Разработка низкомолекулярных флуоресцентных зондов для визуализации биомаркеров, связанных с ишемическим инсультом

Ишемический инсульт начинается с прекращения мозгового кровотока, а последующая реперфузия после восстановления кровоснабжения может привести к церебральному ишемически-реперфузионному повреждению. Для этого вторичного повреждения характерны динамические молекулярные изменения: нарушение окислительно-восстановительного равновесия, дисфункция митохондрий, повреждение гематоэнцефалического барьера (ГЭБ), нейровоспаление, регулируемая гибель клеток, перестройка микроокружения и нарушение ионного гомеостаза. Традиционные методы нейровизуализации незаменимы для оценки анатомических изменений и перфузии, но хуже подходят для визуализации кратковременных молекулярных событий в реальном времени. Низкомолекулярные флуоресцентные зонды отличаются высокой чувствительностью, возможностью менять структуру и высоким пространственно-временным разрешением, что делает их полезным химическим инструментом для визуализации биомаркеров, связанных с инсультом, непосредственно в тканях. В этом обзоре недавно разработанные флуоресцентные зонды систематизированы в соответствии с каскадом патологических процессов при ишемическом инсульте; основное внимание уделено активным формам кислорода, серосодержащим окислительно-восстановительным соединениям, параметрам патологического микроокружения, биомаркерам, связанным с белками и тканевыми структурами, а также ионным биомаркерам. Кроме того, рассмотрены стратегии разработки зондов, механизмы их ответа, способы регистрации оптического сигнала, субклеточная адресация, проницаемость через ГЭБ, совместимость с моделями и валидация с использованием вмешательств. В дальнейших исследованиях необходимо уделить приоритетное внимание проникновению зондов в мозг, количественной надёжности, биобезопасности и подтверждению механизмов действия, чтобы точнее связывать флуоресцентные сигналы с определёнными патологическими процессами.