Stwierdzono, że tymozyna β 4 odwraca uszkodzenia spowodowane stymulacją lipopolisacharydami składników bariery krew-mózg. Utrzymuje ekspresję białek połączeń zamykających, zapobiega stanom zapalnym i apoptozie oraz zmniejsza przepuszczalność komórek śródbłonka.

Artykuł opublikowany w czasopiśmie Experimental and Therapeutic Medicine omawia regulację bariery krew-mózg (BKM) i jej dysfunkcję w kontekście urazowego uszkodzenia mózgu. BKM to bariera ochronna oddzielająca mózg od krwioobiegu i regulująca wymianę cząsteczek pomiędzy dwoma. Po urazowym uszkodzeniu mózgu może wystąpić dysfunkcja BKM, prowadząca do zwiększonej przepuszczalności i zakłócenia normalnego funkcjonowania mózgu.

W artykule podkreślono znaczenie zrozumienia mechanizmów komórkowych i molekularnych leżących u podstaw dysfunkcji BKM podczas urazu. Naciek komórkowy odgrywa rolę w dysfunkcji BKM wywołanej urazu, a zaburzenie mikronaczyniowe przyczynia się do uszkodzenia mózgu. Rozpad BBB wiąże się z zapaleniem układu nerwowego i rozwojem obrzęku mózgu, który może dodatkowo zaostrzyć uszkodzenie mózgu.

Autorzy omawiają także rolę specyficznych białek zaangażowanych w utrzymanie integralności BKM, takich jak białka klaudyna-5 i ZO. Wspominają, że ukierunkowana supresja klaudyny-5 może zmniejszyć obrzęk mózgu i poprawić wyniki poznawcze w urazowym uszkodzeniu mózgu. Dodatkowo rolę odgrywa również udział różnych czynników, w tym mikroRNA i mediatorów stanu zapalnego, w dysfunkcji BKM.

Zrozumienie mechanizmów leżących u podstaw dysfunkcji BKM po urazie ma kluczowe znaczenie dla opracowania potencjalnych strategii terapeutycznych łagodzących uszkodzenia mózgu i poprawiających wyniki pacjentów.

Zakłócenie BKM może skutkować obrzękiem mózgu, rozkładem białek strukturalnych i śmiercią komórek. Może również przyczyniać się do wtórnego uszkodzenia mózgu i upośledzenia jednostki nerwowo-naczyniowej. BKM odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu homeostazy mózgu poprzez regulację wymiany składników odżywczych i zapobieganie przedostawaniu się toksycznych cząsteczek i komórek odpornościowych. Rozerwanie BKM wywołane TBI może prowadzić do zwiększonej przepuszczalności i wycieku, powodując cytotoksyczność i uszkodzenie neuronów. Dodatkowo TBI może aktywować komórki glejowe, które dodatkowo przyczyniają się do rozrywania BKM poprzez uwalnianie cząsteczek zapalnych.

Tymozyna 4 (Tβ4) wykazała potencjalne działanie terapeutyczne w ochronie bariery krew-mózg poprzez zachowanie ekspresji białek połączeń ścisłych, zmniejszenie stanu zapalnego, zapobieganie apoptozie i regulację ekspresji genów naczyniowych.

W badaniach z wykorzystaniem komórek śródbłonka mikronaczyniowego ludzkiego mózgu (hBMVEC) stwierdzono, że wstępne leczenie Tβ4 odwraca uszkodzenia spowodowane stymulacją lipopolisacharydem (LPS), o którym wiadomo, że indukuje przerwanie BKM. Tβ4 zachował ekspresję białek połączeń ścisłych, które są kluczowe dla utrzymania integralności BKM. Zmniejsza także ekspresję czynników zapalnych, takich jak IL-6, IL-1β i TNFα, co sugeruje rolę przeciwzapalną. Dodatkowo Tβ4 zapobiegał zwiększeniu poziomu cząsteczek adhezyjnych, takich jak ICAM1 i VCAM1, które biorą udział w adhezji i migracji komórek zapalnych.

Ponadto wykazano, że Tβ4 chroni przed indukowanymi przez LPS dysfunkcjami przepuszczalności komórek śródbłonka. Użycie LPS zwiększyło przepuszczalność hBMVEC, ale temu wzrostowi znacząco zapobiegło wstępne zastosowanie Tβ4. Sugeruje to, że Tβ4 może zapewniać ochronę przed wywołanym przez LPS zaburzeniem przepuszczalności komórek śródbłonka, zachowując w ten sposób funkcję barierową BKM.

Urazowe uszkodzenie mózgu ma szkodliwy wpływ na integralność i funkcję jednostki nerwowo-naczyniowej. Tβ4 wykazał potencjalne działanie terapeutyczne w ochronie BKM poprzez zachowanie białek połączeń ścisłych, zmniejszenie stanu zapalnego, zapobieganie apoptozie i regulację ekspresji genów naczyniowych. Konieczne są dalsze badania, aby zrozumieć złożone interakcje i ścieżki sygnalizacyjne związane z regulacją i dysfunkcją BKM w kontekście urazów, a także mechanizm działania i specyficzną rolę Tβ4 w patofizjologii nerwowo-naczyniowej.

Cały artykuł można znaleźć tutaj:
https://www.spandidos-publications.com/10.3892/etm.2023.12167