Een multicenter team van onderzoekers, met inbegrip van wetenschappers bij het het Universitaire Medische Centrum van Colombia (CUMC), Brigham en Ziekenhuis van Vrouwen (BWH), Zet Sinai School van Geneeskunde op, en Massachusetts Institute of Technology, heeft biologisch afbreekbare nanoparticles ontwikkeld die ontsteking-oplossende drugs aan plaatsen van weefselverwonding kunnen leveren. Nanoparticles, die met succes in muizen werden getest, hebben potentieel voor de behandeling van een brede die serie van ziekten door bovenmatige ontsteking, zoals atherosclerose worden gekenmerkt. De studie werd gepubliceerd vandaag in de online uitgave van de Werkzaamheden van de Nationale Academies van Wetenschappen.
Een zeer belangrijke manier waarin het lichaam zich tegen besmetting of verwonding beschermt is door scherpe ontsteking. Ideaal Gezien, bevordert deze reactie eerst de ontruiming van ziekteverwekkers of beschadigd weefsel; dan, door een proces genoemd ontstekingsresolutie, ontruimt het cellulair puin en ontstekingsbemiddelaars en herstelt het weefsel aan zijn normale staat. Nochtans, in vele voorwaarden, met inbegrip van hartkwaal, artritis, en neurodegenerative ziekten, lost het ontstekingsproces nooit op, leidend tot weefselschade.
„Een verscheidenheid van medicijnen kunnen worden gebruikt om ontsteking te controleren. Dergelijke behandelingen, echter, hebben gewoonlijk significante bijwerkingen en bevochtigen de positieve aspecten van de ontstekingsreactie,“ bovengenoemde mede-hogere auteursIra Tabas, M.D., Doctoraat, Richard J. Stock Professor, Afdeling van Geneeskunde, en professor van Pathologie & de Biologie van de Cel (in Fysiologie en Cellulaire Biofysica) bij CUMC. De andere mede-hogere auteur is Omid Farokhzad, M.D., Verwante Professor van Anesthesiology en Directeur van Laboratorium van Nanomedicine en Biologisch Materialen bij Brigham en het Ziekenhuis van Vrouwen (BWH).
Om deze hindernissen te overwinnen, namen de onderzoekers twee vooruitgang op. Eerst, gebaseerd op een idee van mede-loodauteur Gabrielle Fredman, Doctoraat, een post-doctorale kameraad bij CUMC, haalden voordeel zij uit 24 aminozuurpeptide, Ac2-26, die wordt afgeleid uit a natuurlijk - het voorkomen eiwitbemiddelaar van ontsteking resolutie geroepen annexin A1. Ten Tweede eerder dan om „naakte“ peptide in verwonde muizen eenvoudig in te spuiten die, verpakten zij peptide in nanoparticles, door de groep BWH wordt ontworpen, die drugs aan plaatsen van weefselverwonding kunnen richten. Nanoparticles werden gegeven deze capaciteit door de toevoeging van twee componenten: die hen stealthlike eigenschappen geeft, toelatend hen om opsporing en ontruiming door leucocytten en de lever te vermijden; en een seconde die hen de capaciteit geeft die collageen IV, een proteïne te richten bij plaatsen van weefselverwonding wordt gevonden.
Elke nanoparticle is minder dan 100 nanometers in diameter, of 1/100,000th de diameter van een menselijk haar.
Nanoparticles werden getest in muizen met peritonitis (ontsteking van het peritoneum, het dunne weefsel die lijnen de binnenmuur van de buik) of achterste-lidmaat ischemie-reperfusie verwonding (veroorzaakte weefselschade wanneer de bloedlevering aan weefsel na een periode van ischemie terugkeert, of gebrek aan zuurstof). In de muizen met peritonitis, was het intraveneuze beleid van ac2-26-Bevat nanoparticles beduidend efficiënter bij het beperken van rekrutering van neutrophils (een type van ontstekingsleucocyt) en bij het verhogen van de resolutie van ontsteking dan intraveneus beleid van naakte Ac2-26 was. In muizen met reperfusieverwonding, verminderden nanoparticles weefselschade in vergelijking met één van beiden van twee types van controle nanoparticles: die met peptide waarin de 24 aminozuren door elkaar werden gegooid om het biologisch en Ac2-26 nanoparticles zonder de collageen iv-Richt component inactief te maken.
„Deze gerichte polymere nanoparticles zijn geschikt bij zeer kleine dosissen het tegenhouden van neutrophils, de overvloedigste vorm van leucocytten, van het infiltreren van plaatsen van ziekte of verwonding,“ bovengenoemde mede-loodauteur Nazila Kamaly, Doctoraat, een post-doctorale kameraad bij BWH. „Deze actie houdt neutrophils van het afscheiden van verdere signalerende molecules tegen die tot een constante hyper-ontstekingsstaat en verdere ziektecomplicaties kunnen leiden.“