Transportsysteem smokkelt medicijnen hersenen binnen
11 januari 2005
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
promoveert op 18 januari 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.
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.
................................
Meer informatie:
* drs. Corine Visser (UL, LACDR)
* t: +31 (0)71 527 62 69 , ccvisser@freeler.nl
* of dr. A.G. de Boer (UL), t: +31 (0)71 527 62 15 (co-promotor)
* promotie 18 januari, promotor prof. dr. M. Danhof (UL) en prof.
dr. D.J.A. Crommelin (UU)
Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek