Treatment of brain diseases: therapeutic strategies to overcome the blood-brain barrier

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Main Author: Vicente, Sara Sousa da Cruz
Publication Date: 2023
Format: Master thesis
Language: eng
Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
Download full: http://hdl.handle.net/10451/64059
Summary: Trabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, 2023, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.
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spelling Treatment of brain diseases: therapeutic strategies to overcome the blood-brain barrierBlood-brain barrierBrainDiseaseDrugMestrado Integrado -2023Domínio/Área Científica::Ciências Médicas::Ciências da SaúdeTrabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, 2023, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.A barreira hematoencefálica, é uma estrutura muito importante que protege o sistema nervoso central de substâncias nocivas sendo a sua permeabilidade bastante seletiva. Esta característica é bastante importante pois é crucial manter a integridade do sistema nervoso central. No entanto, esta barreira é um desafio para o tratamento de doenças neurológicas uma vez que impede a passagem de muitos fármacos para o encéfalo. Esta monografia começa por explicar a estrutura e funções da barreira hematoencefálica e a sua importância. Foca-se nos vários métodos desenvolvidos de modo a ultrapassar a barreira para o tratamento de neuropatologias. Várias técnicas foram abordadas, desde estratégias farmacológicas a métodos físicos que conseguem modular a barreira de modo a permitir uma passagem eficaz dos fármacos. Estes métodos foram compartimentados em invasivos, não-invasivos e diversos. No ramo farmacêutico, são investigados uma variedade de fármacos específicos, como pró-fármacos, péptidos quiméricos e nanopartículas, modificações químicas que podem ser feitas a fármacos já existentes, recetores presentes na própria barreira e outras tecnologias tal como a terapia genética, com o intuito final de modular a permeabilidade da barreira. Os métodos invasivos têm sido estudados em relação à sua segurança uma vez que incluem a formação de poros ou a administração de fármacos diretamente no sistema nervoso central. Já os diversos focam-se na administração intranasal e iontoforética de fármacos. É de destacar a relevância deste tópico visto que doenças neurológicas, como tumores, doenças neurodegenerativas e distúrbios mentais têm sido cada vez mais comuns afetando uma boa parte da população mundial. Foram revistos e analisados vários estudos realizados nestas diversas técnicas de modo a compreender melhor o seu modo de funcionamento, vantagens e limitações. Esta é uma área que se encontra em constante evolução e é importante continuar a investigar e a desenvolver novos métodos, mas também superar as limitações e aperfeiçoar os que já existem.The blood-brain barrier is a complex interface that protects the central nervous system by controlling the exchanges that happen with the blood. It is important to maintain the integrity of the central nervous system by protecting it from toxins but also providing oxygen and nutrients. This shows how the barrier is not totally impermissible but just very selective. This exchange between the brain and the blood can occur by active or passive transport. It is known the physicochemical properties of the molecules that can cross the barrier easily and the endogenous transporters systems used. This helps develop pharmaceutical molecules that obey those specific characteristics or that can act as endogenous ligands allowing them to reach the brain. Over the years, many brain diseases as neurodegenerative disorders (e.g.: Alzheimer’s disease (AD) and Parkinson’s disease (PD), epilepsy, brain cancer and mental disorders have become more common, affecting a great part of the world population. This shows the importance of discovering and enhancing strategies to cross the blood-brain barrier in order to tackle this issue and provide therapeutic care for people who suffer of these conditions. There are three different main categories: invasive, non-invasive and miscellaneous techniques. The invasive procedures are the oldest ones especially used in the medical field, but they present many disadvantages since the temporary disruption of the blood-brain barrier is very difficult to control. Moreover, by allowing therapeutics to reach the brain, it opens a door for toxic substances that can damage the central nervous system. Non-invasive and miscellaneous techniques are more focused on the pharmaceutical field since the drugs used need to have incredibly specific properties. Although these approaches have a higher safety profile, there is still room for improvement. There are several studies being conducted on this topic and some advances have been made throughout the years on the different approaches, specially to increase its safety contributing to the progress of the medical and pharmaceutical fields.Brito, Maria AlexandraRepositório da Universidade de LisboaVicente, Sara Sousa da Cruz2024-04-09T12:02:33Z2023-07-212023-06-202023-07-21T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/64059TID:203512480enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiainstacron:RCAAP2025-03-17T15:13:54Zoai:repositorio.ulisboa.pt:10451/64059Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireinfo@rcaap.ptopendoar:https://opendoar.ac.uk/repository/71602025-05-29T03:37:32.129985Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiafalse
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