
Также ученые в своей работе показали, что НЧ перемещаются в пределах центральной нервной системы внутриклеточно, что открывает возможности создания барьеров на пути попадания в мозг опасных для здоровья НЧ, например, вирусов.
Полученные результаты могут пригодиться также в диагностике заболеваний: оказалось, что процессы старения и нейродегенерации тоже оказывают влияние на распространение НЧ по структурам мозга. Это, по словам ученых, открывает новые возможности для разработки методов диагностирования нейродегенеративных патологий на ранних этапах.
«Понимание того, как работает эта транспортная система, позволяет нам управлять ею, блокировать попадание в мозг опасных НЧ, или, если речь идет о лекарствах, делать этот процесс более интенсивным и управляемым. Это и есть, на мой взгляд, главный прикладной результат проделанной работы», – подытожил Мошкин.