Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) представляет собой тесно переплетенную систему специализированных клеток, образующих многослойную полупроницаемую мембрану. С одной стороны, ГЭБ блокирует проникновение токсинов и патогенов в мозг, а с другой — пропускает жизненно важные питательные вещества к ткани.

В последние годы ученые использовали магнитные наночастицы, ультразвук и жировые клетки, чтобы приоткрыть ГЭБ. Теперь команда из Гарвардского университета определила ген, сигнал которого необходим для развития и поддержания целостности ГЭБ, пишет New Atlas.

Из экспериментов с рыбками данио ученые узнали, что проницаемость ГЭБ зависит от гена spock1 — его мутация приводила к нарушению целостности барьера. Дальнейший анализ РНК показал, что spock1 изменяет экспрессию генов в эндотелиальных клетках и перицитах, содержащихся в ГЭБ, но не в других типах клеток головного мозга.

Когда рыбкам вводили белок spock1, то эндотелиальные клетки и перициты восстанавливали 50% функций барьера.

В дальнейшем ученые пришли к выводу, что продуцируемый нейронами белок spock1 запускает формирование ГЭБ во время эмбрионального развития и помогает поддерживать его целостность на протяжении всей жизни.

«Spock1 — это мощный секретируемый нервный сигнал, способный стимулировать и запускать барьерные свойства в кровеносных сосудах. Без него нет функционального ГЭБ», — заявила автор работы Наташа О’Браун.

Дальнейшие исследования будут сосредоточены на новых терапевтических возможностях. Ученые рассчитывают, что нацеливание на spock1 позволит лечить нейродегенеративные заболевания, рак мозга, психические расстройства и сосудистые патологии.

Вероятно, в этой работе ученым поможет новая модель ГЭБ, которая почти полностью воспроизводит трехмерную клеточную структуру. С ее помощью тестирование новых лекарств позволит быстро определять эффективных кандидатов.