MD, Cand. Sci. (Medicine), Assistant Professor, Depart. of Histology, Cytology, and Embryology
канд. мед. наук, доцент, каф. гистологии, цитологии и эмбриологии
MD, Cand. Sci. (Medicine), Assistant Professor, Depart. of Operative Surgery and Topographical Anatomy
канд. мед. наук, доцент, каф. оперативной хирургии и топографической анатомии
Cand. Sci. (Biology), Assistant Professor, Depart. of Histology, Cytology, and Embryology
канд. биол. наук, доцент, каф. гистологии, цитологии и эмбриологии
MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor, Head, Depart. of Histology, Cytology, and Embryology
д-р мед. наук, профессор, заведующий, каф. гистологии, цитологии и эмбриологии
The blood–brain barrier is a highly selective morphofunctional structure that maintains central nervous system homeostasis and protects it from toxic and foreign substances in the systemic circulation. At the same time, the blood–brain barrier remains a major obstacle to effective pharmacotherapy of central nervous system diseases, as most drugs are unable to cross it.
This review discusses current approaches to overcoming the blood–brain barrier, which rely on endogenous transport systems such as adsorptive transcytosis and receptor- or carrier-mediated transcytosis, as well as advanced nano- and biotechnologies. Of particular interest are promising strategies such as modification of therapeutic molecules with cell-penetrating peptides, the use of exosomes and biomimetic nanoplatforms, and cell-mediated delivery of biologically active molecules using autologous leukocytes as “Trojan horses.”
Methods for transient disruption of blood–brain barrier integrity (e.g., osmotic modulation and focused ultrasound) and alternative delivery routes, such as intranasal administration providing direct access to the brain via the olfactory and trigeminal nerves, are discussed separately.
It is emphasized that successful therapy of central nervous system diseases is not possible without safe, effective, and targeted delivery systems capable of crossing the blood–brain barrier without compromising its protective function. Recent advances in molecular and cellular biology, nanomedicine, and genetic engineering open new horizons for personalized therapeutic approaches aimed at effective traversal of the blood–brain barrier.
Гематоэнцефалический барьер представляет собой высокоселективную морфофункциональную структуру, обеспечивающую гомеостаз центральной нервной системы и защищающую её от токсических и чужеродных веществ, циркулирующих в системном кровотоке. В то же время гематоэнцефалический барьер остаётся главным препятствием для эффективной фармакотерапии заболеваний центральной нервной системы, поскольку большинство лекарственных препаратов не способно его преодолевать.
В обзоре рассматриваются современные подходы к преодолению гематоэнцефалического барьера, основанные как на использовании естественных транспортных систем, включая адсорбционный трансцитоз, а также трансцитоз, опосредованный рецептором или белком-переносчиком, так и на применении передовых нано- и биотехнологий. Особое внимание уделяется перспективным стратегиям, таким как модификация терапевтических молекул проникающими в клетку пептидами, использование экзосом и биомиметических наноплатформ, а также клеточно-опосредованная доставка биологически активных молекул с помощью аутологичных лейкоцитов в качестве «троянских коней».
Отдельно обсуждаются методы временного нарушения целостности гематоэнцефалического барьера (осмотическая модуляция, фокусированный ультразвук) и альтернативные пути доставки, такие как интраназальное введение, обеспечивающее прямой доступ в мозг через обонятельный и тройничный нервы.
Подчёркивается, что успешная терапия заболеваний центральной нервной системы невозможна без разработки безопасных, эффективных и целенаправленных систем доставки, способных преодолевать гематоэнцефалический барьер без компрометации его защитной функции. Современные достижения в молекулярной и клеточной биологии, наномедицине и генной инженерии открывают новые горизонты для создания персонализированных терапевтических подходов, направленных на эффективное преодоление гематоэнцефалического барьера.