Ist der Einsatz von Parasiten als Arzneimittelkuriere zuverlässig? | Ficus

Hallo, ich bin Bruder Rong vom China Science and Technology Museum. Willkommen bei „Bruder Rongs Wissenschaft“. Das Gehirn ist die höchste Errungenschaft im Prozess der biologischen Evolution und zugleich das Organ, das uns am meisten interessiert und das wir am wenigsten verstehen.

Der menschliche Körper ist ein komplexes und riesiges System. Seine verschiedenen Bestandteile: Organe, Gewebe und Zellen können nicht unabhängig voneinander überleben. Sie müssen ständig mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt werden und Stoffwechselschlacken sowie Giftstoffe ständig abtransportiert werden. Diese Arbeit beruht hauptsächlich auf dem Blutkreislaufsystem, das sich im gesamten Körper ausbreitet. Sie sollten wissen, dass die Gesamtlänge aller menschlichen Blutgefäße mehr als 100.000 Kilometer beträgt. Die dicht über den ganzen Körper verteilten Kapillaren erreichen und versorgen jede Ecke außer Haaren, Zähnen und Hornhaut. Als Kernbestandteil des menschlichen Körpers, der zwar nur 2 % des Körpergewichts ausmacht, aber 25 % des Sauerstoffs verbraucht, kann das Gehirn keinen Augenblick von der Unterstützung durch die peripheren Kapillaren getrennt werden. Wenn die Blutzufuhr zum Gehirn unterbrochen wird, dauert es nur zwei Minuten, bis die Gehirnzellen aufgrund von Sauerstoffmangel ihre Funktion einstellen, und fünf Minuten führen zu irreversiblen Schäden am Hirngewebe.

Andererseits benötigt das Gehirn als das anspruchsvollste und komplexeste Organ des menschlichen Körpers eine äußerst stabile chemische Umgebung. Schließlich benötigen wir eine Vielzahl von Neurotransmittern, um eine Vielzahl von Reaktionen auszulösen und diese zu komplexen Ein- und Ausgaben zu verknüpfen. Es ist notwendig, den Kontakt des Gehirns mit Substanzen streng zu kontrollieren und potenziell pathogene Mikroorganismen aus dem Gehirn zu isolieren. Die Barriere, die diese mühsame Aufgabe erfüllt, wird Blut-Hirn-Schranke genannt.

Tatsächlich ist die Struktur der peripheren Kapillaren im Allgemeinen relativ locker und es gibt überall Lücken an den Wänden der Blutgefäße. Substanzen innerhalb und außerhalb der Blutgefäße können ungehindert ein- und austreten und ausgetauscht werden. Dies ist auch die Grundlage dafür, dass Blutgefäße Nährstoffe liefern und Abfallstoffe aufnehmen können. Im Gehirn sind die Kapillaren jedoch von innen nach außen in mehrere Schichten unterteilt:

Zunächst bilden sich enge Verbindungen zwischen den Endothelzellen, aus denen die Blutgefäßwand besteht.

Dann gibt es eine dünne und flexible Basalmembran, die die Blutgefäßwand umgibt;

Schließlich fügen die Gliazellen im Gehirn außerhalb der Basalmembran eine weitere Hüllenschicht hinzu. Dieser dreischichtige Aufbau verhindert wirksam das Austreten von Substanzen in Blutgefäße. Nur eine sehr kleine Anzahl von Substanzen, wie etwa Sauerstoffmoleküle und Fettmoleküle, können passiv diffundieren und ungehindert durch diese Membran gelangen. Wichtige Nährstoffe wie Glukose und Aminosäuren müssen ebenfalls spezielle „Checkpoint“-Proteine ​​auf dieser Membran passieren, um erkannt und aktiv ins Gehirn transportiert zu werden. So wie die meisten Kurierdienste ihre Sendungen direkt an Ihre Haustür liefern, gibt es in manchen Wohnanlagen auch „Sicherheitskräfte“, und nur wer sich anmeldet, kommt durch.

Die Rolle dieses „Sicherheitsbeamten“ ist sehr wichtig. Ist es einmal zerstört, kann es zu verschiedenen Krankheiten führen. Nehmen wir zum Beispiel Multiple Sklerose, eine häufige neurologische Erkrankung. Das heißt, die Blut-Hirn-Schranke wird beschädigt und Immunzellen gelangen über den Blutkreislauf ins Gehirn, greifen spezielle Substanzen auf der Oberfläche der Gehirnneuronen an und beeinträchtigen so die sensorischen, motorischen, geistigen und sonstigen Fähigkeiten des Patienten. Andererseits stellt diese Barriere ein großes Hindernis für die Entwicklung von Medikamenten gegen Gehirnerkrankungen dar. Um biologischen Makromolekül-Medikamenten wie Protein-Medikamenten, Antikörper-Medikamenten, Medikamenten für die Zell-Gentherapie usw. das Überwinden der Blut-Hirn-Schranke zu ermöglichen, haben die Arzneimittelentwickler ihr Bestes gegeben. Manche Leute haben zum Beispiel daran gedacht, Parasiten, die ins Gehirn eindringen können, zur Verabreichung von Medikamenten zu verwenden, was wirklich eine geisteserweiternde Idee ist.

Toxoplasma gondii ist für Katzenbesitzer kein Fremdwort. Es handelt sich um einen mikroskopisch kleinen intrazellulären Parasiten. Der einzige bekannte Endwirt ist die Katze, bei der sich die Krankheit nur sexuell fortpflanzen kann. Gleichzeitig kann Toxoplasma im Körper vieler Wirbeltiere, einschließlich des Menschen, überleben und bei ihnen bestimmte Schäden verursachen. Auch bei einer Infektion schwangerer Frauen mit Toxoplasma gondii kann es zu Missbildungen des Fötus oder sogar zum Tod kommen. Das Erstaunlichste und Bemerkenswerteste an Toxoplasma ist, dass es nach der Infektion eines Tieres in dessen Gehirn eindringen, Nervenzellen befallen und das Verhalten des Tieres verändern kann. Wenn es im Gehirn einer Maus parasitiert, kann es dazu führen, dass die Maus von ihrer Angst vor Katzen zu ihrer Bereitschaft übergeht, sich Katzen zu nähern. Dadurch können Katzen es leichter fressen, was Toxoplasma gondii beim Überleben und bei der Vermehrung hilft.

Derzeit liegen in entsprechenden Experimenten erste Ergebnisse vor, bis zur erfolgreichen, sicheren und wirksamen Verabreichung von Medikamenten ist es jedoch noch ein weiter Weg. Aber egal was passiert, die Nutzung des durch langfristigen Überlebensdruck entstandenen Kreuzungsmechanismus zum Durchdringen der durch langfristige Evolution entstandenen Blut-Hirn-Schranke kann als Sieg über Magie mit Magie angesehen werden.