Glutamate-Mediated Blood-Brain Barrier Opening: Implications for Neuroprotection and Drug Delivery
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
UNLABELLED: The blood-brain barrier is a highly selective anatomical and functional interface allowing a unique environment for neuro-glia networks. Blood-brain barrier dysfunction is common in most brain disorders and is associated with disease course and delayed complications. However, the mechanisms underlying blood-brain barrier opening are poorly understood. Here we demonstrate the role of the neurotransmitter glutamate in modulating early barrier permeability in vivo Using intravital microscopy, we show that recurrent seizures and the associated excessive glutamate release lead to increased vascular permeability in the rat cerebral cortex, through activation of NMDA receptors. NMDA receptor antagonists reduce barrier permeability in the peri-ischemic brain, whereas neuronal activation using high-intensity magnetic stimulation increases barrier permeability and facilitates drug delivery. Finally, we conducted a double-blind clinical trial in patients with malignant glial tumors, using contrast-enhanced magnetic resonance imaging to quantitatively assess blood-brain barrier permeability. We demonstrate the safety of stimulation that efficiently increased blood-brain barrier permeability in 10 of 15 patients with malignant glial tumors. We suggest a novel mechanism for the bidirectional modulation of brain vascular permeability toward increased drug delivery and prevention of delayed complications in brain disorders. SIGNIFICANCE STATEMENT: In this study, we reveal a new mechanism that governs blood-brain barrier (BBB) function in the rat cerebral cortex, and, by using the discovered mechanism, we demonstrate bidirectional control over brain endothelial permeability. Obviously, the clinical potential of manipulating BBB permeability for neuroprotection and drug delivery is immense, as we show in preclinical and proof-of-concept clinical studies. This study addresses an unmet need to induce transient BBB opening for drug delivery in patients with malignant brain tumors and effectively facilitate BBB closure in neurological disorders.
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Prédiction distillée sur la base complète
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle