Механизм попадания из природной среды в мозг человека наночастиц описали российские ученые. В частности, они рассказали, как происходит попадание наночастиц, принадлежащих неорганическим и органическим веществам, а также вирусам.
Ученые напомнили о существовании гематоэнцефалитического барьера в человеческом мозге. Для наночастиц он служит чем-то вроде фильтра. Однако, как выяснилось, этим возможности их проникновения в организм не ограничиваются.
Во время проведения опытов ученые, представляющие Биологический институт Томского государственного университета и Центр генетических ресурсов лабораторных животных ИЦИГ СО РАН, действовали следующим образом. Носовая полость лабораторных животных использовалась как резервуар для раствора, вмещающего в себя наночастицы. Затем структуры головного мозга подвергались изучению посредством МРТ на предмет появления данных наночастиц. По прошествии трех часов отмечалось появление частиц в обонятельной луковице (спустя 12 часов специалисты отметили их предельное содержание). По истечении 3-4 суток предельным количеством частиц отличались зубчатая извилина, гиппокамп и прочие структуры мозга. Примечательно, что траектория, присущая нервным связям обонятельной системы, совпала с траекторией движения частиц.
Ученые предполагают, что велика вероятность прохождения частиц через синапсы, когда они перемещаются в нервных волокнах, причем прохождение через них «по силам» не всяким частицам. Например, нет такой возможности у двуокиси кремния, зато она имеется у оксида марганца, который отличается прочной связью с белком AP-3, принимающим, в свою очередь, участие в процессах, связанных с синаптической передачей. Иными словами, доставка наночастиц через нос вполне возможна теоретически. Но существуют некоторые нюансы.
Специалистам удалось обнаружить, что из носа в мозг доставка наночастиц может быть или значительно усилена, или полностью блокирована из-за некоторых сочетаний химических соединений. Кроме того, ученые установили резкое понижение температуры тела испытуемых животных, когда им вводились определенные наночастицы (также это становилось причиной того, что цереброспинальная жидкость в их организме уменьшала свой объем). Короче говоря, в носу протекают многочисленные крайне важные реакции.
