Glutamate-Mediated Blood-Brain Barrier Opening: Implications for Neuroprotection and Drug Delivery
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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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».