NeuralCipher Araştırma özeti
Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by
Arka planKan-beyin bariyerini (BBB) belirlemek, nano taşıyıcıların etkili beyin iletimi için önemli bir adımdır. Daha önce, BBB besin taşıyıcı ligandlarının alanin ve glutatyon (A-GSH) kombinasyonlarının, BBB genelinde model kargo içeren veziküler ve polipeptid nano taşıyıcıların geçirgenliğini artırdığını keşfettik. Amacımız, indüklenmiş BBB özelliklerine sahip yeni bir insan ko-kültür modeli boyunca transfer için A-GSH tarafından hedeflenen dopamin ve ibuprofen-kupllu 3 kollu poli (L-glutamik asit) nano taşıyıcıları araştırmaktı. Buna ek olarak, sitokin kaynaklı bariyer hasarı üzerinde nanopartikül içeren ibuprofen koruyucu etkisi de ölçülmüştür.MetodUyuşturucu-kupllu nanotaşıyıcılar sentezlendi ve dinamik ışık saçılımı ve iletim elektron mikroskobu ile karakterize edildi. Nanopartiküllerin hücresel etkileri, alımı ve geçirgenliği, insan kök hücre tabanlı bir ko-kültür BBB modelinde, küçük bir moleküler kokteylin indüklediği gelişmiş bariyer özellikleri ile araştırıldı. Model, immunositokimya ve marker molekülleri için geçirgenlik ile karakterize edildi. İnsan beyninin endotelyal hücrelerinde ve orta beyin organoidlerinde nanotaşıyıcı alımı, spektroflorometri ile nicelleştirildi ve konfokal mikroskopi ile görselleştirildi. Hücresel alımın mekanizmaları, serbest hedefleme ligandları, endositik ve metabolik inhibitörler, hücre içi organlarla nano taşıyıcıların birlikte lokalizasyonu ve hücrelerin yüzey yükü modifikasyonu eklenerek araştırıldı. İbuprofen-kuplaklı nanotaşıyıcıların koruyucu etkisi, empedans ve geçirgenlik ölçümleriyle sitokin kaynaklı bariyer hasarına karşı araştırıldı.SonuçlarHer iki ilacın da hedeflenen nanoformülasyonları, endositik mekanizmalar yoluyla zamana bağlı, aktif bir şekilde hücresel alımın arttığını gösterdi. Serbest ligandların eklenmesi, hedefli nano taşıyıcıların hücresel içselleşmesini engelledi ve ligandların alım sürecindeki önemli rolünü düşündürdü. Hedeflenen nano taşıyıcılar için BBB modeli boyunca daha yüksek bir geçirgenlik ölçüldü. BBB'yi geçtikten sonra, hedeflenmiş dopamin nanotaşıyıcıları daha sonra sağlıklı ve Parkinson hastalığına özgü kök hücrelerden elde edilen orta beyin benzeri organoidlere girdi. İbuprofen ile eşleştirilmiş hedefli nanotaşıyıcılar sitokin kaynaklı bariyer hasarına karşı koruyucu etkiler gösterdi.Terapatik moleküllerle birleşen konvansiyonBBB hedefli polipeptit nanopartikülleri beyin organoidleri tarafından etkili bir şekilde alındı veya sinir sistemi patolojilerinde potansiyel uygulamaları gösteren bir BBB koruyucu etkisi gösterdi.
Özgün kaynak özetini okuyun
BackgroundTargeting the blood-brain barrier (BBB) is a key step for effective brain delivery of nanocarriers. We have previously discovered that combinations of BBB nutrient transporter ligands alanine and glutathione (A-GSH), increase the permeability of vesicular and polypeptide nanocarriers containing model cargo across the BBB. Our aim was to investigate dopamine- and ibuprofen-coupled 3-armed poly(L-glutamic acid) nanocarriers targeted by A-GSH for transfer across a novel human co-culture model with induced BBB properties. In addition, the protective effect of ibuprofen containing nanoparticles on cytokine-induced barrier damage was also measured.MethodDrug-coupled nanocarriers were synthetized and characterized by dynamic light scattering and transmission electron microscopy. Cellular effects, uptake, and permeability of the nanoparticles were investigated on a human stem cell-based co-culture BBB model with improved barrier properties induced by a small molecular cocktail. The model was characterized by immunocytochemistry and permeability for marker molecules. Nanocarrier uptake in human brain endothelial cells and midbrain organoids was quantified by spectrofluorometry and visualized by confocal microscopy. The mechanisms of cellular uptake were explored by addition of free targeting ligands, endocytic and metabolic inhibitors, co-localization of nanocarriers with intracellular organs, and surface charge modification of cells. The protective effect of ibuprofen-coupled nanocarriers was investigated against cytokine-induced barrier damage by impedance and permeability measurements.ResultsTargeted nanoformulations of both drugs showed elevated cellular uptake in a time-dependent, active manner via endocytic mechanisms. Addition of free ligands inhibited the cellular internalization of targeted nanocarriers suggesting the crucial role of ligands in the uptake process. A higher permeability across the BBB model was measured for targeted nanocarriers. After crossing the BBB, targeted dopamine nanocarriers subsequently entered midbrain-like organoids derived from healthy and Parkinson's disease patient-specific stem cells. The ibuprofen-coupled targeted nanocarriers showed protective effects against cytokine-induced barrier damage.ConclusionBBB-targeted polypeptide nanoparticles coupled to therapeutic molecules were effectively taken up by brain organoids or showing a BBB protective effect indicating potential applications in nervous system pathologies.
Bilimsel değerlendirme
Araştırma sorusu
Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.
Yöntem ve örneklem
Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.
Temel bulgular
Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.
Sınırlılıklar
Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.
Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.