Feines, verzweigtes Kapillarnetz, das in der Dunkelheit schwach blaugrün leuchtet

Kognition und Stress: Die Blut-Hirn-Schranke ist das Problem

Die Blut-Hirn-Schranke hält nahezu alle großmolekularen Arzneistoffe und die meisten kleinmolekularen ab, weshalb Produkte für die Kognition vor allem eine Herausforderung der Verabreichung sind. Intranasale Wege bieten über den olfaktorischen und den trigeminalen Pfad einen teilweisen Zugang, weshalb mehrere Neuropeptide als Nasensprays untersucht werden. Vegalab arbeitet an der Formulierung rechtlich zulässiger Wirkstoffe und beschreibt Forschungsverbindungen, ohne sie anzubieten.

Die Barriere

Die Kapillaren des Gehirns besitzen Tight Junctions und Effluxtransporter, die die meisten Moleküle oberhalb von etwa 400 bis 500 Da oder mit vielen Wasserstoffbrücken ausschließen. Nahezu alle großmolekularen Arzneistoffe und die Mehrheit der kleinmolekularen gelangen nicht in nutzbaren Mengen hinüber. Die Stressphysiologie fügt eine zweite Achse hinzu: die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse und Cortisol, die auf periphere Signale reagieren und ohne Übertritt ins Gehirn untersucht werden können. Inhaltsstoffe wie L-Theanin und Ashwagandha-Extrakt werden an Stressmarkern untersucht, mit bescheidenen und variablen Humandaten.

Diagramm einer Gehirnkapillare, die große Kreise blockiert und kleine passieren lässt, dazu ein separater Weg aus der Nasenhöhle
Die Blut-Hirn-Schranke hält die meisten Arzneistoffe ab. Intranasale Wege bieten über olfaktorische und trigeminale Bahnen einen teilweisen Zugang.

Neuropeptide und ihr Status

Selank (ein Tuftsin-Analogon) und Semax (ein Analogon von ACTH 4 bis 10) sind in Russland registrierte Arzneimittel, werden intranasal verabreicht und sind in den USA, der EU, dem Vereinigten Königreich und Kanada nicht zugelassen. Außerhalb Russlands sind sie nicht zugelassene Forschungsverbindungen. Das Esketamin-Nasenspray (Spravato) zeigt, dass Arzneimittel auf dem Weg von der Nase zum Gehirn eine Zulassung erhalten können, jedoch im Rahmen eines vollständigen Arzneimittelprogramms und mit eingeschränktem Vertrieb. Nasal verabreichtes Oxytocin wird für die soziale Kognition untersucht, mit inkonsistenten Ergebnissen. Keines dieser Produkte hat in den Märkten, die Vegalab bedient, einen Weg als Nahrungsergänzungsmittel.

Einschränkungen der Verabreichung

Die nasale Verabreichung hat ein kleines Volumen (etwa 100 bis 150 Mikroliter pro Nasenloch), eine mukoziliäre Clearance, die Material innerhalb von Minuten in Richtung Rachen befördert, und eine Peptidase-Aktivität in der Schleimhaut. Nur ein kleiner Teil einer nasalen Dosis erreicht das Hirngewebe direkt. Orale nootrope Inhaltsstoffe unterliegen dem First-Pass-Metabolismus und, bei Polyphenolen, einer geringen Löslichkeit. Einzelheiten zur Gestaltung finden Sie auf der Seite zum intranasalen Weg und zur Herausforderung der Effluxtransporter. Jedes Produkt, das auf das Gehirn zielt, muss die Exposition des Gewebes nachweisen und darf sie nicht voraussetzen.

Wichtige Fakten

  • Die Blut-Hirn-Schranke hält nahezu alle großmolekularen Arzneistoffe und mehr als 98 % der kleinmolekularen Arzneistoffe ab (Pardridge 2005, NeuroRx 2:3)
  • Die intranasale Verabreichung kann das zentrale Nervensystem über die Nervenbahnen des Riechnervs und des Trigeminusnervs erreichen und die Blut-Hirn-Schranke dabei teilweise umgehen (Lochhead and Thorne 2012, Adv Drug Deliv Rev 64:614)
  • Das Esketamin-Nasenspray wurde 2019 von der FDA im Rahmen eines Programms mit eingeschränktem Vertrieb zugelassen (FDA label, Spravato 2019)
  • Die nasale mukoziliäre Clearance befördert abgelagertes Material innerhalb von Minuten in Richtung Rachen, was die Kontaktzeit intranasaler Formulierungen begrenzt (Illum 2003, J Control Release 87:187)

Wie unsere Ausbringungstechnologie zum Einsatz kommt

Die Verkapselung verändert Verweildauer und Stabilität an einer Resorptionsstelle: eine mukoadhäsive äußere Schicht kann die Kontaktzeit gegenüber der mukoziliären Clearance verlängern, und innere Schichten können ein Peptid vor nasalen Peptidasen schützen. Bei oralen Inhaltsstoffen der Kategorie Stress adressiert die Nanodispersion die Löslichkeit. Vegalab misst Verweilzeit und Stabilität und berichtet die Exposition des Gehirns anhand pharmakokinetischer Daten.

Prüfen Sie ein intranasales oder orales Kognitionsformat in einer Vegalab-Machbarkeitsstudie.

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