È affidabile usare i parassiti come “corrieri” di farmaci? | Ficus

Salve, sono Fratello Rong del Museo cinese della scienza e della tecnologia. Benvenuti a guardare la scienza di Brother Rong. Il cervello, in quanto massima conquista nel processo di evoluzione biologica, è anche l'organo per cui siamo più curiosi e meno compresi.

Il corpo umano è un sistema complesso e immenso. I suoi vari componenti: organi, tessuti e cellule non possono sopravvivere in modo indipendente. Devono ricevere costantemente ossigeno e sostanze nutritive e devono eliminare costantemente i rifiuti metabolici e le tossine. Questo lavoro si basa principalmente sul sistema di circolazione sanguigna che si diffonde in tutto il corpo. Dovresti sapere che la lunghezza totale di tutti i vasi sanguigni umani è superiore a 100.000 chilometri. I capillari, densamente distribuiti in tutto il corpo, raggiungono e servono ogni angolo, tranne capelli, denti e cornea. Essendo un componente essenziale che rappresenta solo il 2% del peso corporeo umano ma consuma il 25% di ossigeno, il cervello non può essere separato dal supporto dei capillari periferici nemmeno per un momento. Una volta interrotto l'afflusso di sangue al cervello, bastano solo due minuti perché le cellule cerebrali smettano di funzionare a causa della mancanza di ossigeno, mentre cinque minuti causano danni irreversibili al tessuto cerebrale.

Ma d'altro canto, essendo l'organo più sofisticato e complesso del corpo umano, il cervello necessita di un ambiente chimico estremamente stabile. Dopotutto, abbiamo bisogno di una varietà di neurotrasmettitori per innescare una varietà di reazioni e intrecciarle insieme in input e output complessi. È necessario controllare rigorosamente le sostanze con cui il cervello può entrare in contatto e isolare da esso i microrganismi potenzialmente patogeni. La barriera che porta a termine questa ardua missione è chiamata barriera ematoencefalica.

In effetti, la struttura dei capillari periferici in generale è relativamente lassa e le pareti dei vasi sanguigni presentano lacune ovunque. Le sostanze presenti all'interno e all'esterno dei vasi sanguigni possono entrare, uscire e scambiarsi liberamente, il che costituisce anche la base per la fornitura di nutrienti e la raccolta dei rifiuti da parte dei vasi sanguigni. Ma nel cervello i capillari sono divisi in diversi strati dall'interno verso l'esterno:

Innanzitutto si formano giunzioni strette tra le cellule endoteliali che compongono la parete dei vasi sanguigni.

Poi c'è una membrana basale sottile e flessibile che circonda la parete del vaso sanguigno;

Infine, all'esterno della membrana basale, le cellule gliali del cervello aggiungeranno un altro strato di involucro. Questa struttura a tre strati impedisce efficacemente la fuoriuscita di sostanze nei vasi sanguigni. Solo un numero molto limitato di sostanze, come le molecole di ossigeno e le molecole di grasso, possono diffondersi passivamente e attraversare liberamente questa membrana. Anche nutrienti importanti come il glucosio e gli amminoacidi devono passare attraverso speciali proteine ​​"checkpoint" su questa membrana per essere identificati e trasportati attivamente nel cervello. Proprio come la maggior parte dei corrieri residenziali può essere consegnata direttamente a domicilio, in alcune comunità residenziali ci sono delle "guardie di sicurezza" comunitarie e solo coloro che si registrano possono passare.

Il ruolo di questa "guardia di sicurezza" è molto importante. Una volta distrutto, può causare diverse malattie. Prendiamo ad esempio la sclerosi multipla, una comune malattia neurologica. Ciò significa che la barriera emato-encefalica viene danneggiata e le cellule immunitarie penetrano nel cervello attraverso la circolazione sanguigna, attaccando sostanze specifiche sulla superficie dei neuroni cerebrali, compromettendo le capacità sensoriali, motorie, mentali e di altro tipo del paziente. Ma d'altro canto è proprio questa barriera a rappresentare un enorme ostacolo allo sviluppo di farmaci per le malattie cerebrali. Per consentire ai farmaci macromolecolari biologici, come i farmaci proteici, i farmaci anticorpali, i farmaci per la terapia genica cellulare, ecc., di attraversare la barriera emato-encefalica, gli sviluppatori di farmaci hanno fatto del loro meglio. Ad esempio, alcuni hanno pensato di utilizzare parassiti in grado di entrare nel cervello per somministrare farmaci: un'idea che potrebbe davvero aprire il cervello.

Il Toxoplasma gondii non è una novità per i proprietari di gatti. È un parassita intracellulare microscopico. L'unico ospite definitivo conosciuto è il gatto, nel quale può riprodursi solo sessualmente. Allo stesso tempo, il Toxoplasma può sopravvivere nell'organismo di molti vertebrati, compresi gli esseri umani, causando loro alcuni danni. Anche se le donne incinte contraggono l'infezione da Toxoplasma gondii, questa può causare malformazioni fetali o addirittura la morte. La cosa più sorprendente e degna di nota del Toxoplasma è che, dopo aver infettato un animale, può entrare nel suo cervello, parassitare le cellule nervose e modificare il comportamento dell'animale. Quando si insedia nel cervello di un topo, può trasformarlo da timoroso dei gatti a disposto ad avvicinarsi ai gatti! Ciò facilita l'assunzione da parte dei gatti, aiutando il Toxoplasma gondii a sopravvivere e riprodursi.

Attualmente, esperimenti pertinenti hanno prodotto risultati preliminari, ma c'è ancora molta strada da fare prima di poter somministrare i farmaci in modo sicuro, efficace e con successo. Ma in ogni caso, usare il meccanismo di attraversamento formato dalla pressione di sopravvivenza a lungo termine per penetrare la barriera ematoencefalica creata dall'evoluzione a lungo termine può essere considerato come sconfiggere la magia con la magia.