Специалисты из Центра генетических ресурсов лабораторных животных ИЦИГ СО РАН и Биологического института ТГУ (Россия) выяснили, как наночастицы вирусов, органических и неорганических веществ из окружающей среды проникают в головной мозг.

Гематоэнцефалитический барьер в головном мозге работает как фильтр для таких частиц, поэтому мало каким веществам удается проникнуть в мозг. Это также усложняет доставку лекарств в мозг.

Но, как оказалось, есть другой путь проникновения. В рамках эксперимента лабораторным животным закапывали раствор с наночастицами в носовую полость и с помощью МРТ отслеживали их появление в структурах головного мозга. В обонятельной луковице частицы появлялись через 3 часа (максимальная концентрация – через 12 часов), в гиппокампе, зубчатой извилине и других структурах мозга максимум достигался через 3-4 дня. Движение частиц соответствовало траектории нервных связей обонятельной системы.

По мнению ученых, частицы могут проходить через синапсы, перемещаясь в нервных волокнах. При этом не все частицы проходят через синапсы. Оксид марганца проходит через синапсы, а двуокись кремния – нет. Дело в том, что оксид марганца, в отличие от двуокиси кремния, крепко связывается с белком AP-3, который участвует в процессах синаптической передачи. То есть в теории через носовую полость можно доставлять наночастицы.

Однако есть ряд оговорок.

Эксперты обнаружили комбинации химических соединений, которые либо полностью блокируют, либо существенно усиливают транспорт наночастиц из носовой полости в мозг. Также было замечено, что при введении некоторых наночастиц температура тела грызунов быстро снижалась и происходил отток цереброспинальной жидкости. То есть в носовой полости происходит большое количество важных реакций.