طراحی نانوذرات زیستی برای مقابله با آلزایمر

آلزایمر  یک بیماری عصبی کشنده است که حافظه، یادگیری و رفتار شناختی بیماران را مختل می کند. افراد مبتلا به بیماری آلزایمر، انواع مشکلات رفتاری مانند افسردگی، بی قراری و اضطراب را نشان می‌دهند.

ویژگی‌های بالینی بیماری آلزایمر شامل پلاک‌های عصبی مبتنی بر پپتید β-42 آمیلوئید، گره‌های نوروفیبریلاری (NFTs) و از دست دادن نورون‌ها و سیناپس‌ها است. پپتید Aβ-42 توسط پروتئولیز متوالی پروتئین‌های پیش ساز آمیلوئید (APP) ایجاد می‌شود.

پپتید Aβ-42 در ابتدا در نورون‌ها ذخیره می‌شود و سپس در نوروپیل تشکیل شده توسط پلاک‌های عصبی تخلیه می‌شود. تجمع درون عصبی پپتیدهای Aβ-42 ممکن است یک مرحله بالینی مهم در شروع تخریب عصبی در بیماری آلزایمر باشد. در نتیجه، تشکیل چنین پلاک‌های درون عصبی برای درمان و تشخیص موثر AD قابل استفاده است.

چندین داروی ضد آلزایمر اکنون در حال تحقیق است. با این حال، این درمان‌ها به دلیل عدم موفقیت در عبور از سد خونی مغزی (BBB) ​​تاثیر زیادی نداشته اند.

در این پروژه استفاده از نانوذرات DNA چهار وجهی (TDNs)، یک چارچوب اسید نوکلئیک سه بعدی (tFNA)، به عنوان یک روش درمانی مناسب برای بیماری های عصبی مطرح شده است.

جالب توجه است، TDN ها ممکن است تا حدی از BBB عبور کنند و مرگ سلولی را در مدل های مبتنی بر سلول و همچنین مدل های حیوانی بیماری آلزایمر کاهش دهند. علاوه بر این، به دلیل ظرفیت آنها برای عبور از BBB، نانومواد کربن دار، به ویژه نقاط کربنی، به عنوان پلت فرم های حامل نانومقیاس درمانی جذاب برای درمان انواع بیماری‌های CNS ظاهر شده‌اند.

بررسی‌ها نشان داده که آروماتیک بودن، کایرالیته و ترشوندگی نقاط کربنی همگی در سرکوب پروتئین‌های آمیلوئید نقش دارند.

چندین پیشرفت جدید در نانوداروها منجر به ایجاد ترانوستیک در مقیاس نانو شده است، یک روش منحصر به فرد که اقدامات تشخیصی و درمانی را در یک دستگاه واحد ترکیب می‌کند.

در حال حاضر، چندین نانومواد چند منظوره اغلب به عنوان نانوترانوستیک مورد استفاده قرار می‌گیرند، زیرا قابلیت‌های ترانوستیک ذاتی آنها ممکن است به عنوان سیستم‌های بلادرنگ، سریع و پاسخگو برای تشخیص و درمان موفقیت‌آمیز AD عمل کنند.

تغییرات در سطوح تریپتوفان غذایی (TrP) اغلب به عنوان یک روش غیرجراحی برای دستکاری سطوح TrP سیستمیک و در نهایت، فعالیت عصبی سیستم های سروتونرژیک مرکزی (5-HT) استفاده می شود.

نتایج نشان داده است که تغییرات در مقادیر TrP غذایی باعث تغییر غلظت 5-HT خارج سلولی پایه در چندین ناحیه مغز می شود. کاهش مصرف TrP در نهایت بر حافظه و یادگیری تأثیر می گذارد. علاوه بر این، تحقیقات نشان می‌دهد که کاهش مصرف TrP بر عملکرد شناختی در بیماران آلزایمر تأثیر می گذارد. درمان خوراکی TrP باعث بهبود فعالیت عصبی 5-HT و همچنین اختلالات رفتاری در موش ها می شود.

این تحقیق بر ایجاد نانوذرات تریپتوفان چند منظوره و منفرد به عنوان ابزاری برای تصویربرداری همزمان، تشخیص و درمان بیماری آلزایمر تمرکز دارد.

نانوذرات درخشان تولید شده در این کار قادر به تقسیم فیبرهای دی پپتید FF به روشی وابسته به زمان بودند. عملکرد ضد آمیلوئیدوژنیک نانوذرات TrP خود نورانی با استفاده از FF به عنوان یک سیستم احیاکننده آمیلوئید مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این، آزمایش با استفاده از پپتید Aβ42 نشان داد که نانوذرات به طور موثری از تجمع خوشه‌های پپتید Aβ42 جلوگیری می‌کنند.

بررسی فارماکوکینتیک نانوذرات نشان داد که آنها ممکن است برای ورود به بافت‌های عصبی، به سد خونی مغزی نفوذ کنند و متعاقباً به عنوان یک مکانیسم انتقال مغزی عمل کنند.