Структура и функция гематоэнцефалического барьера и проблемы доставки лекарственных средств в центральную нервную систему

Нейроны центральной нервной системы для нормальной работы нуждаются в строгом контроле состава окружающей микросреды, и важнейшим элементом этого контроля является гематоэнцефалический барьер. Он образован эндотелиальными клетками, выстилающими микрососуды мозга, под индуктивным влиянием соседних клеток «нейроваскулярной единицы», включая астроциты и перициты. Эндотелий представляет собой основной интерфейс между кровью и центральной нервной системой и за счет низкой пассивной проницаемости, а также наличия специфических транспортных систем, ферментов и рецепторов регулирует перенос молекул и клеток через барьерный слой. Для изучения проникновения через гематоэнцефалический барьер in vivo и in vitro доступен ряд методов и моделей, которые позволяют получить ценную информацию о механизмах проникновения терапевтических агентов и конструкций, способах его оптимизации, а также о последствиях для поиска, доставки и токсичности лекарств. При лечении лизосомных болезней накопления в моделирование можно включать системы, воспроизводящие отдельные особенности заболевания, включая генетически модифицированных животных, а in vitro-модели можно использовать для изучения влияния клеток нейроваскулярной единицы на гематоэнцефалический барьер в патологических условиях. Для оценки доставки лекарств в центральную нервную систему несколько in vitro-моделей уже обеспечивают надежное прогнозирование проникновения препаратов, включая крупные молекулы и искусственные конструкции, представляющие перспективу для лечения лизосомных болезней накопления. Для многих из этих заболеваний по-прежнему неясно, как лучше доставлять соответствующие препараты в центральную нервную систему, и согласованный подход с использованием различных моделей и методов может дать важные представления и указать на практические решения.