Journal de la nanomédecine et de la découverte biothérapeutique
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Abstrait

Pénétrer dans le cerveau : le potentiel des nanotechnologies pour gérer le neuroSIDA et les toxicomanies

Madhavan Nair

Les polysaccharides fongiques ont montré un large spectre d'activités biologiques, notamment anti-inflammatoires, anti-oxydantes et améliorant l'immunité. Cependant, l'administration orale de polysaccharides fongiques pour rendre le vaccin conventionnel contre le virus de la grippe a été rarement rapportée. Ici, nous avons étudié le potentiel des polysaccharides fongiques améliorant l'efficacité du vaccin contre la grippe dans un modèle de souris. Les souris ont été immunisées avec un vaccin antigrippal inactivé H1N1 (A/PR8/1934) combiné à des polysaccharides oraux lentinane, tremellan, pachymarane et un mélange des trois. Les résultats ont montré que les souris des groupes polysaccharides/vaccin présentaient une morbidité réduite, une meilleure clairance virale et récupéraient plus rapidement que les souris recevant le vaccin conventionnel uniquement après l'infection. Cet effet pourrait être attribué aux niveaux accrus d'anticorps sériques IgG spécifiques du virus et aux niveaux réduits de cytokine inflammatoire IFN-γ dans le tissu pulmonaire. Nos résultats suggèrent que la prise orale de polysaccharides fongiques pourrait être utile pour améliorer l'efficacité des vaccins antigrippaux inactifs conventionnels. Malgré les avancées significatives dans le traitement antirétroviral (ARV), l'élimination des réservoirs du virus de l'immunodéficience humaine (VIH) de la périphérie et du système nerveux central (SNC) reste une tâche redoutable. L'incapacité des ARV à traverser la barrière hémato-encéphalique (BHE) après administration systémique fait du cerveau l'un des principaux réservoirs du VIH. Ainsi, le dépistage, la surveillance et l'élimination des réservoirs du VIH du cerveau restent une tâche cliniquement intimidante et essentielle. La pratique et l'investigation de la nanomédecine possèdent des potentiels thérapeutiques contre le neuroSIDA. Cette revue met en évidence les avancées en nanoscience et en nanotechnologie pour concevoir et développer une cargaison thérapeutique de taille spécifique pour une navigation efficace à travers la BHE afin de reconnaître et d'éradiquer les réservoirs cérébraux du VIH. Différentes stratégies de navigation et de libération de médicaments, leur biocompatibilité et leur efficacité avec les défis associés et les perspectives d'avenir sont également abordées. Cette revue serait une excellente plate-forme pour comprendre la recherche multidisciplinaire axée sur la nanomédecine pour formuler une nanomédecine efficace pour la gestion du neuroSIDA.

Human immunodeficiency virus (HIV) neuroinvasion associated neurologic condition i.e. neuroAIDS prevails among acquired immune deficiency syndrome (AIDS) patients. The HIV presence in the brain jeopardizes the health and function of nerve cells resulting from inflammation mediated damage of the brain region and spinal cord involved in learning and information processing. Nearly ~ 50% HIV patients demonstrate neuropathological signs or symptoms such as loss of sensation, cognitive impairment, seizures, behavioral changes, etc., and nearly 80% autopsies shows a range of neuropathology in AIDS patients. AIDS associated neurologic condition is caused by HIV infection to the brain cells, by opportunistic infections via bacteria, fungi or other viruses, toxic effects of antiretroviral drugs or by HIV associated oncogenesis. Major neurological complications associated with AIDS are: HIV-associated dementia (HAD), central nervous system (CNS) lymphomas, chronic meningitis, peripheral neuropathies, neurosyphilis, vacuolar myelopathy, progressive multifocal leukoencephalopathy etc. Some neurological disorders of unknown origin has also been reported during HIV infection . Nonetheless, the onset of neuroAIDS condition in HIV infected patients remains debatable among scientific group due to multifaceted symptoms and pathologies and lack of specific diagnosis tools or protocols. Many studies suggest that neuroAIDS may develop as soon as HIV infects the brain. Contrary to initial belief, it has been proven that HIV infects the brain during early phase when HIV concentration is as high as the late infection stage. As such, HIV particles, its DNA and proteins can be detected in early during the infection. The HIV entry to the brain is mediated via mononuclear phagocytes (‘Trojan horse’ mechanism) i.e. monocytes and blood-borne macrophages in response to specific cytokines/chemokines (e.g. monocyte chemotactic protein-1). Initial HIV infection in brain triggers production of factors that alter the integrity of the blood-brain-barrier (BBB) (e.g. matrix metalloproteinase) which induces movement of infected/non-infected leukocytes across BBB from peripheral circulation. This intensifies the HIV infection in various brain cells. While HIV infection of astrocytes and microglia has been established, the direct or indirect invasion mechanism executed by HIV in nerve cells remains debated among scientific group. It is believed that HIV in subpopulations of infected brain cells acquires latency and, in turn, escapes the deleterious effect of antiretroviral therapy (ART) and immune response. Latency can persist for years where no or little virus is produced due to low transcription of host-integrated HIV genome. An appropriate endogenous or exogenous stimulus can reactivate the latent cell causing production of fresh infectious virions. Thus, latent cells are the primary cause of HIV persistence and are reservoirs of rebound viremia.