Noticias

Nov 07, 2023

MPC

BMC Medicine volumen 21, Número de artículo: 199 (2023) Citar este artículo 872 Accesos 1 Altmetric Detalles de métricas Contacto con deportistas y personal militar que sufrieron un traumatismo leve repetitivo

BMC Medicine volumen 21, número de artículo: 199 (2023) Citar este artículo

872 Accesos

1 altmétrica

Detalles de métricas

Los atletas de deportes de contacto y el personal militar que sufrieron una lesión cerebral traumática leve (rmTBI) repetitiva tienen un alto riesgo de sufrir enfermedades neurodegenerativas como demencia avanzada y encefalopatía traumática crónica (CTE). Sin embargo, debido a la falta de indicadores biológicos específicos en la práctica clínica, el diagnóstico y tratamiento del rmTBI son bastante limitados.

Utilizamos nanocápsulas de 2-metacriloiloxietilfosforilcolina (MPC) para administrar inmunoglobulinas (IgG), que pueden aumentar la eficiencia de administración y el objetivo específico de IgG al tiempo que reducen la dosis terapéutica efectiva del fármaco.

Nuestros resultados demostraron que las inmunoglobulinas encapsuladas en MPC (MPC-n (IgG)) aliviaron significativamente el deterioro cognitivo, la atrofia del hipocampo, la deposición de p-Tau y la lesión de mielina en ratones rmTBI en comparación con la IgG libre. Además, MPC-n (IgG) también puede inhibir eficazmente la activación de la microglía y la liberación de factores inflamatorios.

En el presente estudio, presentamos una estrategia eficiente para el tratamiento del deterioro cognitivo relacionado con rmTBI y proporcionamos evidencia para la administración de dosis bajas de IgG.

Informes de revisión por pares

La lesión cerebral traumática (TBI) es una enfermedad neurológica común y grave, que contribuye con aproximadamente 400 mil millones de dólares al año [1]. El número de nuevos pacientes con TCE asciende a entre 50 y 60 millones cada año, y entre el 80% y el 90% de ellos son TCE leves (mTBI) [2, 3]. En particular, la lesión cerebral traumática leve (rmTBI) repetitiva puede contribuir a la encefalopatía traumática crónica (CTE) debido a la acumulación continua de daño. La CTE se caracteriza principalmente por el depósito de Tau fosforilada (p-Tau), la activación microglial y la rarefacción de la sustancia blanca [4,5,6].

La mayor incidencia de pacientes con rmTBI se da entre los atletas de deportes de contacto, los veteranos militares y las personas mayores que se han caído a lo largo de los años [4, 7]. Debido a los síntomas leves y la aparición tardía, la tasa de consulta por TCE rm es baja y el tratamiento siempre se retrasa.

La inmunoglobulina (IgG) es un producto policlonal purificado del suero humano y se ha utilizado como fármaco eficaz de primera línea para diversas enfermedades neurológicas, como el síndrome de Guillain Barré, la polineuropatía desmielinizante inflamatoria crónica y la neuropatía motora multifocal [8]. Dado que la IgG puede atacar directamente el sistema inmunológico y las neuronas, la IgG también ha mostrado potencial en el tratamiento del accidente cerebrovascular isquémico [9, 10]. Además, en ensayos preclínicos y clínicos de enfermedad de Alzheimer (EA) leve a moderada, se informó que la IgG reducía eficientemente la amiloidosis (Aβ) y modulaba la respuesta neuroinmune, además de remitir la atrofia cerebral en los pacientes [11, 12]. En un estudio de traumatismo craneal cerrado, se demostró que dosis altas de IgG (600 mg/kg) tenían beneficios para mejorar la función conductual y cognitiva en ratones con un solo impacto [13].

Sin embargo, el uso de dosis altas de IgG fue limitado considerando la seguridad y la viabilidad. Muchos ensayos clínicos han encontrado que los pacientes tratados con altas dosis de IgG tienden a sufrir efectos secundarios, como trombosis y anafilaxia [8, 14]. En los últimos años, las nanocápsulas se han utilizado para mejorar la eficiencia de administración y reducir la dosis terapéutica eficaz de los fármacos debido a su excelente biocompatibilidad y permeabilidad de la barrera hematoencefálica (BHE) [15]. Anteriormente hemos demostrado que la 2-metacriloiloxietilfosforilcolina (MPC) sintetizada con el monómero MPC y el reticulador de etilenglicol dimetilacrilato (EGDMA), como análogo de colina y acetilcolina, puede ser captado y transferido por receptores transportadores de colina de alta afinidad (ChT). de células endoteliales de la sangre al parénquima cerebral [16].

Aunque la IgG se ha estudiado ampliamente en una variedad de trastornos neurológicos, rara vez se ha estudiado su eficacia en el deterioro cognitivo en la rmTBI. En el presente estudio, se utilizó IgG encapsulada en MPC (MPC-n (IgG)) para tratar el deterioro cognitivo a largo plazo en ratones rmTBI. Primero demostramos la acumulación específica de MPC-n (IgG) en la corteza y el hipocampo de ratones rmTBI, lo que confirmó que MPC-n (IgG) aumentaba la penetración de la BHE y la eficiencia de la administración de fármacos. A continuación, determinamos el depósito de p-Tau, la atrofia del hipocampo, la función cognitiva y la activación microglial en ratones rmTBI durante la fase crónica. Nuestro estudio indica que MPC-n (IgG) puede mejorar eficazmente la disfunción cognitiva y la neuroinflamación en ratones rmTBI, lo que proporciona una estrategia potencial para la aplicación con una dosis baja de IgG.

La IgG se adquirió de Solarbio. El clorhidrato de N-(3-aminopropil)metacrilamida (APM) se adquirió de Macklin. 2-metacriloiloxietilfosforilcolina (MPC), acrilato de etilenglicol dimetilo (EGDMA), isotiocianato de fluoresceína (FITC) y 2-(1E, 3E, 5E)-5-(3-(6-(2, 5-dioxopirrolidin-1- (il)oxi)-6-oxohexil)-1 (Cy5.5) se adquirieron de Sigma-Aldrich. El persulfato de amonio (APS), N, N, N', N'-tetrametiletilendiamina (TEMED) se obtuvieron de Alfa Aesar. Todos los reactivos se utilizaron sin purificación.

El principio de preparación de las nanomicrocápsulas es realizar una polimerización de radicales libres in situ en la superficie de la IgG. El proceso específico es el siguiente: disolver IgG en 1 ml de tampón fosfato (PBS, pH 7,4), agregar APM y MPC para mezclar uniformemente y luego agregar el agente reticulante EGDMA, proporciones molares de IgG libre a APM, MPC a EGDMA. = 1: 300: 7000: 600. Después de mezclar durante 10 min, el catalizador TEMED y el iniciador APS (APS: IgG = 300, n/n; TEMED: APS = 2:1, p/p) [16, 17]. La reacción durará 4 h. Al final de la reacción se obtuvieron las nanocápsulas con MPC como monómeros. Posteriormente utilizamos bolsas de diálisis (MWCO: 8000–14.000, Solarbio) para eliminar el monómero libre. Se usó para diálisis en solución salina tampón fosfato (PBS 10 mM, pH = 7,4). La solución nueva de PBS se reemplazó cada 6 h y la solución de nanocápsulas se obtuvo después de 48 h de diálisis. Y luego, para eliminar las proteínas no encapsuladas, pasamos la solución por una columna de interacción hidrofóbica (Fenil-Sefarosa CL-4B, Solarbio, reactivo de laboratorio). Las nanocápsulas purificadas se almacenaron a 4 °C.

El tamaño de partícula de la solución de nanopartículas después de 1 ml (1 mg/ml) de diálisis se midió mediante el analizador PALS BI-90 Plus Zeta de Brookhaven [18]. La morfología de las nanocápsulas se caracterizó utilizando el microscopio electrónico de transmisión de campo (TEM) JEM-2100F con un voltaje de aceleración de 200 kV. La solución de nanocápsulas (0,01 mg/ml) se goteó sobre la malla de cobre y se tiñó con una solución de ácido fosfotúngstico al 2 % (p/v), se lavó con agua desionizada, se secó completamente y luego se observó bajo TEM. Los grupos químicos en la superficie de las nanomicrocápsulas se analizaron mediante la transformada infrarroja de Fourier (FT-IR). La muestra liofilizada se mezcló con bromuro de potasio y se molió completamente, y se prepararon IgG, MPC-n (IgG) y gel sin IgG para el escaneo [19]. El rango de exploración es de 400 a 4000 cm-1. Las muestras liofilizadas MPC, IgG y MPC-n (IgG) se disolvieron en 0,6 ml de D2O y se midieron los espectros de resonancia magnética nuclear de protones (1H NMR) utilizando AVANCE IIITM HD 400 MHz NanoBAY (Bruker). También podemos escanearlos con un espectrofotómetro UV-vis (instrumentos AOE, espectrofotómetro A360). El rango es de 200 a 500 nm. El MPC-n (IgG) liofilizado se añadió a la solución de PBS (pH = 7,4) para formar 1 mg/ml, y lo mismo en H2O, DMEM y suero a 37 °C durante 48 h. La estabilidad de MPC-n (IgG) se cuantificó utilizando la relación de intensidad de luz de dispersión I/I0 mediante dispersión dinámica de luz (DLS) [20]. Debido a que el reticulante tiene un grupo éster con respuesta de pH, configuramos dos grupos de nanocápsulas con diferentes pH (pH = 6,5, pH = 7,4) y medimos la intensidad de dispersión de la luz I0 de los dos grupos de soluciones respectivamente. Luego de la determinación, ambos grupos de muestras fueron incubados a 37 °C durante 60 min. En el proceso de incubación, la intensidad de DLS I se midió mediante la solución de nanocápsulas en diferentes puntos de tiempo, y la cinética de degradación enzimática de las nanocápsulas se detectó mediante I/I0.

Ratones machos adultos C57BL/6 J (de 8 a 10 semanas de edad, con un peso de 20 a 25 g) comprados en la compañía Hfk Bioscience (Beijing, China) se alojaron en los Laboratorios Experimentales de Animales del Instituto Neurológico de Tianjin. Se les alimentó aleatoriamente con comida y agua con un ciclo de luz/oscuridad de 12 h. Todas las operaciones experimentales fueron permitidas por el Comité de Ética Animal de la Universidad Médica de Tianjin.

Los ratones fueron anestesiados con isoflurano al 4,6% y fijados a un molde acrílico. Se colocó un disco metálico cóncavo caudal al bregma en la cabeza afeitada de los ratones, y la punta del incautador de impacto cortical controlado (CCI electrónico modelo 6.3, American Instruments, Richmond, VA, EE. UU.) se colocó en el centro de la superficie del disco, que Se descarga a 5 m/s con un desplazamiento del cabezal de 5 mm. Los ratones se dividieron en cuatro grupos: grupo simulado, rmTBI, rmTBI + IgG y rmTBI + MPC-n (IgG). Los ratones lesionados fueron impactados 4 veces con un intervalo de 48 h. El grupo falso siguió los mismos procedimientos operativos sin ningún impacto. Después del último impacto, a los ratones rmTBI se les administró respectivamente IgG (600 mg/kg) y MPC-n (IgG) (120 mg/kg) a través del velo de la cola.

La distribución de MPC-n (IgG) e IgG marcadas con Cy5.5 en ratones se observó utilizando el sistema de imágenes in vivo (IVIS Lumina II, PerkinElmer, EE. UU.) 2, 6 y 24 h después de la inyección. Se recogieron tejidos cerebrales de ratón de todos los grupos 24 h después de la inyección. Los valores de intensidad de fluorescencia se adquirieron y analizaron utilizando el software Living Image versión 3.1 (Caliper Life Sciences) [17].

Se recogieron cerebros de ratón después de la perfusión cardíaca y se fijaron en PFA al 4% durante 24 h. Los tejidos deshidratados se congelaron rápidamente en nitrógeno líquido y se cortaron en secciones de 6 μm de espesor con el microtomo de congelación (Leica CM 1950). Las secciones se bloquearon con TritonX al 0,3% y albúmina bovina V al 5% durante 1 h. Las secciones se incubaron con anticuerpos primarios durante la noche a 4 ° C (Iba1, 1:500, Abcam; Phospho-Tau, 1:200, Cell Signaling Technology; Phospho-p38 MAPK, 1:200, Cell Signaling Technology). Después de lavarlas en PBS, las secciones se incubaron con anticuerpos secundarios conjugados con Alexa Fluor (AlexaFluor 488/555, 1:500, Life Technologies) y se tiñeron con 4′,6-diamidino-2-fenilindol (DAPI, Sigma).

Los tejidos cerebrales se obtuvieron a 28 DPI y la proteína total se lisó con tampón de lisis RIPA (Solarbio), PMSF (Solarbio) e inhibidor de fosfatasa (Sigma). Las proteínas igualmente cargadas se separaron electroforéticamente en geles de SDS-PAGE al 10% y al 15% y luego se transfirieron a membranas de PVDF (Millipore). Después de bloquearlas con leche de seda, las membranas se incubaron con anticuerpos primarios para Phospho-Tau, Iba1, Phospho-p38 MAPK (1:1000, Cell Signaling Technology) y GAPDH (1:1000, Abcam). Se utilizaron anticuerpos secundarios conjugados con peroxidasa de rábano picante como reactivo cromogénico (1:5000, Zhongshanxinqiao).

La corteza y el hipocampo de los ratones se fijaron en glutaraldehído al 2,5% durante 24 h y en tetróxido de osmio al 1% durante 1,5 h a 4 °C. Después de deshidratarlos, los tejidos se cortaron en rodajas ultrafinas y se observaron bajo microscopía electrónica de transmisión como se describió anteriormente (TEM, HIT CHI-HT7700) [21].

Los ratones se anestesiaron con isoflurano en un escáner de animales de pequeño calibre de 9,4 T (Bruker bio spec 94/30 USR) a 28 DPI y 42 DPI. La temperatura corporal de los ratones se controló y mantuvo a 37 ± 1 °C. Se capturaron imágenes ponderadas en T2 de acuerdo con los siguientes parámetros: tiempo de repetición = 2500 ms, tiempo de eco = 33 ms, factor raro = 8, campo de visión = 20 × 20 mm, tamaño de la matriz = 256 × 256, espesor del corte = 0,5 mm, tiempo de escaneo: 2 min 40 s [22].

Se utilizó la prueba del laberinto acuático de Morris para evaluar la capacidad de aprendizaje y la memoria espacial de los ratones. Los ratones a 28 DPI se colocaron en la piscina desde cuatro cuadrantes para buscar la plataforma submarina en los 90 s. Después de 90 s, los ratones que no habían encontrado la plataforma fueron guiados hasta la plataforma y permanecieron durante 20 s. Después de cuatro pruebas por día durante seis días consecutivos, la plataforma se retiró el día de la prueba y la computadora registró la trayectoria de natación, el tiempo de permanencia y la longitud del recorrido de los ratones [23].

Se utilizaron cerebros de ratón de todos los grupos para elaborar perfiles de citoquinas. Los niveles relativos de diferentes citocinas se evaluaron mediante el panel A de matriz de citocinas de ratón Proteome Profiler (R&D Systems). La densitometría de cada punto se midió utilizando el sistema de imágenes ChemiDo XRS + (Bio-Rad, CA, EE. UU.), y la densidad de píxeles se evaluó mediante el software ImageJ.

Se enviaron muestras de ARN a Shanghai Bohao Biotechnology Co., Ltd., China, para la preparación de la biblioteca de ARNc y la secuenciación del ARN. El ARN total de las muestras se extrajo mediante el kit de extracción de ARN total animal (método de perlas magnéticas, MJYHIVD). Entre ellos, la cantidad y calidad del ARN se evaluaron utilizando el bioanalizador Agilent 2100 (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, EE. UU.) y el kit RNAClean XP (Cat A63987, Beckman Coulter, Inc. Kraemer Boulevard Brea, CA, EE. UU.) y DNasa libre de ARNasa. Para la purificación se utilizaron Set (Cat#79,254, QIAGEN, GmBH, Alemania). Todas las muestras utilizaron el secuenciador Illumina NovaSeq6000, modelo: PE150.

Los datos FASTQ se procesaron utilizando Seqtk (https://github.com/lh3/seqtk) para extraer subdatos de lectura sin procesar calificados (la cantidad de datos es de aproximadamente 6 G/muestra y la relación de calidad base es superior a 20 (Q20) en cada dirección no es menos del 90%). Utilizamos el algoritmo de mapeo empalmado de Hisat2 (versión: 2.0.4) [24] para realizar el mapeo del genoma en las lecturas preprocesadas, donde el genoma mapeado es “GRCm38.p4 (mm10)” (ftp://ftp.ensembl.org /pub/release83/fasta/mus_musculus/dna/Mus_musculus.GRCm38.dna.primary_assembly.fa.gz), el parámetro predeterminado. Luego se usó "Stringtie" (versión: 1.3.0) para contar los "Fragmentos" de los genes mapeados [25, 26], y después de la normalización usando el método TMM [27], el valor de FPKM de cada gen se calculó usando el secuencia de comandos perl.

Todos los análisis posteriores se realizaron en la versión R 3.6.3. Se utilizó "edgeR" para detectar genes diferenciales entre muestras. Los genes con log2|FC|> 0,2 yp <0,05 identificados se identificaron como genes expresados ​​diferencialmente (DEG) [28]. Usando “umsp” (versión 0.2.7.0) para observar la heterogeneidad entre muestras de datos, se visualizaron gráficos de volcanes DEG y mapas de calor usando los paquetes “ggplot2” y “ComplexHeatmap”, respectivamente.

Se realizaron análisis de ontología genética (GO) [29] y enriquecimiento KEGG [30] para detectar la función de esos DEG. El paquete "GOplot" y el "cluster perfilador" se utilizan para visualizar los resultados del enriquecimiento.

Todos los datos fueron analizados por Prism 9 (GraphPad Software, San Diego, EE. UU.). Análisis de varianza unidireccional (ANOVA) seguido de la prueba post hoc de Tukey. Todos los datos se presentaron como media ± error estándar de la media y valores de P. menos de 0,05 se consideraron estadísticamente significativos.

Las nanocápsulas son IgG encapsuladas por monómero MPC, y luego se forma MPC-n (IgG) agregando el agente reticulante sensible al pH EGDMA bajo el principio de polimerización radical in situ (Fig. 1A). El tamaño de partícula de las nanocápsulas es de aproximadamente 18 nm (± 2 nm). En comparación con el tamaño de partícula de IgG, el tamaño de partícula de las nanocápsulas es de aproximadamente 18,5 nm, lo que aumenta claramente. La razón del aumento en el tamaño de las partículas es que se forma una capa de polímero recubierta con proteína en la superficie de la IgG mediante una reacción de radicales libres in situ, lo que hace que las partículas esféricas enteras sean más grandes, y los resultados experimentales son consistentes con el análisis, lo que demuestra la preparación exitosa de nanocápsulas. Esto es consistente con los resultados mostrados en las fotografías TEM de que las nanocápsulas son más regularmente esféricas (Fig. 1B, C). La morfología de la superficie de las nanomicrocápsulas dializadas se analizó mediante TEM. En las fotografías TEM de nanocápsulas, podemos ver que la morfología de MPC-n (IgG) es principalmente partículas esféricas. En comparación con la escala, podemos ver que el tamaño de partícula es de aproximadamente 20 nm, lo que es consistente con el tamaño de partícula medido por nuestro medidor de tamaño de partícula. La formación de partículas esféricas se debe principalmente a la carga negativa de la proteína en el tampón fosfato, mientras que el monómero APM con carga positiva es una especie de clorhidrato acrílico. A través de la interacción de la electricidad estática y el enlace de hidrógeno, el APM, el monómero MPC y el agente reticulante llevan a cabo una polimerización de radicales libres in situ en la superficie de la proteína bajo la acción del iniciador para formar una estructura de red tridimensional. El grupo de investigación demostró anteriormente que si el monómero no forma una estructura de capa en la superficie de la proteína, sólo la polimerización entre monómeros no formará una estructura esférica, lo que ilustra aún más la formación de nanocápsulas esféricas.

Caracterización de MPC-n (IgG). Un esquema para la síntesis de MPC-n (IgG). B Tamaño de IgG y MPC-n (IgG) medido mediante dispersión dinámica de luz. C Micrografías electrónicas de transmisión representativas de MPC-n (IgG). Barra de escala = 50 nm. D Espectros FT-IR de IgG libre, geles poliméricos sin IgG y MPC-n (IgG) después de la liofilización. E Liberación de MPC-n (IgG) de diferente pH (6,5 y 7,4) medida mediante dispersión dinámica de luz. F Diagrama de flujo que muestra la administración de IgG y MPC-n (IgG) y el diseño experimental.

Desde el FT-IR (Fig. 1D), los picos de absorción identificados por 1726 cm-1, 1240 cm-1, 1084 cm-1 y 960 cm-1 pertenecen al pico de absorción de éster de -COOCH2-, el pico de absorción de P = O, POC y el pico de vibración de estiramiento antisimétrico de CN. Debido a que el material polimérico en la superficie de MPC-n (IgG) es principalmente PMPC [31], la aparición de estos cuatro picos verifica su existencia, mientras que la composición de otros monómeros y agentes reticulantes es difícil de ver, principalmente debido a la pequeña proporción añadió.

En los espectros de RMN 1H (archivo adicional 1: Fig. S1A), los principales picos de protones de MPC-n (IgG) se ubicaron en 1,8, 3,1 y 4,1–4,3 ppm, que correspondían a los picos característicos de poli 2-metacriloiloxi. etilfosforilcolina (PMPC). Debido a que la proteína tiene un pico característico en 280 nm, en el espectro ultravioleta (archivo adicional 1: Fig. S1B), IgG y MPC-n (IgG) tendrán un pico característico en 280 nm, mientras que el gel sin IgG no tendrá un pico característico en 280 nm. pico característico, lo que demuestra que las nanocápsulas contienen IgG.

Además, confirmamos el comportamiento de degradación de MPC-n (IgG) mediante DLS (Fig. 1E). En comparación con pH = 7,4, en un ambiente de pH = 6,5, con la extensión del tiempo de cultivo, I/I0 de MPC-n (IgG) disminuyó gradualmente, lo que indica que el tamaño de partícula de MPC-n (IgG) estaba disminuyendo, lo que Confirmó además que podría degradarse.

Para investigar la estabilidad de MPC-n (IgG), se disolvió en H2O, PBS, DMEM y suero a 37 °C [17], y se midió el tamaño de MPC-n (IgG) mediante DLS durante 48 h. Como se muestra en el archivo adicional 1: Fig. S1C, el MPC-n (IgG) permaneció estable en H2O, PBS, DMEM y suero a 37 °C durante 48 h. Estos hallazgos sugirieron que la encapsulación de IgG permitió una liberación controlada y mejoró su estabilidad. El proceso de modelado y la progresión de la enfermedad de rmTBI se muestran en la Fig. 1F.

Dada la buena estabilidad y la orientación BBB de las microcápsulas, primero evaluamos la capacidad de administración de MPC-n (IgG) en ratones rmTBI. Se inyectaron por vía intravenosa IgG y MPC-n (IgG) junto con fluorescencia Cy5.5 en ratones rmTBI después del último impacto. En un sistema de imágenes vivo, mostró una señal Cy5.5 más alta en los cerebros de ratones del grupo MPC-n (IgG) en comparación con el grupo IgG a las 2 h, 6 h y 24 h después de la inyección (Fig. 2A). . Además, obtuvimos tejido cerebral de ratón a las 24 h para la detección de fluorescencia, que mostró un resultado consistente. Para investigar más a fondo las diferencias espaciales en la distribución de IgG, se observó bajo un microscopio confocal la distribución de IgG acoplada a Cy5.5 y MPC-n (IgG) 24 h después de la inyección, lo que mostró que MPC-n (IgG) era más significativamente distribuida en la corteza y el hipocampo en comparación con la IgG libre (Fig. 2B). Estos resultados ilustraron que MPC-n (IgG) mejoró significativamente la permeabilidad BBB de IgG y aumentó la acumulación específica en la corteza y el hipocampo de ratones rmTBI.

La acumulación selectiva de MPC-n (IgG) en ratones rmTBI. Una imagen in vivo mostró la distribución de fluorescencia de la señal cy5.5 en el grupo simulado, rmTBI + IgG, rmTBI + MPC-n (IgG) a las 2, 6 y 24 h después de la inyección en ratones rmTBI (n = 3). B El microscopio confocal mostró la distribución espacial de Cy5.5 en la corteza y el hipocampo 24 h después de la inyección. Barra de escala = 20 μm

La principal manifestación patológica del rmTBI es la disfunción cognitiva a largo plazo. Por lo tanto, se realizó el laberinto acuático de Morris para determinar la cognición espacial y la función de la memoria en ratones rmTBI a 28 DPI [32]. El día de la prueba, en comparación con el grupo IgG, el grupo MPC-n (IgG) tuvo un tiempo de permanencia más prolongado en el cuadrante objetivo (Fig. 3A), una latencia más corta hasta el primer sitio objetivo (Fig. 3B) y un número cada vez mayor de cruces de plataforma-sitio (Fig. 3C). Estos resultados sugirieron que MPC-n (IgG) puede mejorar significativamente la función cognitiva y de memoria a largo plazo más que la IgG libre.

MPC-n (IgG) mejora el deterioro cognitivo y la atrofia del hipocampo. Un mapa de calor de la trayectoria en la prueba del laberinto acuático de Morris (n = 8). B La primera duración de latencia para pasar sobre la plataforma y C los números de cruce de la plataforma. D Las estadísticas del cambio de volumen del hipocampo se multiplican a 28 DPI y E a 42 DPI (n = 5–6). F Las imágenes de resonancia magnética representativas a 28 y 42 DPI

Debido a la sensibilidad de la resonancia magnética en los detalles anatómicos, se realizó para medir más a fondo los cambios de volumen del hipocampo. Aunque no hubo diferencias estadísticas significativas entre los grupos a 28 DPI (Fig. 3D), MPC-n (IgG) mostró un efecto terapéutico en la atrofia del hipocampo a 42 DPI (Fig. 3E), mientras que IgG no tuvo ningún beneficio distintivo en cada momento. punto. Estos resultados indicaron que las lesiones del hipocampo todavía estaban progresando después de una lesión cerebral traumática grave a largo plazo, y que la MPC-n (IgG) podría mejorar la disfunción cognitiva y de la memoria al mitigar la atrofia del hipocampo.

La proteína tau es una proteína axonal que puede estabilizar y agrupar microtúbulos [33]. Sin embargo, la fosforilación excesiva de la proteína Tau provoca su desprendimiento del axón y la formación de ovillos de neurofilamentos, lo que se considera un factor clave en la demencia relacionada con rmTBI [34, 35]. La expresión de la proteína p-Tau se observó mediante tinción de inmunofluorescencia, lo que sugirió que la proteína p-Tau se depositó principalmente en el hipocampo (Fig. 4A). Mientras tanto, MPC-n (IgG) redujo notablemente la deposición de p-Tau en el hipocampo de ratones (Fig. 3A, B), lo que coincidió con el resultado de Western Blot (Fig. 3C, D). En mTBI, las fuerzas de cizallamiento y tensión pueden contribuir directamente a la lesión axonal multifocal [36]. La mielina que rodea los axones de las neuronas actúa como aislante y aumenta la velocidad de conducción de los impulsos nerviosos, además de proteger los axones. Se utilizó TEM para observar los cambios en la ultraestructura de la vaina de mielina. Como se mostró en el TEM, la estructura laminar de la vaina de mielina se destruyó y el citoplasma de la neurona se disolvió tanto en la corteza como en el hipocampo de rmTBI, mientras que MPC-n (IgG) obviamente corrigió la lesión de mielina en comparación con la IgG libre (Fig. 4E). ).

La administración de MPC-n (IgG) alivia la deposición de p-Tau y la lesión de mielina. A, B Tinción de inmunofluorescencia de p-Tau en el hipocampo. Barra de escala = 50 μm. (n = 5-6). C, D Cuantificación por transferencia Western de p-Tau en el hipocampo. (n = 5-6). E La ultraestructura de la mielina de la corteza y el hipocampo se observó a 28 DPI bajo TEM. Barra de escala = 200 nm

En conjunto, MPC-n (IgG) puede eliminar más eficazmente la deposición de p-Tau y remitir la degeneración de mielina que la IgG libre.

La neuroinflamación crónica continua a menudo conduce a lesiones secundarias y neurodegeneración, como un deterioro cognitivo leve [37, 38]. La microglía actúa como la primera línea de defensa en la respuesta inmune del sistema nervioso central y su activación puede durar varios meses [39]. Para evaluar el estado de la microglía, se utilizó inmunofluorescencia para detectar la expresión del marcador de microglía activado Iba1 en la corteza y el hipocampo a 28 DPI. Los resultados mostraron que MPC-n (IgG) fue más eficaz para restringir la activación de la microglía tanto en la corteza (Fig. 5A, B) como en el hipocampo (Fig. 5C, D). Además, las citocinas se cuantificaron mediante Array a 42 DPI, lo que demostró el descenso de factores proinflamatorios bajo el tratamiento de MPC-n (IgG), incluidos M-CSF, CXCL12, CCL2/MCP-1, IFN-γ, CCL12. y TNF-α (Fig. 5E, F).

MPC-n (IgG) suprime la activación de la microglía y la liberación de factores proinflamatorios. A, B Tinción de inmunofluorescencia de microglía activada en la corteza y C, D hipocampo. Barra de escala = 50 μm (n = 5–6). E, F La cuantificación en matriz de la cuantificación de citocinas indicó la disminución de M-CSF, CXCL12, CCL2/MCP-1, IFN-γ, CCL12 y TNF-α después del tratamiento de MPC-n (IgG)

Todos estos resultados demostraron que MPC-n (IgG) mostró una mayor capacidad antiinflamatoria en comparación con la IgG libre.

En el análisis diferencial, los resultados mostraron los genes diferenciales entre el grupo rmTBI y el grupo simulado (Fig. 6A, C), incluidos 3574 genes diferenciales, 1794 genes regulados positivamente y 1780 genes regulados negativamente. En comparación con el grupo MPC-n (IgG) y el grupo rmTBI, se encontró un total de 1625 genes diferenciales, incluidos 811 genes regulados positivamente y 814 genes regulados negativamente (Fig. 6B, D). Los perfiles genéticos diferenciales completos se pueden encontrar en las tablas complementarias S1 y S2.

La secuenciación de ARN revela el mecanismo del tratamiento con MPC-n (IgG) en rmTBI. Un mapa de calor de genes diferenciales, un diagrama de volcán del gen diferencial C, un diagrama circular de E KEGG de genes diferenciales en la vía MAKP entre los grupos rmTBI y simulado. B Mapa de calor de genes diferenciales, D Gráfico de volcán de genes diferenciales, F Diagrama circular KEGG de genes diferenciales entre los grupos MPC-n (IgG) y rmTBI

El análisis de enriquecimiento funcional demostró que las vías modificadas en el grupo rmTBI fueron principalmente la vía de señalización MAPK, la vía PI3K-Akt y las vías relacionadas con la matriz celular en comparación con el grupo simulado (Fig. 6E). Curiosamente, la vía de señalización MAPK también se enriqueció en los grupos MPC-n (IgG) y rmTBI (Fig. 6F). Estudios anteriores han demostrado que la vía MAPK podría desempeñar un papel importante en la rmTBI [40, 41]; por lo tanto, marcamos los genes diferenciales en la vía MAPK. Como se muestra en el archivo adicional 2: Fig. S2A y B, la vía p-p38 MAPK fue el gen más crítico que aumentó en el grupo rmTBI en comparación con el grupo simulado y disminuyó en el grupo MPC-n (IgG), lo que sugiere que p -p38 MAPK era un objetivo de tratamiento subyacente de MPC-n (IgG).

Se informó que la vía p38-MAPK contribuyó a la fosforilación de la proteína Tau y al daño sináptico [42, 43], y un estudio clínico demostró que el inhibidor de p38α-MAPK podría mejorar la función de la memoria en pacientes con EA [44]. Además, la fosforilación de MAPK en las neuronas puede ser un tipo de respuesta al estrés, que promueve la activación de la microglía y la liberación de factores proinflamatorios [45].

Según los resultados de la secuenciación, verificamos aún más la expresión de la vía MAPK en las neuronas. Western Blot mostró que MPC-n (IgG) podría reducir efectivamente la expresión de p-p38 MAPK en el hipocampo de ratones rmTBI (Fig. 7A, B), y la inmunofluorescencia ilustró que p-p38 MAPK co-localizó con neuronas en el hipocampo. (Fig. 7C), lo que sugiere que MPC-n (IgG) puede actuar directamente sobre las neuronas para ejercer efectos terapéuticos (Fig. 8).

MPC-n (IgG) regula negativamente la vía MAPK p-p38 en ratones rmTBI. Una cuantificación por transferencia Western mostró que MPC-n (IgG) reducía la expresión de p-p38 MAPK en el hipocampo en ratones rmTBI (n = 5). B La tinción de inmunofluorescencia ilustró que p-p38 MAPK co-localizó con neuronas del hipocampo. Barra de escala = 10 μm

El diagrama del mecanismo del tratamiento con MPC-n (IgG) en rmTBI

La lesión cerebral traumática leve (mTBI) es el subtipo más común de TBI y a menudo se presenta con mareos, dolor de cabeza y déficits cognitivos. Numerosos estudios han demostrado que el personal militar y los atletas de deportes de contacto que han sufrido una lesión cerebral traumática grave tienen un alto riesgo de CTE y demencia avanzada [46]. Sin embargo, la falta de indicadores biológicos efectivos y criterios de diagnóstico para CTE en la práctica clínica compensa la dificultad en el tratamiento.

La IgG se ha utilizado ampliamente en la práctica clínica durante más de un siglo como agente inmunomodulador superior. La Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) aprobó dosis altas de IgG como antiinflamatorio e inmunomodulador para varias enfermedades autoinmunes, como la polineuropatía desmielinizante inflamatoria crónica (PDIC) y la neuropatía motora multifocal (MMN) [8]. Además, algunos estudios experimentales han demostrado que la IgG exhibe un potencial protector neuronal prominente en el tratamiento de TBI y accidente cerebrovascular al eliminar el complemento C3 y regular a la baja el receptor de neuronas tipo peaje [9, 10, 47]. En los últimos años se han realizado ensayos clínicos de fase II y III en pacientes con EA, pero el efecto no es satisfactorio. Los resultados sugirieron que la IgG sólo puede remitir la atrofia cerebral y el deterioro cognitivo en pacientes con EA leve en un curso corto, y no hubo una mejora significativa a largo plazo [12]. En otro ensayo, los pacientes con EA que recibieron IgG no mostraron un resultado beneficioso en la cognición, pero presentaron respuestas más sistémicas, como escalofríos y erupciones cutáneas. Lo que es digno de mención es que la ecografía enfocada (FUS) puede abrir temporalmente la BHE y contribuir al objetivo específico de la IgG en el hipocampo para reducir la patología de la placa amiloide y los factores proinflamatorios [48]. Estos resultados prometedores indicaron la importancia de facilitar la eficacia de la IgG en el tratamiento de los trastornos cognitivos.

Las nanocápsulas de MPC están compuestas de cubiertas de polímero de PMPC y carga de proteínas. Debido a la protección de las nanocápsulas, la proteína puede evitar una degradación rápida y mejorar la eficiencia del transporte de BBB [49, 50]. Nuestros estudios anteriores han aclarado que los receptores ChT1 de las células endoteliales pueden captar MPC-n (IgG) de la sangre periférica y transportarlo al parénquima cerebral, mejorando así el infarto cerebral, los déficits neurológicos y la neuroinflamación después de un accidente cerebrovascular.

Como se mencionó anteriormente, se ha expuesto la asociación entre el TCE y los déficits cognitivos. Se han propuesto dos hipótesis principales con respecto al mecanismo de mayor riesgo, una que la TBI disminuye la reserva cognitiva y la segunda que la TBI inicia directamente los procesos fisiopatológicos de Tau y Aβ en la demencia [51]. En este estudio, administramos dosis bajas de MPC-n (IgG) (120 mg/kg) e IgG libre en dosis altas (600 mg/kg) respectivamente después de rmTBI y descubrimos que MPC-n (IgG) mejoraba de manera más significativa la función cognitiva. Función, depósito de p-Tau y daño a la mielina de ratones rmTBI. También es notable que la eficacia a 42 DPI fue más obvia que a 28 DPI, lo que sugiere que MPC-n (IgG) tuvo un efecto terapéutico continuo en el pronóstico a largo plazo de la rmTBI. Además, la respuesta inflamatoria es un evento fisiopatológico importante en la LCT, que puede afectar los resultados de varias maneras. La microglía se activa rápidamente después de una lesión cerebral y puede persistir durante meses [52, 53]. Nuestro estudio demostró que MPC-n (IgG) también fue eficaz para inhibir la activación microglial y la liberación de factores inflamatorios.

Finalmente, se secuenció el ARN del hipocampo a 28 DPI para explorar más a fondo el mecanismo terapéutico de MPC-n (IgG). Los resultados de la secuenciación indicaron que la vía de señal de la proteína quinasa activada por mitógenos (MAPK) podría ser un objetivo eficaz para el tratamiento con MPC-n (IgG). MAPK es un importante transmisor de señales desde la superficie celular al interior del núcleo, que se puede dividir en cuatro subtipos: ERK, P38, JNK y ERK5. Un estudio clínico de EA demostró que la expresión MAPK/vía metabólica estaba relacionada negativamente con el rendimiento cognitivo [54]. Otro estudio confirmó que la eliminación de p38α-MAPK en ratones con EA redujo la carga de p-Tau, mejoró la plasticidad sináptica y mejoró la función cognitiva [55]. Se ha informado que la IgG mejora la cognición al modular la inmunidad intracraneal y periférica, así como la patología Aβ [11], pero el mecanismo principal de la IgG en el rmTBI solo estuvo involucrado en la terapia antiinflamatoria [56]. En nuestro estudio, determinamos que p-p38 MAPK aumentó significativamente después de rmTBI y obviamente disminuyó con MPC-n (IgG) mediante Western blot. Mientras tanto, la tinción por inmunofluorescencia mostró que p-p38 MAPK podría co-localizarse con las neuronas, lo que respalda que MPC-n (IgG) puede desempeñar un papel neuroprotector al suprimir la expresión de p-p38 MAPK en las neuronas.

En resumen, propusimos un sistema eficiente de administración de fármacos que promovió significativamente la acumulación de IgG en el parénquima cerebral de ratones rmTBI. En comparación con la IgG libre, la MPC-n (IgG) mejoró el deterioro cognitivo y alivió la inflamación crónica después de una lesión cerebral traumática grave.

En este estudio, aplicamos IgG encapsulada en MPC para el tratamiento del deterioro cognitivo asociado a rmTBI y obtuvimos resultados prometedores. Verificamos que MPC-n (IgG) tiene una capacidad superior de penetración en la BBB y un objetivo específico y una recuperación de la función cognitiva claramente mejorada y una respuesta neuroinflamatoria inhibida en comparación con la IgG libre. Además, la secuenciación de ARN reveló que MAPK era un objetivo potencial en la terapia clínica de los déficits cognitivos relacionados con rmTBI. Nuestro estudio puede arrojar luz sobre el tratamiento de la disfunción cognitiva y proporcionar evidencia para la aplicación de dosis bajas de IgG.

Los datos que respaldan los hallazgos de este estudio están disponibles del autor correspondiente previa solicitud razonable.

enfermedad de alzheimer

Amilosis

Clorhidrato de N-(3-aminopropil)metacrilamida

Barrera hematoencefálica

Encefalopatía traumática crónica

transportador de colina

Dispersión dinámica de la luz

Acrilato de dimetilo de etilenglicol

Administración de Alimentos y Medicamentos

Isotiocianato de fluoresceína

Transformada de Fourier para infrarrojos

Ultrasonido enfocado

Inmunoglobulinas

Proteína quinasa activada por mitógenos

Neuropatía motora multifocal

2-metacriloiloxietilfosforilcolina

Inmunoglobulinas encapsuladas en MPC

Lesión cerebral traumática leve

Poli 2-metacriloiloxietilfosforilcolina

Tau fosforilada

Lesión cerebral traumática leve repetitiva

Lesión cerebral traumática

Microscopio electrónico de transmisión

tetrametiletilendiamina

Maas AIR, et al. Lesión cerebral traumática: enfoques integrados para mejorar la prevención, la atención clínica y la investigación. Lanceta Neurol. 2017;16(12):987–1048.

Artículo PubMed Google Scholar

Xu X, et al. Las lesiones cerebrales traumáticas leves y repetitivas en ratones desencadenan una cascada de cambios patológicos y déficits de comportamiento persistentes y a largo plazo que se desarrollan lentamente. Acta Neuropathol Commun. 2021;9(1):60.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

McCrory P, et al. Declaración de consenso sobre la conmoción cerebral en el deporte: la 4ª Conferencia Internacional sobre la Conmoción Cerebral en el Deporte celebrada en Zurich, noviembre de 2012. Hno. J Sports Med. 2013;47(5):250–8.

Artículo PubMed Google Scholar

Thompson HJ, McCormick WC, Kagan SH. Lesión cerebral traumática en adultos mayores: epidemiología, resultados e implicaciones futuras. J Am Geriatr Soc. 2006;54(10):1590–5.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Blennow K, et al. Lesiones cerebrales traumáticas. Imprimaciones Nat Rev Dis. 2016;2:16084.

Artículo PubMed Google Scholar

Smith C, et al. La respuesta neuroinflamatoria en humanos después de una lesión cerebral traumática. Neuropathol Appl Neurobiol. 2013;39(6):654–66.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Bieniek KF, et al. Patología de la encefalopatía traumática crónica en un banco de cerebros de enfermedades neurodegenerativas. Acta Neuropathol. 2015;130(6):877–89.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Lünemann JD, Nimmerjahn F, Dalakas MC. Inmunoglobulina intravenosa en neurología: modo de acción y eficacia clínica. Nat Rev Neurol. 2015;11(2):80–9.

Artículo PubMed Google Scholar

Arumugam TV, et al. La inmunoglobulina intravenosa (IVIG) protege el cerebro contra el accidente cerebrovascular experimental al prevenir la muerte de células neuronales mediada por el complemento. Proc Natl Acad Sci EE.UU. A. 2007;104(35):14104–9.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Lok KZ, et al. La inmunoglobulina intravenosa (IgIV) amortigua las respuestas neuronales mediadas por receptores tipo peaje en la isquemia. J Neuroinflamación. 2015;12:73.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

St-Amour I, et al. La IgIV protege el modelo de ratón 3xTg-AD de la enfermedad de Alzheimer del déficit de memoria y la patología Aβ. J Neuroinflamación. 2014;11:54.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Kile S, et al. Tratamiento con IVIG del deterioro cognitivo leve debido a la enfermedad de Alzheimer: un estudio exploratorio aleatorio, doble ciego, del efecto sobre la atrofia cerebral, la cognición y la conversión a demencia. J Neurol Neurocirugía Psiquiatría. 2017;88(2):106–12.

Artículo PubMed Google Scholar

Jeong S, et al. La inmunoglobulina G intravenosa mejora los resultados neuroconductuales e histológicos después de una lesión cerebral traumática en ratones. J Neuroinmunol. 2014;276(1–2):112–8.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Dalakas MC, Clark WM. Accidentes cerebrovasculares, eventos tromboembólicos e IgIV: incidentes raros manchan un excelente historial de seguridad. Neurología. 2003;60(11):1736–7.

Artículo PubMed Google Scholar

von Roemeling C, et al. Derribando las barreras a la nanomedicina de precisión contra el cáncer. Tendencias Biotecnología. 2017;35(2):159–71.

Artículo de Google Scholar

Han L, et al. Entrega sistémica de anticuerpos monoclonales al sistema nervioso central para la terapia de tumores cerebrales. Adv Mater. 2019;31(19): e1805697.

Artículo PubMed Google Scholar

Jin W, et al. La administración temprana de MPC-n (IgIV) se acumula selectivamente en áreas isquémicas para proteger el daño cerebral inducido por inflamación del accidente cerebrovascular isquémico. Teranóstica. 2021;11(17):8197–217.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Xing H, et al. El efecto de "irrigación sostenida" mejoró la acumulación y retención de nanopartículas circulantes ultralargas en el tumor. Biochem Biophys Res Commun. 2022;595:82–8.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Qi H, et al. Administración sistémica de nanocápsulas de factor de crecimiento sensible a enzimas para promover la reparación ósea. Ciencia biomática. 2019;7(4):1675–85.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Zhan Q, et al. Exosomas diseñados con fosfatidilcolina para mejorar la captación de células tumorales y la administración intracelular de fármacos antitumorales. Macromol Biosci. 2021;21(8): e2100042.

Artículo PubMed Google Scholar

Zhao Z, et al. La actividad procoagulante de las mitocondrias mediada por cardiolipina contribuye a la coagulopatía asociada a lesión cerebral traumática en ratones. Sangre. 2016;127(22):2763–72.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Shultz SR, et al. La fractura de tibia exacerba los resultados de la lesión cerebral traumática y la neuroinflamación en un nuevo modelo de multitrauma en ratones. J Metab del flujo sanguíneo cerebral. 2015;35(8):1339–47.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Zhong J, et al. El bexaroteno protege contra la lesión cerebral traumática en ratones parcialmente a través de la apolipoproteína E. Neuroscience. 2017;343:434–48.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Kim D, Langmead B, Salzberg SL. HISAT: un alineador de empalme rápido con bajos requisitos de memoria. Métodos Nat. 2015;12(4):357–60.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Pertea M, et al. StringTie permite una reconstrucción mejorada de un transcriptoma a partir de lecturas de RNA-seq. Nat Biotecnología. 2015;33(3):290–5.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Pertea M, et al. Análisis de expresión a nivel de transcripción de experimentos de RNA-seq con HISAT. StringTie y Ballgown Nat Protoc. 2016;11(9):1650–67.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Risso D, et al. Normalización de datos de RNA-seq mediante análisis factorial de genes o muestras de control. Nat Biotecnología. 2014;32(9):896–902.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Robinson MD, McCarthy DJ, Smyth GK. edgeR: un paquete de bioconductores para el análisis de expresión diferencial de datos de expresión génica digital. Bioinformática. 2010;26(1):139–40.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

El Consorcio de Ontología Genética. Consorcio de Ontología Genética: en el futuro. Ácidos nucleicos res. 2015;43(D1):D1049-D1056. https://doi.org/10.1093/nar/gku1179.

Kanehisa M, et al. KEGG: nuevas perspectivas sobre genomas, vías, enfermedades y fármacos. Ácidos nucleicos res. 2017;45(D1):D353-d361.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Wu D, et al. Una plataforma bioinspirada para la administración eficaz de terapias proteicas al sistema nervioso central. Adv Mater. 2019;31(18): e1807557.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Vorhees CV, Williams MT. Laberinto acuático de Morris: procedimientos para evaluar formas espaciales y relacionadas de aprendizaje y memoria. Protocolo Nacional. 2006;1(2):848–58.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Kellogg EH, et al. Modelo casi atómico de interacciones microtúbulos-tau. Ciencia. 2018;360(6394):1242–6.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Omalu B, et al. Fenotipos histomorfológicos emergentes de encefalopatía traumática crónica en atletas estadounidenses. Neurocirugía. 2011;69(1):173–83 discusión 183.

Artículo PubMed Google Scholar

Corsellis JA, Bruton CJ, Freeman-Browne D. Las secuelas del boxeo. Psicología Médica. 1973;3(3):270–303.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Rey IA. Fundamentos de la biomecánica del impacto: parte I-Biomecánica de la cabeza, cuello y tórax. Annu Rev Biomed Ing. 2000;2:55–81.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Johnson VE, Stewart W, Smith DH. Lesión cerebral traumática y patología del β-amiloide: ¿un vínculo con la enfermedad de Alzheimer? Nat Rev Neurosci. 2010;11(5):361–70.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Ikram M, et al. La melatonina como regulador potencial del estrés oxidativo y la neuroinflamación: mecanismos e implicaciones para el tratamiento de la neurodegeneración inducida por lesiones cerebrales. J. Inflamm Res. 2021;14:6251–64.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Eyolfson E, et al. Dinámica de la microglía en lesiones cerebrales traumáticas en adolescentes. J Neuroinflamación. 2020;17(1):326.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Li G, et al. La curcumina suprime la respuesta inflamatoria en lesiones cerebrales traumáticas a través de la vía de señalización p38/MAPK. Phytother Res. 2022;36(3):1326–37.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Zhang L, et al. La inhibición de Epac2 atenúa la apoptosis de las células neurales y mejora los déficits neurológicos en un modelo de lesión cerebral traumática en ratas. Neurociencias frontales. 2018;12:263.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Reynolds CH, et al. La reactivación de la quinasa/p38 fosforila la proteína tau in vitro. J Neuroquímica. 1997;69(1):191–8.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Li S, et al. Los oligómeros Aβ solubles inhiben la potenciación a largo plazo mediante un mecanismo que implica una activación excesiva de los receptores NMDA extrasinápticos que contienen NR2B. J Neurosci. 2011;31(18):6627–38.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Scheltens P, et al. Un estudio clínico exploratorio de la inhibición de la quinasa p38α en la enfermedad de Alzheimer. Ann Clin Transl Neurol. 2018;5(4):464–73.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Hanisch Reino Unido. Microglia como fuente y destino de citoquinas. Glía. 2002;40(2):140–55.

Artículo PubMed Google Scholar

Baugh CM, et al. Encefalopatía traumática crónica: neurodegeneración después de un traumatismo cerebral repetitivo con conmoción cerebral y subconmoción cerebral. Comportamiento de imágenes cerebrales. 2012;6(2):244–54.

Artículo PubMed Google Scholar

Thom V, et al. Potencial terapéutico de la inmunoglobulina intravenosa en lesión cerebral aguda. Inmunol frontal. 2017;8:875.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Dubey S, et al. La IgIV clínicamente aprobada administrada al hipocampo con ultrasonido enfocado promueve la neurogénesis en un modelo de enfermedad de Alzheimer. Proc Natl Acad Sci EE.UU. A. 2020;117(51):32691–700.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Lewis A, et al. Poli (2-metacriloiloxietilfosforilcolina) para conjugación de proteínas. Química bioconjugada. 2008;19(11):2144–55.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Gaitzsch J, et al. Síntesis de un terpolímero de estrella de miktoarm anfifílico para el autoensamblaje en polimerosomas parcheados. ACS Macro Lett. 2016;5(3):351–4.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Magnoni S, Brody DL. Nuevas perspectivas sobre la dinámica de la beta amiloide después de una lesión cerebral aguda: moviéndose entre enfoques experimentales y estudios en el cerebro humano. Arco Neurol. 2010;67(9):1068–73.

Artículo PubMed Google Scholar

Smith C. Revisión: las consecuencias a largo plazo de la activación microglial después de una lesión cerebral traumática aguda. Neuropathol Appl Neurobiol. 2013;39(1):35–44.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Simón DW, et al. El amplio alcance de la neuroinflamación después de una lesión cerebral traumática. Nat Rev Neurol. 2017;13(3):171–91.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Johnson BCE, et al. Un análisis profundo de múltiples capas a gran escala del cerebro de la enfermedad de Alzheimer revela fuertes cambios proteómicos relacionados con la enfermedad que no se observan a nivel de ARN. Nat Neurosci. 2022;25(2):213–25.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Schnöder L, et al. La deficiencia neuronal de p38α-MAPK mejora los síntomas y la patología de los modelos de ratones APP o Tau-transgénicos con Alzheimer. Faseb j. 2020;34(7):9628–49.

Artículo PubMed Google Scholar

Sankar SB, et al. El flujo sanguíneo cerebral bajo es un biomarcador no invasivo de neuroinflamación después de una lesión cerebral traumática leve repetitiva. Neurobiol Dis. 2019;124:544–54.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Descargar referencias

No aplica.

Este estudio fue financiado por el Proyecto de Construcción (Especialidad) de Disciplina Médica Clave de Tianjin, la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (No. 81930031, No. 81971176 y No. 81901525) y el Premio para Jóvenes Científicos de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China. (Nº 82022020).

Chaonan Zhang, Cheng Wei y Xingqi Huang contribuyeron igualmente a este trabajo.

Laboratorio clave de neuroreparación y regeneración posneurotrauma en el sistema nervioso central, Ministerio de Educación y ciudad de Tianjin, Departamento de Neurocirugía, Instituto Neurológico de Tianjin, Hospital General de la Universidad Médica de Tianjin, Tianjin, 300052, China

Chaonan Zhang, Cheng Wei, Xingqi Huang, Chuan Liu, Shu Zhang, Zilong Zhao, Yafan Liu, Ruiguang Zhang, Lei Zhou, Ying Li y Jianning Zhang

Laboratorio clave de materiales compuestos y funcionales de Tianjin, Escuela de ciencia e ingeniería de materiales, Universidad de Tianjin, Tianjin, 300072, China

Changxin Hou y Xubo Yuan

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

JZ y XY concibieron y diseñaron el estudio. CH diseñó, diseñó y optimizó el sistema de entrega dirigido utilizado en esta publicación. CZ, CW y XH realizaron los experimentos y analizaron los resultados. CL, ZZ y SZ ayudaron a interpretar los datos. LZ, YL, RZ e YL brindaron soporte técnico. CZ escribió y revisó el manuscrito, que posteriormente fue editado por XY y JZ. Todos los autores leyeron y aprobaron el manuscrito final.

Correspondencia a Xubo Yuan o Jianning Zhang.

Los protocolos con animales se realizaron con la aprobación de los animales de experimentación.

Comité de Ética de la Universidad Médica de Tianjin (SYXK: 2016–0012).

No aplica.

Los autores declaran que no tienen intereses en competencia.

Springer Nature se mantiene neutral con respecto a reclamos jurisdiccionales en mapas publicados y afiliaciones institucionales.

Características de MPC-n.Espectros de RMN 1H de IgG, geles poliméricos sin IgG y MPC-n registrados en D2O a una concentración de 10 mg/mL.Espectros UV-vis de IgG, geles poliméricos sin IgG y MPC-n. Estabilidad de MPC-nin H2O, PBS, DMEM y suero a 37 °C, determinada mediante el seguimiento del tamaño de las partículas durante 48 h.

Genes diferenciales alterados en la vía MAPK en todos los grupos Visualización de genes diferenciales en la vía MAKP entre los grupos rmTBI y simulados, visualización de genes diferenciales en la vía MAKP entre los grupos MPC-n y rmTBI.

El número de animales de experimentación.

Todos los genes expresados ​​diferencialmente entre el grupo rmTBI y el grupo simulado.

Todos los genes expresados ​​diferencialmente entre el grupo MPC-n y el grupo rmTBI.

Western blots originales sin recortar de GAPDH 1.

Western blots originales sin recortar de GAPDH 2.

Western blots originales sin recortar de p-Tau.

Transferencias Western originales sin recortar de p-p38 MAPK.

Acceso Abierto Este artículo está bajo una Licencia Internacional Creative Commons Attribution 4.0, que permite el uso, compartir, adaptación, distribución y reproducción en cualquier medio o formato, siempre y cuando se dé el crédito apropiado al autor(es) original(es) y a la fuente. proporcione un enlace a la licencia Creative Commons e indique si se realizaron cambios. Las imágenes u otro material de terceros en este artículo están incluidos en la licencia Creative Commons del artículo, a menos que se indique lo contrario en una línea de crédito al material. Si el material no está incluido en la licencia Creative Commons del artículo y su uso previsto no está permitido por la normativa legal o excede el uso permitido, deberá obtener permiso directamente del titular de los derechos de autor. Para ver una copia de esta licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/. La exención de dedicación de dominio público de Creative Commons (http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/) se aplica a los datos disponibles en este artículo, a menos que se indique lo contrario en una línea de crédito a los datos.

Reimpresiones y permisos

Zhang, C., Wei, C., Huang, X. et al. MPC-n (IgG) mejora el deterioro cognitivo a largo plazo en el modelo de ratón de lesión cerebral traumática leve repetitiva. BMC Med 21, 199 (2023). https://doi.org/10.1186/s12916-023-02895-7

Descargar cita

Recibido: 09 de octubre de 2022

Aceptado: 09 de mayo de 2023

Publicado: 30 de mayo de 2023

DOI: https://doi.org/10.1186/s12916-023-02895-7

Cualquier persona con la que comparta el siguiente enlace podrá leer este contenido:

Lo sentimos, actualmente no hay un enlace para compartir disponible para este artículo.

Proporcionado por la iniciativa de intercambio de contenidos Springer Nature SharedIt