Je leest:

Transportsysteem smokkelt medicijnen hersenen binnen

Transportsysteem smokkelt medicijnen hersenen binnen

NWO-promovendus Corine Visser heeft een nieuwe manier onderzocht om medicijnen de hersenen in te brengen. Ze gebruikt hiervoor een systeem voor ijzertransport dat op de bloed-hersenbarrière zit. Hoe kleiner het medicijn is, hoe gemakkelijker het naar binnen dringt. Visser promoveerde hierop afgelopen dinsdag aan de Universiteit Leiden.

Een speciale barrière tussen het bloed en de hersenen, de zogenaamde bloed-hersenbarrière (BHB), beschermt de hersenen tegen giftige stoffen. Deze barrière laat alleen belangrijke voedingsstoffen voor de hersenen door zoals ijzer, glucose en zuurstof. Om grotere moleculen als medicijnen de bloed-hersenbarrière te laten passeren, koppelde promovendus Corine Visser de medicijnen aan het ijzerhoudende eiwit transferrine. Zo ‘liften’ de geneesmiddelen mee en passeren onopgemerkt de BHB. Hoe veel van het geneesmiddel de hersenen bereikt is afhankelijk van de grootte van het deeltje dat aan transferrine wordt gekoppeld.

De BHB bestaat voor een groot deel uit capillaire endotheelcellen. Dit zijn de cellen die de wand van een bloedvat bekleden. In de hersenen liggen deze cellen heel dicht tegen elkaar aan waardoor stoffen nauwelijks ‘langs’ de cellen komen. In andere delen van het lichaam is er meer ruimte tussen de endotheelcellen. Ook laten de endotheelcellen in de hersenen zelf minder gemakkelijk stoffen door.

De receptor van transferrine op de endotheelcellen van de BHB bindt het eiwit transferrine uit het bloed. Het transferrine bevat twee ijzeratomen. Na binding van transferrine aan de receptor wordt het geheel ingesloten in een blaasje in de cel. Het transferrine laat de ijzeratomen los, die door een ander eiwit naar de hersenen worden gebracht. Een groot voordeel van dit transportsysteem met blaasjes is dat grotere moleculen de BHB kunnen passeren. Het blaasje heeft een doorsnede van ongeveer 120 nanometer.

Driedimensionale molekuulstruktuur van transferrine

Koppeling

Visser onderzocht in drie stappen hoe geneesmiddelen via de transferrinereceptor de hersenen binnen konden komen. In de eerste stap toonde ze de aanwezigheid van de receptor aan in haar BHB-model via radioactief gelabeld transferrine. Vervolgens koppelde de onderzoeker een enzym aan het transferrine. Ook met enzym werd het transferrine door de receptor gebonden en in de cellen van de BHB opgenomen.

Tenslotte hing Visser een vetbolletje (liposoom) aan het transferrine waarin kleinere moleculen, zoals medicijnen, worden opgeslagen. De promovendus ontdekte dat ook het transferrine-met-liposoom in de cel wordt opgenomen. Na opname wordt het transferrine echter door de cel weer afgebroken, omdat liposomen aanzienlijk groter zijn dan het eerder gekoppelde enzym. De liposomen hebben een diameter van honderd nanometer; het enzym heeft een diameter van drie tot vier nanometer. Afhankelijk van de intracellulaire bestemming van het geneesmiddel kan dus voor een liposoom of voor een directe koppeling worden gekozen.

Dit artikel is een publicatie van Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO).
© Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO), alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 20 januari 2005

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.