Размер шрифта
Цветовая схема
Изображения
Форма
Межсимвольный интервал
Межстрочный интервал
стандартные настройки
обычная версия сайта
закрыть
  • Вход
  • Регистрация
  • Помощь
Выбрать БД
Простой поискРасширенный поискИстория поисков
Главная / Результаты поиска

Молекулярные механизмы транспорта веществ через гематоэнцефалический барьер как мишени для фармакологического воздействия. Часть 1. Структурно-функциональная организация ГЭБ

Трофимов А.Н.[1], Литвинова М.В.[1], Шварц А.П.[2], Кошеверова В.В.[3], Лебедев А.А.[4], Арсениев Н.А.[5], Тюкавин А.И.[5]
Формулы Фармации
Т. 4, № 2, С. 60-69
Опубликовано: 31 2022
Тип ресурса: Статья; Обзор

DOI:10.17816/phf109914

Аннотация:
Биологические барьеры играют ключевую роль в поддержании целостности и функционирования организма на всех уровнях его организации. На клеточном уровне барьерная функция опосредована гидрофобными свойствами цитоплазматической мембраны, благодаря которым осуществляется избирательная проницаемость плазмолеммы для различных веществ в зависимости от их физико-химических свойств. От тканевого и до организменного уровней функции барьеров осуществляют межклеточные белковые комплексы плазматической мембраны. Они образуют парацеллюлярные диффузионные барьеры, разделяющие внутренние и внешние жидкостные среды и обеспечивающие условия для развития и функционирования органов. Избирательный транспорт веществ через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) является одним из ведущих механизмов поддержания гомеостаза и функционирования головного мозга. Нарушение функции ГЭБ наблюдается при различных видах патологии ЦНС и системных аутоиммунных заболеваниях. В обзоре отражены основные этапы развития ГЭБ в эмбриогенезе, а также представлены современные данные об морфофункциональных особенностях организации ГЭБ, включая молекулярные механизмы, опосредующие барьерную функцию за счет комплексного участия клеток сосудистой стенки церебральных микрососудов, а также экспрессии генов ферментных комплексов, активных и пассивных механизмов транспорта веществ через ГЭБ. Высокая транспортная избирательность ГЭБ является актуальной проблемой для доставки лекарственных препаратов в головной мозг. Вместе с тем не менее важным является совершенствование принципов фармакотерапии и коррекции нарушенных функций ГЭБ при различных видах патологии нервной и других систем организма. Настоящий обзор ставит целью донести до разработчиков современных таргетных препаратов новые сведения о молекулярно-генетических механизмах транспорта веществ через ГЭБ, а также привлечь внимание специалистов в области прецизионной медицины к проблеме нарушений барьерной функции сосудов головного мозга при неврологических и других заболеваниях современного человека.
<p>Biological barriers play a key role in maintaining the integrity and functioning of the body at all levels of its organization. The barrier function at the cellular level is based on the hydrophobic properties of the cytoplasmic membrane, which provide selective permeability for various substances, depending on their chemical properties. At higher levels of organization, from tissue to organism, the barrier function is based on intercellular protein complexes of the plasma membrane, which form paracellular diffusion barriers and separate internal and external fluid media, which is a necessary condition for the development and functioning of each organ. The blood-brain barrier (BBB) plays an important role in maintaining the function of the brain. The review reflects the main stages in the embryonic development of the BBB, as well as presents current data on the morphological and functional features of the organization of the BBB, including molecular mechanisms that mediate the barrier function due to the complex participation of vascular cells of cerebral microvessels, as well as gene expression of enzyme complexes, active and passive substance transport mechanisms through the BBB. The high transport selectivity of the BBB is an urgent problem for the delivery of drugs to the brain. At the same time, it is equally important to improve the principles of pharmacotherapy for the correction of impaired BBB functions in various types of pathology of the nervous and other body systems. This review aims to convey to the developers of modern targeted drugs new information about the molecular genetic mechanisms of the transport of substances through the BBB, as well as to draw the attention of specialists in the field of precision medicine to the problem of violations of the barrier function of cerebral vessels in neurological and other diseases of a modern person.</p>
[1]Санкт-Петербургский Химико-Фармацевтический университет Минздрава России; «Институт экспериментальной медицины»
[2]Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН
[3]Институт цитологии РАН
[4]«Институт экспериментальной медицины»
[5]Санкт-Петербургский Химико-Фармацевтический университет Минздрава России
Язык текста: Русский
ISSN: 2713-153X
Трофимов А.Н. Александр Николаевич Санкт-Петербургский Химико-Фармацевтический университет Минздрава России; «Институт экспериментальной медицины»
Литвинова М.В. Мария Владимировна Санкт-Петербургский Химико-Фармацевтический университет Минздрава России; «Институт экспериментальной медицины»
Шварц А.П. Александр Павлович Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН
Кошеверова В.В. Вера Владиславовна Институт цитологии РАН
Лебедев А.А. Андрей Андреевич «Институт экспериментальной медицины»
Арсениев Н.А. Николай Анатольевич Санкт-Петербургский Химико-Фармацевтический университет Минздрава России
Тюкавин А.И. Александр Иванович Санкт-Петербургский Химико-Фармацевтический университет Минздрава России
Санкт-Петербургский Химико-Фармацевтический университет Минздрава России
Saint-Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University, Russian Health Ministry
«Институт экспериментальной медицины»
Institute of Experimental Medicine
Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН
Институт цитологии РАН
Institute of Cytology Russian Academy of Science
Trofimov A.N. Alexander N. Saint-Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University, Russian Health Ministry; Institute of Experimental Medicine
Litvinova M.V. Mariya V. Saint-Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University, Russian Health Ministry; Institute of Experimental Medicine
Schwarz A.P. Alexander P.
Kosheverova V.V. Vera V. Institute of Cytology Russian Academy of Science
Lebedev A.A. Andrei A. Institute of Experimental Medicine
Arseniev N.A. Nikolai A. Saint-Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University, Russian Health Ministry
Tyukavin A.I. Alexander I. Saint-Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University, Russian Health Ministry
Molecular mechanisms of molecular transfer across the blood-brain barrier as a target for pharmacological action. Part 1. Structure, function and pathology of the BBB eng
Молекулярные механизмы транспорта веществ через гематоэнцефалический барьер как мишени для фармакологического воздействия. Часть 1. Структурно-функциональная организация ГЭБ
Текст визуальный электронный
Формулы Фармации
NWI MBP EP
Т. 4, № 2 С. 60-69
2022
гематоэнцефалический барьер
blood-brain barrier
механизмы массопереноса через ГЭБ
mechanisms of mass transfer across the BBB
центральная нервная система
central nervous system
фармакотерапия
pharmacotherapy
прецизионная медицина
precision medicine
тромбоцитарный фактор роста
platelet-derived growth factor
Статья
Обзор
Биологические барьеры играют ключевую роль в поддержании целостности и функционирования организма на всех уровнях его организации. На клеточном уровне барьерная функция опосредована гидрофобными свойствами цитоплазматической мембраны, благодаря которым осуществляется избирательная проницаемость плазмолеммы для различных веществ в зависимости от их физико-химических свойств. От тканевого и до организменного уровней функции барьеров осуществляют межклеточные белковые комплексы плазматической мембраны. Они образуют парацеллюлярные диффузионные барьеры, разделяющие внутренние и внешние жидкостные среды и обеспечивающие условия для развития и функционирования органов. Избирательный транспорт веществ через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) является одним из ведущих механизмов поддержания гомеостаза и функционирования головного мозга. Нарушение функции ГЭБ наблюдается при различных видах патологии ЦНС и системных аутоиммунных заболеваниях. В обзоре отражены основные этапы развития ГЭБ в эмбриогенезе, а также представлены современные данные об морфофункциональных особенностях организации ГЭБ, включая молекулярные механизмы, опосредующие барьерную функцию за счет комплексного участия клеток сосудистой стенки церебральных микрососудов, а также экспрессии генов ферментных комплексов, активных и пассивных механизмов транспорта веществ через ГЭБ. Высокая транспортная избирательность ГЭБ является актуальной проблемой для доставки лекарственных препаратов в головной мозг. Вместе с тем не менее важным является совершенствование принципов фармакотерапии и коррекции нарушенных функций ГЭБ при различных видах патологии нервной и других систем организма. Настоящий обзор ставит целью донести до разработчиков современных таргетных препаратов новые сведения о молекулярно-генетических механизмах транспорта веществ через ГЭБ, а также привлечь внимание специалистов в области прецизионной медицины к проблеме нарушений барьерной функции сосудов головного мозга при неврологических и других заболеваниях современного человека.
<p>Biological barriers play a key role in maintaining the integrity and functioning of the body at all levels of its organization. The barrier function at the cellular level is based on the hydrophobic properties of the cytoplasmic membrane, which provide selective permeability for various substances, depending on their chemical properties. At higher levels of organization, from tissue to organism, the barrier function is based on intercellular protein complexes of the plasma membrane, which form paracellular diffusion barriers and separate internal and external fluid media, which is a necessary condition for the development and functioning of each organ. The blood-brain barrier (BBB) plays an important role in maintaining the function of the brain. The review reflects the main stages in the embryonic development of the BBB, as well as presents current data on the morphological and functional features of the organization of the BBB, including molecular mechanisms that mediate the barrier function due to the complex participation of vascular cells of cerebral microvessels, as well as gene expression of enzyme complexes, active and passive substance transport mechanisms through the BBB. The high transport selectivity of the BBB is an urgent problem for the delivery of drugs to the brain. At the same time, it is equally important to improve the principles of pharmacotherapy for the correction of impaired BBB functions in various types of pathology of the nervous and other body systems. This review aims to convey to the developers of modern targeted drugs new information about the molecular genetic mechanisms of the transport of substances through the BBB, as well as to draw the attention of specialists in the field of precision medicine to the problem of violations of the barrier function of cerebral vessels in neurological and other diseases of a modern person.</p>