ساعت مولکولی جدید مانع خون مغزی در مگس میوه می شود و نفوذ پذیری روزانه را تنظیم می کند

مانع خون مغزی (BBB)، مانند یک ریزبگ در خارج از یک باشگاه شبانه منحصر به فرد، بین مغز و بقیه بدن محافظت می کند. شامل اتصالات تنگ بین سلول های عروق خونی می شود تا سموم و میکروب های مضر را از مغز نگه دارد. اما این نیز می تواند ورود بسیاری از داروهای مورد استفاده برای درمان بیماری های مغزی را مهار کند.

این هفته در Cell ، یک تحقیق به رهبری آمیتا Seggal، استاد علوم اعصاب در مدرسه پزشکی Perelman در دانشگاه پنسیلوانیا و محقق موسسه پزشکی هوارد هیوز، توصیف می کند که نفوذ پذیری نسخه پرواز میوه می باشد که در شب و در طول روز بالاتر است. علاوه بر این، تیمش دریافت که این ریتم روزانه توسط یک سلول مولکولی در سلولهای حمایت کننده درون مانع اداره می شود، که تأثیر مگس های جهش یافته در برابر داروهای ضد ویروسی را تحت تاثیر قرار می دهد. اولین نویسنده این تحقیق، شیرلی ژانگ، PhD است، همکار بعدی در آزمایشگاه Segal است.

یک مانع کلیدی برای توسعه داروها برای درمان بیماری های مغزی و سیستم عصبی مرکزی، طراحی یک وسیله انتقال موثر از طریق BBB است. دوزهای بالاتر می توانند کمک کنند، اما این استراتژی خطر ابتلا به سایر اعضا را به همراه دارد.

Sehgal گفت: “در مطالعات قبلی اشاره شده است که باز شدن مانع خون مغزی به مدت 24 ساعت نوسان می کند و در حال حاضر ما برای اولین بار شاهد مستقیم شواهدی مبنی بر وجود یک ساعت دیجیتال محلی در این مانع هستیم. مهمتر از همه، ما یک مقررات روزانه جدید را شناسایی کرده ایم که می تواند پیامدهایی برای زمان مصرف داروهای مورد نظر برای سیستم عصبی مرکزی داشته باشد.”

با استفاده از یک رنگ، تیمش نشان داد که انتقال سیگنالهای ساعت در طول BBB نیاز به اتصالات شکاف دارد که به صورت چرخه ای بیان می شود. اینها پروتئین های مجتمع هستند که به کانال هایی در غشای سلولی سازمان یافته اند که اجازه می دهد که یون ها و مولکول های کوچک بین سلول ها عبور کنند. به طور خاص، در طول شب، منیزیم از طریق اتصالات عبور می کند تا غلظت آن در سلول هایی ایجاد شود که مانع تنگ شدن می شوند، بنابراین مواد مغذی را اجازه می دهد تا نفوذ کنند.

برای آزمایش اینکه اگر نفوذ پذیری چرخه ای نیز ممکن است منجر به نتیجه بهتر شود، اگر داروهای مغزی در شبانه مصرف شود، آنها موش های جهش یافته را مستعد ابتلا به فیناستوین ضدافسردگی تشخیص دادند. در حالی که بروز تشنج در طول دوره چرخه شبانه روز تغییر نکرده بود، مگس هایی که دارو مصرف می کردند در شب به مدت زمان کوتاهتر برای بهبودی بعد از تشنج نسبت به مگس هایی که فنیتوین مصرف می کردند در طول روز بود.

این یافته ها نشان می دهد که زمان تحویل داروهایی که در مغز عمل می کنند باید هنگام مواجهه و همچنین سایر جنبه های چرخه ای از فیزیولوژی عصبی را در نظر بگیرند. یکی از خطوط مرتبط تحقیق این است که شناسایی داروهایی که به احتمال زیاد به وسیله مکانیزمی که ریتم را در نفوذ پذیری BBB هدایت می کند، هدف قرار می دهد.

منبع:

موارد ارائه شده توسط مدرسه پزشکی دانشگاه پنسیلوانیا .