Anatomia e fisiologia

Perché è difficile dare medicine al nostro cervello?

Perché è difficile dare medicine al nostro cervello?

Elia Magrinelli

Gennaio 25th, 2017

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Questa è Elise. Sfortunatamente è affetta da un tumore al cervello che le provoca vista offuscata e confusione. Quando i medici cercano di curare il suo tumore, così come altre malattie del cervello, questo blocca circa il 95% delle medicine prese per via orale o in vena. Un bel problema! Questo video di BrainCraft spiega cosa succede nel cervello e perchè ignora così tante medicine.

Il nostro corpo possiede in media 5 litri di sangue che corre per i circa 96000 km di vasi sanguigni ogni giorno. Il sangue è composto da cellule, nutrienti, ormoni e gas. Nel loro percorso, tutti questi componenti arrivano in contatto con la barriera emato-encefalica, la stessa che blocca il 95% delle medicine. Questa barriera controlla quello che può e che non può lasciare il sangue per entrare nel cervello.

Questa barriera emato-encefalica è composta da cellule endoteliali, più altre cellule specializzate. Le cellule endoteliali formano giunzioni strette tra di loro, formando come dei piccoli portali tra una cellula e l’altra. Queste giunzioni restringono il passaggio di sostanze che possono attraversare la barriera. Questa deve pertanto riconoscere le sostanze prima di poter decidere se farle passare o meno. Fortunatamente il ferro ed i vari nutrienti hanno un modo di passare oltre la barriera: entrambi sono riconosciuti da particolari proteine presenti sulla superficie delle cellule. Quando glucosio e ferro vengono a contatto con queste proteine vengono trasportati oltre le cellule della barriera e nel cervello.

Quando però la maggior parte delle medicine cerca di attraversare queste cellule vengono respinte. Le cellule della barriera le riconoscono infatti come elementi patogeni o tossine. Si tratta di un vero paradosso della nostra biologia: la barriera emato-encefalica protegge il nostro cervello da possibili patogeni, ma blocca anche la maggior parte delle medicine quando ne abbiamo più bisogno.

A questo punto sono intervenuti gli scienziati, cercando metodi che permettano alle medicine di passare questa barriera. Una strategia consiste nel mascherare le medicine con molecole che la barriera solitamente lascia passare. Rivestendo le medicine in nanoparticelle costituite da proteine simili alle proteine che legano il ferro, sperando così di illudere le cellule endoteliali a far entrare le medicine oltre la barriera come fanno con il ferro.

Un’altra strategia consiste nel modificato virus rendendoli innocui e sfruttando la loro innata capacità di attraversale la barriera. Questi virus funzionano così da trasportatori che permettono alle medicine di entrare nel cervello.

Altre più recenti strategie prevedono l’uso di nanoparticelle magnetiche che è possibile usare per creare calore nel loro microambiente circostante e permettere così di attraversare la barriera, oppure di usare bolle di gas microscopiche in grado di forzare l’apertura della barriera. Quest’ultima strategia è al momento in studio per comprendere se possa essere utilizzata per permettere a farmaci chemioterapici di passare la barriera emato-encefalica con più efficacia. Con la scoperta di nuovi metodi che permettono un’aumento del passaggio delle medicine oltre la barriera vi saranno via via nuovi test clinici che potrebbero portare a migliori scelte terapeutiche per pazienti che soffrono di patologie cerebrali.

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