Nanopartikel, die verwendet werden, um auf entzündungs ​​verursachende immunzellen zu zielen


Nanopartikel, die verwendet werden, um auf entzündungs ​​verursachende immunzellen zu zielen

Ein System zur präzisen Ausrichtung von "out-of-control" Immunzellen - ohne Störung korrekt funktionierender Immunzellen - wurde mit Nanopartikeln entwickelt.

Die Nanopartikelforschung wird derzeit als der am meisten studierte Zweig der Wissenschaft beschrieben.

Nanopartikel - winzige Gegenstände, die sich als Ganzes in Bezug auf Transport und Eigenschaften verhalten - haben Anwendungen in allen medizinischen Bereichen.

Sie wurden als Abgabesysteme für Medikamente und Gene, zum Nachweis von Krankheit oder Proteinen, im Tissue Engineering und zur Zerstörung von Tumoren eingesetzt.

Forscher an der University of Illinois in Chicago haben nun Nanopartikel aus winzigen Proteinstücken hergestellt, die an eine Art von Immunzellen binden, die für akute und chronische Entzündungsreaktionen verantwortlich sind.

"Pile-ups" von Neutrophilen tragen zur Entzündung bei

Diese Zellen - genannt Neutrophilen - sollten sich normalerweise bei einer Verletzung in einem beschädigten Blutgefäß ansammeln, um zu verhindern, dass Bakterien oder Bits von verletztem Gewebe eine Infektion verursachen. Aber bei chronischer Entzündung stapeln diese Neutrophilen an der Stelle der Verletzung, kleben an den Wänden des Blutgefäßes und schädigen das Gewebe.

Die Forscher machten Nanopartikel aus winzigen Proteinstücken, die an eine Art von Immunzellen, die für akute und chronische Entzündungsreaktionen verantwortlich sind, binden.

Diese Stapelungen können bei Lungenverletzungen besonders gefährlich sein, wo sie zu schweren Atembeschwerden führen können. Bis zu 50% der Patienten mit dieser Entzündung in der Lunge sterben, wenn es unbehandelt geht.

Die bestehenden Behandlungen für diese - Kortikosteroide und nicht-steroidale entzündungshemmende Medikamente - werden von Prof. Asrar B. Malik, Blei-Autor der neuen Studie, als "stumpfe Instrumente, die den ganzen Körper beeinflussen und tragen einige signifikante Nebenwirkungen" beschrieben.

Prof. Malik und seine Kollegen entwarfen einen Nanopartikel, der an die Entzündungs-verursachenden Neutrophilen-einzigartigen Rezeptoren binden konnte und bewaffnete sie mit einem entzündungshemmenden Medikament.

Prof. Malik erklärt:

Der Nanopartikel ist sehr ähnlich wie ein Trojanisches Pferd. Es bindet an einen Rezeptor, der nur auf diesen aktivierten, klebrigen Neutrophilen gefunden wird, und die Zelle verschlingt automatisch, was auch immer dort bindet.

Da zirkulierende Neutrophilen diese Rezeptoren fehlen, ist das System unglaublich präzise und zielt nur auf die Immunzellen, die aktiv zur entzündlichen Erkrankung beitragen."

Nanopartikel zielen nur auf "out-of-control" Neutrophilen

Bei der Untersuchung ihrer Nanopartikel bei Mäusen mit induzierter vaskulärer Entzündung nutzten Prof. Malik und seine Kollegen einen Fluoreszenzfarbstoff, um den Fortschritt der Partikel zu verfolgen.

Sie beobachteten, dass die Nanopartikel an die Clustering-Neutrophilen binden und in die Clustering-Neutrophilen eindringen würden, aber nicht an irgendwelche Neutrophilen binden würden, die frei im Blutkreislauf zirkulierten.

Als die Nanopartikel mit Piceatannol beladen wurden - ein Medikament, das die Adhäsion von Zellen stört - würden sich die geclusterten Neutrophilen voneinander und die Wand des Blutgefäßes lösen und die Entzündung reduzieren.

Prof. Malik sagt, dass die Ergebnisse des Teams, die in der Zeitschrift veröffentlicht werden Natur Nanotechnologie , "Zeigen, dass Nanopartikel verwendet werden können, um Medikamente in einer sehr gezielten, spezifischen Weise zu aktivierten Immunzellen zu liefern und könnte entworfen werden, um eine breite Palette von entzündlichen Erkrankungen zu behandeln."

Vor kurzem, Medical-Diag.com Berichtete über die Forschung von der Universität von Texas und der Universität von Monterrey in Mexiko, die die Verwendung von Silbernanopartikeln untersucht, um die Übertragung des menschlichen Immunschwächevirus (HIV) zu verhindern.

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