Nanocząsteczki przechodzą przez ochronną barierę mózgu

Funkcje mózgowe mogą zostać zakłócone w przypadku ekspozycji na nanocząsteczki dwutlenku tytanu. Ochronna bariera mózgu ma być w rzeczywistości uszkodzona w kontakcie z tymi nanocząsteczkami, które znajdujemy, niestety, w wielu produktach codziennego użytku. Jest się czym martwić?

Przyjrzyjmy się bliżej tej sprawie. Nanocząsteczki dwutlenku tytanu, używane w wielu produktach, poczynając od farb, kończąc na kremach przeciwsłonecznych, mogą przekroczyć szczególną barierę krew-mózg, której zadaniem jest właśnie ochrona tego ostatniego przed elementami toksycznymi.

Takie wnioski wynikają z badania in vitro, które zostało przeprowadzone przez CEA. Rezultaty sugerują, że obecność nanocząsteczek dwutlenku tytanu (TiO2) mogą być przyczyną zapaleń mógowo-naczyniowych.

Przewlekła ekspozycja na te cząsteczki może spowodować ich akumulację w mózgu, co wiąże się z ryzykiem zakłócenia niektórych funkcji mózgowych, jak precyzuje CEA w komunikacie.

Pewne badanie przeprowadzone na szczurach wykazało już w 2008 roku, że nanocząsteczki dwutlenku tytanu były wykrywane w mózgach tych gryzoni, po wkropleniu przez nos. Odnaleziono je przede wszystkim w korze węchowej oraz w hipokampie, który jest strukturą bardzo ważną dla pamięci, jeśli nie kluczową.

Badacze chcieli się dowiedzieć, w jaki sposób nanocząsteczkom tym udaje się przeniknąć do mózgu, który przecież jest chroniony przed elementami toksycznymi przez bardzo szczególną strukturę, nazywaną bariera krew-mózg.

Nanocząsteczki dwutlenku tytanu przerywają ochronną barierę mózgu

Zespoły badawcze z centrum CEA oraz z uniwersytetu  Joseph Fourier w Grenoble, we Francji, zrekonstruowały model komórkowy tej małej ochronnej bariery, łącząc komórki śródnabłonkowe (te, ze ścian naczyń krwionośnych), hodowane na membranie półprzepuszczalnej, oraz komórki glejowe (dla układu nerwowego).

Dzięki temu modelowi, który przedstawia główne cechy charakterystyczne bariery krew-mózg istniejącej u człowieka, badacze udowodnili – in vitro – że ekspozycja na nanocząsteczki dwutlenku tytanu powoduje ich akumulację w komórkch śródnabłonkowych. Wynika z tego również przerwanie ochronnej bariery. A to wiąże się z kolei z zapaleniem.

Emilie Brun wraz z kolegami stwierdzili również zmniejszenie aktywności pewnej proteiny, czyli proteiny glikoproteiny P (P-gp), której rolą jest blokowanie toksyn zdolnych do przenikania centralnego układu nerwowego, według rezultatów opublikowanych on line przez przegląd naukowy Biomaterials.