Nanoterápia a neurológiai zavarok kezelésében: új lehetőségek a központi idegrendszeri betegségek terápiájában

A WHO közlése szerint a neurológiai betegségek a halálozások 68%-áért felelősek világszerte, így a központi és perifériás idegrendszer rendellenességei kiemelt népegészségügyi prioritást képviselnek. Az Alzheimer-kór, Parkinson-kór, sclerosis multiplex, amyotrophiás lateralis sclerosis, glioma, ischaemiás stroke és traumás agykárosodás kezelésében a legnagyobb akadályt a vér-agy gát (blood-brain barrier, BBB) jelenti, amely nagymértékben korlátozza a terápiás molekulák agyszövetbe történő átjutását.​

Nanoterápiás platformok jellemzői

A Journal of Translational Medicine által publikált áttekintő tanulmány szerint a nanoanyagok (1-100 nm méretű struktúrák) egyedi fizikokémiai tulajdonságaik révén alkalmasak a BBB áthatolására. A nanorészecskék mérete, felületi töltése, morfológiája, oldhatósága és mágneses-optikai tulajdonságai teszik lehetővé biomedikális alkalmazásukat.​

A nanoanyagok terápiás előnyei neurológiai betegségekben a következők: képesek a vér-agy gáton való átjutásra a keringési rendszerben történő hatékony cirkuláció révén, lehetővé teszik a direkt gyógyszerbejuttatást intranasalis úton, javítják a véráramlást, szabályozott gyógyszer-felszabadulást biztosítanak csökkent toxicitás mellett. A mágneses nanopartikulumok, különösen a Fe₃O₄, szuperparamágneses tulajdonságuk miatt kiemelkedő jelentőségűek a célzott gyógyszerbejuttatásban.​

Szerves nanoanyagok alkalmazása

A szerves nanoanyagok természetes polimer bevonatokkal rendelkeznek, 10-1000 nm mérettartományban, költséghatékonyak, környezetbarátok és biológiai rendszerekben biológiailag lebonthatók. A leggyakrabban alkalmazott szintetikus polimerek a tejsav-polimer, poliglikolsav, polilaktid-ko-poliglikolsav és polimetil-metakrilát, míg a természetes polimerek közé tartozik az alginát, kitosan, albumin és zselatin.​

Az Alzheimer- és Parkinson-kór kezelésében ezek a szerves nanoanyagok széles körben alkalmazottak képességük miatt, hogy átjutnak a BBB-n és célozzák a mutagén fehérjéket. További előnyük a magas stabilitás és a retikuloendothelialis rendszer makrofágjai általi felismerés elkerülése. A nanokapszulák és nanoszférák jelentik az organikus nanoanyagok fő formáit.​

Szervetlen nanoanyagok neurológiai alkalmazásai

A szervetlen nanopartikulumok, különösen a fém-, félvezető- és fémoxid-nanopartikulumok egyedi intrinsic optikai, elektromos és mágneses tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek felkeltették a tudósok figyelmét orvosi alkalmazások terén. Az arany nanopartikulumok (AuNPs), ezüst nanopartikulumok (AgNPs), vas-oxid nanopartikulumok (IONPs), titán-dioxid nanopartikulumok (TiO₂ NPs) elsősorban bioimaging alkalmazásokban használatosak betegségek diagnosztizálására.​

Számos szervetlen nanopartikulum, mint az AuNPs és szilika nanopartikulumok (SiO₂ NPs) nanocarrier-ként alkalmazhatók a központi idegrendszer befolyásolására. A szervetlen nanopartikulumok hosszú ideig tartó fokozott permeabilitással és retenciós hatással jellemezhetők, ami elősegíti agydaganatok kezelését. Alkalmazásuk előnye, hogy ártalmatlanok, hidrofilek, biokompatibilisek és biológiai körülmények között rendkívül stabilak.​

Hibrid nanoanyagok előnyei

A hibrid nanoanyagok jelentős előnyökkel rendelkeznek a nanoneurotudományban többféle tulajdonságuk miatt. Különböző hibrid nanostruktúrák – mag-héj, tojássárga-héj, heterodimer, Janus forma, nanorod, nano-ágak – szintetizálhatók széles körben biomedikális alkalmazásokra. Az aranyból és vasból készült hibrid nanopartikulumok kiváló aktivitást mutattak rákos sejtek ellen, és megfelelő szerként szolgálnak gyógyszerbejuttató rendszerekhez.​

Lipid/polimer hibrid nanopartikulumok használata megkönnyíti a degeneratív betegségek, mint az Alzheimer- és Parkinson-kór kezelését. A gyógyszerek BBB-n keresztül történő transzportja és a farmakokinetikai profil javítása hatékonyan megvalósítható hibrid nanopartikulumok alkalmazásával. Ezek az összetett szerkezetek lehetővé teszik a terápia értékének és a gyógyszerek megfelelő agyi régióba történő szállításának javítását regeneráció céljából.​

Kihívások és jövőbeli irányok

A tanulmány rámutat, hogy a nanoanyagok neurológiai betegségekben történő felhasználása bizonyos kihívásokkal jár. A legfontosabb feladatok közé tartozik a nanoanyagok BBB áthatolási képességének biztosítása, a terápiás szint fenntartása az agyban, a gyógyszerrel feltöltött nanopartikulumok nem-degradálhatósága, az alacsony koncentrációjú aktivitás szükségessége, a nano-bevonatos gyógyszerek toxicitási szintje, hirtelen immunválaszok és a központi idegrendszer szerveinek módosítása.​

A toxicitás elsősorban oxidatív stressz következménye, amelyet szabad gyökök generálása okoz. Mangán és réz nanopartikulumok esetében ilyen hatásokat írtak le. Emellett a ZnO nanopartikulumok apoptózist indukáltak agyi őssejtekben. A hosszú távú ezüst nanopartikulum-használat toxicitást okoz a vesében, májban, valamint agyban oralis beadás esetén.​

Eshak D, Arumugam M. Nanomaterials: an overview of current trends and future prospects in neurological disorder treatment. J Transl Med. 2025;23(1):1366. https://doi.org/10.1186/s12967-025-06877-6