как дышит мозг человека

Как дышит мозг человека

Мозг дышит

Мозг жадно поглощает кислород. В этом легко убедиться, определив концентрацию кислорода в артериальной и венозной крови. Во время отдыха мозг потребляет кислорода почтой в 20 раз больше, чем мышечная ткань. При напряженной умственной работе потребление кислорода мозгом отчетливо возрастает.

О ненасытной потребности мозга в кислороде свидетельствуют и такие цифры. Вес головного мозга взрослого человека, как правило, составляет 2-2,5 процента веса тела. В то же время мозг потребляет 1 /₅ или даже 1 /₄ часть от всего кислорода, который расходует человеческий организм.

В душной комнате нам плохо думается. Это испытывал, по-видимому, каждый. Некоторые люди особенно тяжело переносят нехватку кислорода. А наши дети? Они еще хуже переносят кислородную недостаточность. И это не случайно. У ребенка до четырехлетнего возраста около половины потребляемого организмом кислорода расходует мозг.

Исследователи рассчитали, что запасы кислорода, растворенного в крови, в кровеносных сосудах головного мозга и в самой ткани, весьма ограничены. Всего на 10 секунд хватает ему собственных ресурсов. Если кислород не поступает с током крови, то очень скоро может наступить биохимическая катастрофа.

А собственно говоря, для чего мозговой ткани нужно много кислорода?

Вероятно, для того, чтобы при этом совершалась работа, мозг мог жить. И вот тут мы встречаемся с явлением, которое характерно только для мозга.

Мозг в определенном смысле бессребреник. Он не имеет никаких сколько-нибудь солидных запасов глюкозы и живет, как говорится, сегодняшним днем.

Убедиться в этом можно на простом, опыте. Обычной безопасной бритвой нарежем тончайшие ломтики внутренних органов лабораторных мышей: печени, почек, мышц. Срезы коры головного мозга сделать труднее, но можно.

Мозг дышит

Срезы органов дышат и потребляют кислород. Объем газа в сосудике уменьшается, и это отражается на показаниях манометра. Столбик жидкости ползет кверху. Конечно, медленно, но вполне заметно. Таким образом можно рассчитать, сколько кубических миллиметров кислорода поглотилось навеской ткани в 100 миллиграммов за одну минуту.

И вот тут мы сталкиваемся с необычным явлением. Срезы тканей печени, почек, мышц потребляют кислород с постоянной скоростью в течение довольно-таки длительного времени. Во всяком случае, этот процесс можно наблюдать и пять и десять минут. Другое дело мозговая ткань. Ее дыхание быстро замедляется, но стоит добавить каплю раствора глюкозы, как она оживает и дышит снова с прежней интенсивностью.

Опыт, который мы проделали, очень наглядный. Он свидетельствует, что нервные клетки коры головного мозга покрывают свои энергетические потребности почти исключительно за счет глюкозы, которая транспортируется с током крови.

Если просто сжечь молекулы глюкозы в токе кислорода, образуются вода и углекислый газ. При этом выделится значительное количество энергии. Конечно, этот способ образования энергии неприемлем для живой клетки. Энергия в клетке потребляется небольшими порциями. Она должна образовываться постепенно и накапливаться «про запас». Располагая резервом «консервированной энергии», живая клетка способна чрезвычайно быстро отвечать на изменения внешней среды. Более того, процесс наработки энергии клетка может то замедлять, то резко убыстрять.

Каждый из нас наблюдал это бессчетное количество раз. Например, вы спокойно сидели на стуле. Расход энергии в мышечной ткани был сравнительно небольшой. Вы быстро встали и бросились стремительно бежать; биохимическая фабрика по производству энергии заработала на полную мощность.

Длинная цепь биохимических превращений глюкозы началась. Она насчитывает десятки химических преобразований постепенно расщепляемой молекулы исходного соединения. Но нас в данном случае интересует конечный результат. При полном окислении одной молекулы глюкозы синтезируется тридцать восемь молекул аденозинтрифосфорной кислоты.

Вот теперь становится понятным, почему в головном мозгу энергия нарабатывается главным образом путем окисления глюкозы, путем дыхания. При таком способе ее образуется особенно много. Процесс мышления сопровождается значительной затратой энергии в самом прямом смысле этого слова.

Источник

Как дышит мозг человека

В предыдущем материале мы говорили о необходимости «перепрограммировать» себя на носовое дыхание для улучшения качества жизни и оздоровления организма.

В данной статье мы рассмотрим некоторые техники, позволяющие контролировать дыхание.

Но первое, с чего следует начать при обучении различным дыхательным техникам – научиться дышать носом.

Как это сделать? Первый шаг – необходимо осознать, как вы дышите, когда не спите. Тренируясь дышать носом во время бодрствования, вы обеспечиваете носовое дыхание и во время сна.
Клинические исследования показывают, что дыхание через рот во время сна приводит к храпу и ночному апноэ. Для формирования привычки дышать носом ночью можно использовать специальные приспособления, например наклейки на крылья носа, носовые трубки-расширители, повязки на нижнюю челюсть, каппы.

На самом деле, если вы дышите ртом в часы бодрствования, вы можете быть уверены на 100 %, что и во время сна вы дышите также.

Также следует оценить свою толерантность к углекислому газу.

Простой способ самооценки толерантности к углекислому газу был предложен советским ученым К.П. Бутейко. Константин Павлович обнаружил, что уровень углекислого газа в легких напрямую соотносится со способностью человека задерживать дыхание после нормального выдоха.

Как правильно проводится этот тест? Сядьте прямо, не скрещивая ноги, и дышите спокойно и ровно. Сделайте небольшой, тихий вдох и выдох через нос. После выдоха зажмите нос, чтобы не допустить попадания воздуха.
Запустите секундомер и задержите дыхание, пока не почувствуете первое определенное желание вздохнуть. Когда вы почувствуете первое желание сделать вдох, возобновите дыхание и отметьте время. При этом первый вдох должен быть спокойным и контролируемым через нос. Если у вас возникает ощущение, что необходимо сделать большой вдох, значит, задержка дыхания была для вас слишком долгий. Время, которое получается в результате, называется «контрольной паузой» и отражает чувствительность вашего тела к углекислому газу. Одновременно с контрольной паузой измеряется пульс.

Критерии для оценки следующие:

— контрольная пауза от 40 до 60 секунд и пульс меньше 70 ударов в минуту указывают на нормальный, здоровый характер дыхания и отличную физическую выносливость;

— контрольная пауза от 20 до 40 секунд и пульс 80 ударов в минуту указывают на легкое нарушение дыхания, умеренную толерантность к физическим нагрузкам и возможность возникновения проблем со здоровьем в будущем (большинство людей попадают в эту категорию). В этом случае для увеличения контрольной паузы необходимы физические упражнения. Можно начать с простой ходьбы с закрытой ноздрей. По мере того, как ваше время контрольной паузы будет увеличивается, можно начинать повышать нагрузки – бегать трусцой, ездить на велосипеде, плавать, заниматься тяжелой атлетикой или чем-то еще;

— контрольная пауза от 10 до 20 секунд и пульс 90 ударов в минуту указывают на значительное нарушение дыхания и плохую переносимость физических упражнений. При таких показателях рекомендуется тренировка носового дыхания и изменение образа жизни. Если контрольная пауза составляет менее 20 с, никогда не открывайте рот во время упражнений, так как ваше дыхание слишком нестабильно. Это особенно важно, если у вас астма;

Совет «дышать реже и поверхностнее» звучит как ужасная рекомендация. Однако следует учитывать, что большинство людей хронически перегружают свою дыхательную систему, дышат чаще и глубже, чем необходимо, что приводит к истощению запасов углекислого газа и хронической гипоксии.

Типичные характеристики чрезмерного дыхания включают в себя дыхание ртом, дыхание верхней частью грудной клетки (с поднятием плеч), периодические вздохи, заметное дыхание во время отдыха и большие вдохи перед разговором.

Клинические испытания с участием людей, страдающих бронхиальной астмой, показывают, что объем выдыхаемого ими воздуха составляет от 10 до 15 л/мин, у людей с хроническими сердечными заболеваниями этот объем составляет от 15 до 18 л/мин, при норме у здорового человека 4-7 л/мин (то есть 12-14 дыхательных движений в минуту).

Это позволяет сделать вывод, что более редкое дыхание можно рассматривать как признак лучшего здоровья. И наоборот, чем чаще вы дышите, тем больше вероятность того, что у вас возникнут серьезные проблемы со здоровьем.

Более того, если вы дышите через рот днем, то вероятность, что вы делаете это и ночью, чрезвычайно высока. Дыхание во сне через рот может привести к обезвоживанию, храпу и ночному апноэ.

Дыхание ртом связано также и с рядом других проблем со здоровьем, такими как бронхиальная астма и астма физического напряжения; неправильное развитие лица (дети, которые дышат ртом, имеют тенденцию к развитию более длинных лиц с измененными структурами челюсти, то есть нарушается и прикус); изменения в ротовой полости из-за высушивания и недостатка слюны (это приводит к увеличению количества болезнетворных бактерий в ротовой полости и снижению защитной функции); обезвоживание (в результате происходит сужение дыхательных путей и затрудняется носовое дыхание, создавая порочный круг).

Чтобы минимизировать эти и другие возможные проблемы, связанные с дыханием, необходимо стараться дышать более поверхностно, и это происходит автоматически, когда вы переходите от дыхания через рот к носовому.

Помните, что чем глубже и быстрее вы дышите, тем сильнее будут сужаться кровеносные сосуды и тем меньше кислорода будет поступать к органам и тканям.
Дыхание через нос замедляет и нормализует число дыхательных движений, тем самым улучшая насыщение кислородом. Носовое дыхание также оказывает успокаивающее действие, поскольку при таком дыхании активизируется парасимпатическая нервная система.

Вот один из методов, который поможет вам регулировать свое дыхание, что позволит снизить уровень стресса, понизить артериальное давление, уменьшить заложенность носа. Сначала вы можете ощутить небольшую нехватку воздуха, но это ощущение не должно быть чрезмерным. Если вам становится некомфортно, сделайте перерыв на 15 секунд, а затем продолжайте.

После трех или четырех минут в таком режиме можно почувствовать положительные эффекты накопления углекислого газа, такие как повышение температуры тела (признак улучшения кровообращения) и увеличение слюноотделения (признак активации парасимпатической системы, что важно для снижения стресса).

Довольно часто встречается такой неправильный тип дыхания, как грудное (или вертикальное) дыхание. При таком типе дыхания на вдохе вверх поднимаются грудь и плечи. Этот вид дыхания фактически активизирует симпатический отдел нервной системы, сигнализируя, что человек находится в состоянии стресса.

При правильном дыхании плечи остаются неподвижными, верхняя часть грудной клетки не расширяется, дыхательные движения происходят на уровне живота. Это горизонтальное дыхание. Сначала может быть довольно трудно сделать правильный вдох, так как живот и диафрагма могут находиться в напряжении. Однако необходимо стараться научиться использовать диафрагму и межреберные мышцы для дыхания, ведь это позволит делать более полные вдохи и выдохи. Также можно научиться более полному выдоху (когда выдох немного длиннее вдоха), используя диафрагму, чтобы «выдавить» воздух из легких. При этом живот «прилипает» к спине.

Еще один метод («4-7-8») можно использовать для снижения уровня стресса. При дыхании по этому методу происходит активация парасимпатической нервной системы, что приводит к расслаблению.

Сядьте прямо, приложите кончик языка к задней части верхних зубов и держите язык в таком положении в течение всего процесса. Начинайте считать, на счете 4 сделайте спокойный тихий вдох через нос. На счет 7 задержите дыхание. Выдохните через рот до счета 8, издав слышимый звук. Это завершает один полный вдох. Ваш выдох должен быть вдове длиннее вдоха. Повторите цикл еще три раза, всего четыре вдоха. Это упражнение можно выполнять так часто, как хотите в течение дня, но рекомендуется не делать более четырех полных вдохов в течение первого месяца практики. Такое дыхание работает как естественное успокоительное для нервной системы.

Терапевты рекомендуют делать дыхательные упражнения регулярно в течение дня, в перерывах или между разными видами деятельности. Это может быть просто спокойное дыхание или «метод 365»: трижды в день дышать с ритмом шести циклов в минуту (пять секунд вдох, пять секунд выдох) в течение пяти минут. Делать это необходимо ежедневно, 365 дней в году.
Помимо уже упомянутых методов, есть и другие. Вот несколько дополнительных техник дыхания, которые благотворно влияют на здоровье.

Surya Anuloma Viloma (дыхание через правую ноздрю). В этой технике левая ноздря закрывается, вдох и выдох выполняются через правую ноздрю. Темп дыхания обычный.

Chandra Anuloma Viloma (дыхание через левую ноздрю). Аналогична предыдущей технике, но вдох и выдох происходят через левую ноздрю, правая ноздря закрыта.

Сурья Бхедана. При этом методе закрываем левую ноздрю, вдыхаем воздух через правую ноздрю. В конце вдоха закрываем правую ноздрю и выдыхаем воздух через левую ноздрю. Это один цикл. Повторять можно по своему желанию.

Бхрамари. При этом методе после полного вдоха, закрыв уши указательными пальцами, необходимо выдохнуть, издав мягкий жужжащий звук, похожий на звук пчелы.

Техники контролируемого дыхания не только улучшают здоровье, повышают устойчивость к стрессу, но и препятствуют накоплению физического напряжения.

Следите за своим дыханием и будьте здоровы!

Источник

Прямо в мозг: препятствия и способы их преодолеть

Введение наночастиц в носовую полость мыши для изучения транспорта веществ в мозг в обход гематоэнцефалического барьера.

рисунок автора статьи

Авторы

Редакторы

Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: В ходе работы мы выяснили механизм проникновения наночастиц из носовой полости в мозг, минуя гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). Для этого были использованы наночастицы оксида марганца (Mn₃O₄), которые визуализировались при томографии. На данный момент описано несколько возможных путей транспорта веществ из носовой полости в мозг, но точный механизм еще не определен. Чтобы увидеть, как именно наночастицы проникают в мозг, проводились серии экспериментов по блокированию захвата/транспорта наночастиц в нейронах; проверялась и гипотеза транспорта по внеклеточному пространству. Актуальность данной работы — выявление путей доставки лекарственных препаратов и изучение проникновения вирусов в мозг в обход ГЭБ.

Конкурс «Био/Мол/Текст»-2020/2021

Фаворит Российского научного фонда в номинации «Своя работа» конкурса «Био/Мол/Текст»-2020/2021.

Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.

Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.

Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.

Введение

В организме человека существует специальная система защиты мозга от проникновения в него крупных молекул, в том числе инфекционных агентов — это гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). Давайте подробнее рассмотрим его структуру (рис. 1). Первая линия защиты — плотный стой эндотелия капилляров, соединенных плотными контактами. В отличие от большинства капилляров тела, в них нет крупных щелей (пор) для прохождения некоторых белков плазмы [1]. Далее на пути к мозгу находятся перициты (клетки соединительной ткани) и астроциты (вспомогательные клетки в нервной ткани), которые механически не позволяют пройти молекулам крупнее определенного размера. Гематоэнцефалический барьер не пропускает вещества более 400–500 Да по массе, в зависимости от свойства вещества. (Для сравнения, сывороточный альбумин человека, самый распространенный белок в крови, имеет массу 65 000 Да). Также барьер непроницаем для ионов, но пропускает жирорастворимые вещества, воду, кислород, углекислый газ, некоторые обезболивающие и алкоголь (рис. 1).

Рисунок 1. Схема строения гематоэнцефалического барьера.

Э — клетки капилляров, соединенные плотными контактами; A — вещества, не проникающие через ГЭБ; B — вещества, проникающие через ГЭБ каким-либо способом, описанным ниже. Стрелками обозначены белковые системы транспорта веществ внутрь клетки и из нее.

рисунок автора статьи

Таким образом, долгое время считалось, что мозг полностью защищен от проникновения некоторых веществ из крови, пока не было обнаружено возможности прохода через ГЭБ. Такой способ доставки нужен прежде всего для доставки лекарств в нервную систему, поэтому было важно найти способы преодолеть барьер: ослабить клеточные контакты эндотелия (клеточного слоя) капилляров мозга, использовать системы транспорта веществ через мембрану капилляров или проникнуть в мозг с помощью эндоцитоза [2]. У данных способов есть свои недостатки, например, разрушение плотных контактов эндотелия приводило к местному накоплению веществ в мозге, повышению внутричерепного давления и требовало значительного времени на восстановление барьера [3]. Использование систем транспорта растворимых в воде метаболитов для доставки действующего вещества в мозг накладывает ограничения на само вещество. В данном случае оно должно либо имитировать «привычный» для данного белка-транспортера метаболит клетки, либо связываться с метаболитом для прохождения через мембрану [4]. Транспорт веществ путем эндоцитоза (захвата внешнего материала) клетками эндотелия тоже имеет свои недостатки — неспецифический эндоцитоз сведен к минимуму в капиллярах мозга, а специфический эндоцитоз часто включает в себя частичное пропускание вещества. Например, при доставке ионов железа посредством белка ферритином этот белок связывается с рецептором на эндотелии капилляра, проникает в клетку, высвобождает ионы железа для их дальнейшего транспорта в мозг, а потом удаляется из клетки обратно в просвет капилляра [5]. У всех перечисленных выше способов есть общий нюанс — вещество попадает в мозг через кровь, а значит, вещество распределяется равномерно по всему организму, поэтому нужно учитывать его системный эффект. Это накладывает дополнительные ограничения и увеличивает время испытания нового лекарства. В последние десятилетия ученые пытались преодолеть барьер и доставить лекарства с помощью наночастиц, введенных в кровь [6–8].

Наночастицы — собирательное название для группы веществ размером от 1 до 1000 нм. Они могут иметь различаться по форме и своим свойствам, в зависимости от пути преодоления ГЭБа. Это могут быть различные полимеры, натуральные или синтетические, или металлические частицы. Однако пока что наночастицы показывают не лучшие результаты в качестве транспортеров лекарств через барьер, если их вводить в кровь, а способ их проникновения через барьер — все еще спорный вопрос [9]. Как отметил Франческо Элдро, было потрачено много времени на изменение (модификацию) действующих веществ в составе лекарств для преодоления барьера, но гораздо меньше изучали способы их проникновения в мозг [10], [11].

Существуют способы проникнуть в нервную систему, даже минуя стадию попадания в кровь. Конечно, можно просверлить отверстие в черепе и ввести вещество иглой через барьер — это довольно эффективный способ преодолеть ГЭБ. Единственный недостаток в том, что введенное вещество практически не распространяется по мозгу [12]. Но есть и гораздо менее инвазивный вариант — проникнуть в мозг через носовую полость в обход ГЭБа. Рассмотрим, почему этот способ вызывает особый интерес у ученых. Вспомним строение обонятельной системы позвоночных на примере мыши (рис. 2). В носовой полости есть специальный участок скопления рецепторных окончаний нейронов — обонятельный эпителий. От дендритов сигнал проходит через тело, транспортируется по аксону и передается митральной клетке, входящей в состав обонятельной луковицы; место передачи называется синапсом.

Рисунок 2. Строение обонятельной системы.

(a) — строение обонятельной системы мыши в разрезе. ОЭ — обонятельный эпителий, ОЛ — обонятельная луковица, ЛОТ — латеральный обонятельный тракт.
(б) — cтроение обонятельной луковицы мыши. АК) — аксоны обонятельных рецепторов, ГС — гломерулярный слой, МС — митральный слой, 1 и 2 — внешний и внутренний плексиформные слои обонятельной луковицы.

рисунок автора статьи

Тела митральных клеток образуют митральный слой, а аксоны этих клеток формируют латеральный обонятельный тракт. По нему передается информация о запахах в центры головного мозга, которые обрабатывают сигнал. Из-за «доступности» такого способа попадания в мозг, который вдобавок не требует серьезных ограничений по структуре и размерам веществ, данная тема требует более подробного анализа.

Данная работа посвящена изучению процесса проникновения наночастиц в головной мозг через носовую полость. Этот путь актуален не только с точки зрения доставки лекарственных препаратов, но и с точки зрения изучения процесса проникновения вирусов в головной мозг. У всех сейчас на слуху специфический симптом коронавирусной инфекции — потеря обоняния, что свидетельствует о возможности неспецифического проникновения любого вещества в нашу нервную систему.

Описание эксперимента и результаты

Для более точной визуализации транспорта веществ в мозг через носовую полость мы использовали наночастицы оксида марганца (Mn₃O₄, диаметр

34 нм). Введя их в одну ноздрю мыши, можно увидеть положение наночастиц при томографии (рис. 3).

Рисунок 3. Томограмма обонятельной луковицы мыши.

(a) — распределение МРТ сигнала по слоям обонятельной луковицы (MOB): гломерулярному слою (GL), наружному плексиформному слою (EPL), слою митральных клеток (ML), слою зернистых клеток (GrL) спустя 24 часа после введения Mn₃O₄-наночастиц в правую ноздрю. Интенсивность сигнала выделена с помощью псевдоокрашивания (компьютер окрашивает изображение в различные цвета в зависимости от интенсивности МРТ-сигнала).
(б) — снимок в присутствии (LTT) и отсутствии (vehicle) ингибитора пресинаптической активности нейрона. Белыми стрелками показаны слои: гломерулярный слой (GL) и слой митральных клеток (ML).

рисунок автора статьи

В ходе работы было проанализировано влияние различных ингибиторов на захват и транспорт наночастиц в головной мозг мыши для ответа на основной вопрос: наночастицы проходят из носовой полости по нейронам или они попадают в нервную систему через внеклеточное пространство [13].

Чтобы проследить путь наночастиц из обонятельного эпителия в обонятельную луковицу, были использованы специфические и неспецифические ингибиторы эндоцитоза, а также вещества, разрушающие плотные контакты клеток обонятельного эпителия. Отличия между ингибиторами эндоцитоза в том, что специфические ингибиторы блокируют захват клетками определенного вещества, а неспецифические снижают общую способность клеток к эндоцитозу. Исходя из полученных данных, мы заключили, что частицы поглощаются клетками ольфакторного эпителия, а не проходят между ними. Также можно сделать вывод, что захват наночастиц происходит без сопряжения с каким-либо веществом, так как специфические ингибиторы эндоцитоза не влияли на уровень МРТ-сигнала.

Чтобы проследить дальнейший путь наночастиц, мы использовали ингибиторы аксонального транспорта (колхицин, лидокаин). Колхицин блокирует перемещение грузов от тела нейронов до синапса; лидокаин подавляет проведение импульсов в нейронах вследствие блокирования натриевых каналов (поэтому наночастицы, попав в нейрон, не могут передаваться дальше в синапс). Оба ингибитора достоверно повлияли на транспорт Mn₃O₄-наночастиц из носовой полости в мозг. Таким образом, мы показали, что Mn₃O₄-наночастицы проникают в обонятельную луковицу через аксон, а их транспорт зависит от активности нейрона.

Продолжая двигаться в мозг с наночастицами, мы попадаем во внешний слой обонятельной луковицы. Здесь наночастицы стоят перед выбором: либо идти через синапс в следующий нейрон и дальше транспортироваться по латеральному обонятельному тракту, либо перемещаться через межклеточное пространство.

Понять это возможно посредством влияния блокаторов. Ингибиторы пре- и постсинаптической активности нейронов влияют лишь на стадию транспорта наночастиц из обонятельной луковицы (MOB) в латеральный обонятельный тракт (LOT). Причем значительное влияние оказывают только ингибиторы пресинаптической активности — баклофен и LTT (левитриацетам). Такой эффект появляется из-за того, что наночастицы не работают как нейромедиаторы. Чтобы вызвать у нейрона постсинаптическую активность, вещество должно связаться с рецептором на поверхности нейрона и вызвать появление потенциала действия в нем (передать сигнал дальше по нервной цепочке). Наночастицы не могут связываться со специфическими рецепторами; они попадают в следующий нейрон за счет неспецифического эндоцитоза. Из-за этого ингибиторы постсинаптической активности практически никак не влияют на транспорт наночастиц из обонятельной луковицы в латеральный обонятельный тракт. Поэтому можем сделать вывод: наночастицы передаются транссинаптически по структурам головного мозга, отвечающим за обоняние в обход ГЭБ.

Обсуждение

Таким образом, на примере магнитных наночастиц мы показали, что возможен транспорт частиц из носа в мозг в обход ГЭБ внутри нейрональных клеток. Более того, процесс назального транспорта частиц зависит от активности нейронов. Так как данные наночастицы схожи по размерам и другим физическим свойствам с респираторными вирусами, можно предположить что транспорт вирусов в нервную систему возможен не только путем проникновения через ГЭБ [14]. Таким образом, найденный способ транспорта наночастиц в обход ГЭБ дает основу для исследования передачи вирусных заболеваний этим путем, а также для создания новых противовирусных препаратов. Особой актуальностью обладает исследование транспорта SARS-CoV-2, так как одним из симптомов коронавирусной инфекции является потеря вкуса и обоняния.

Заключение

Итогом работы стало подтверждение гипотезы о том, что наночастицы транспортируются через нейроны в головной мозг, а не через межклеточное пространство. Также мы можем сказать, что они не только захватываются обонятельными рецепторами, но и проходят через синапс в митральную клетку обонятельной луковицы, после чего по латеральному обонятельному тракту транспортируются в головной мозг. Понимание точного механизма транспорта веществ в обход ГЭБ может значительно упростить создание лекарственных препаратов против известных заболеваний — болезни Паркинсона и болезни Альцгеймера, а также поможет расширить представление о способах проникновения вирусов в нервную систему человека.

Источник