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La ADNasa recubrió melanina-como los nanospheres para el tratamiento de la sepsia en COVID severo

Coronaviruses es un grupo de los virus del ARN que causan enfermedades en mamíferos y pájaros. En seres humanos y pájaros, causan las infecciones de las vías respiratorias que pueden colocar de suave a mortífero. Las enfermedades suaves en seres humanos incluyen algunos casos del frío común. En cambio, variedades más mortíferas pueden causar la enfermedad SARS, MERS, y ahora COVID-19. El tipo más reciente del coronavirus, neumonía asiática coronavirus-2 (SARS-CoV-2), junto con el SARS-CoV-1 y el MERS-CoV anteriores, caída bajo categoría de coronaviruses beta. Todavía no ha habido ninguna progresos notable en la aproximación del tratamiento para estos el tipo beta CoV, que la hace que obliga para diseñar y para desarrollar una ruta terapéutica única para disminuir la transmisión de SARS-CoV-2 y el impacto de COVID-19.

La enfermedad COVID-19 causada debido al virus SARS-CoV-2 causa una amplia gama de enfermedades a partir de enfermedad respiratoria suave, pulmonía progresiva severa, y síndrome de señal de socorro respiratoria agudo, elevación de cytokines, falla múltiple del órgano, y muerte. Los neutrófilos, que constituyen el cerca de 70% de los glóbulos blancos en nuestra carrocería, son más altos en la progresión severa de la enfermedad COVID-19. La activación anormal de neutrófilos acciona la baja de las trampas extracelulares del neutrófilo (NETs) y de la DNA extracelular que llevan a la falla múltiple del órgano y a la descarga eléctrica séptica.

Pues el tratamiento de COVID-19 severo es muy difícil, los investigadores del instituto de investigación de Corea de las ciencia biológicas y de la biotecnología (KRIBB) sugirieron que DNase-1 se pueda utilizar para disolver las trampas extracelulares del neutrófilo (NETs), por lo tanto parando la progresión posterior de COVID-19. Puesto que la ADNasa tiene una semivida corta en plasma de sangre, Wonha Lee y colegas propuso el recubrir de la ADNasa en la superficie de los nanoparticles para estabilizar y para preservar la actividad de la ADNasa. Los investigadores utilizaron Polydopamine para la agregación de la ADNasa a la superficie del nanoparticle. La investigación se publica en la ciencia avance gorrón.

Caracterización fisicoquímica de pMNSs. a) Preparación de los pMNSs del ‐ I de la ADNasa. b) Distribución dimensional de bMNSs, de pMNSs, y pMNSs del ‐ I de la ADNasa. c) Potenciales de la zeta de bMNSs, de pMNSs, y pMNSs del ‐ I de la ADNasa. d) Imágenes de la microscopia electrónica de la exploración de bMNSs, de pMNSs, y pMNSs del ‐ I de la ADNasa (barra de la escala: 500 nanómetro). e) Perfil de la migración de la DNA pura después de la digestión con el ‐ libre I de la ADNasa, pMNSs, y bMNSs, así como diversas cantidades de pMNSs del ‐ I de la ADNasa. los pMNSs, ‐ revestido de la melanina del ‐ de la ESPIGA tienen gusto de nanospheres; los bMNSs, descubren el ‐ bioinspired de la melanina como nanospheres.
Caracterización fisicoquímica de pMNSs. a) Preparación de los pMNSs del ‐ I de la ADNasa. b) Distribución dimensional de bMNSs, de pMNSs, y pMNSs del ‐ I de la ADNasa. c) Potenciales de la zeta de bMNSs, de pMNSs, y pMNSs del ‐ I de la ADNasa. d) Imágenes de la microscopia electrónica (SEM) de la exploración de bMNSs, de pMNSs, y pMNSs del ‐ I de la ADNasa (barra de la escala: 500 nanómetro). e) Perfil de la migración de la DNA pura después de la digestión con el ‐ libre I de la ADNasa, pMNSs, y bMNSs, así como diversas cantidades de pMNSs del ‐ I de la ADNasa. los pMNSs, ‐ revestido de la melanina del ‐ de la ESPIGA tienen gusto de nanospheres; los bMNSs, descubren el ‐ bioinspired de la melanina como nanospheres.

Revelado de la estrategia nueva del tratamiento para COVID-19

Inicialmente, los investigadores analizaban la tomografía calculada de los pacientes seriamente infectados COVID-19 cuyos pulmones fueron dañados intenso. Encontraron que los pacientes tenían una cuenta más alta del neutrófilo y menos cuenta del linfocito, otro tipo de glóbulo blanco responsable de luchar infecciones. También compararon la DNA, la ADNasa, y la histona extracelulares H3 de Citrullinated en pacientes sanos y COVID-19 infectados. Lee encontró que la DNA extracelular y los niveles citrullinated de la histona H3 estaban en la subida de individuos seriamente infectados, mientras que la ADNasa - el nivel de I disminuyó en pacientes infectados.

Posteriormente, los científicos sintetizaron la melanina como nanoparticles usando la oxidación de la dopamina. La superficie del melanina-como nanoparticles fue inmovilizada con la ADNasa - I y glicol de polietileno (ESPIGA). La visualización de nanoparticles sintetizados y recubiertos bajo microscopia electrónica de la exploración reveló que la morfología de los nanoparticles era esférica y tenía distribución dimensional uniforme. Los investigadores evaluaron la ADNasa - capacidad de la degradación de los nanoparticles de I y de PEGylated y encontrado que la DNA fue degradada en una concentración del nanosphere mayor que 1microgram. También fijaron la eficiencia y la estabilidad obligatorias de la ADNasa-Yo en un cierto plazo en los nanoparticles con análisis y el tratamiento de BCA con FBS con PBS y solamente ambientes de PBS. Como la concentración de ADNasa - aumenté, la eficiencia obligatoria también aumentó, y los nanospheres recubiertos ADNasa-Yo eran hasta 72 horas estables en solamente ambientes de PBS.

Efecto de la ADNasa I PEGylated Melanina-como Nanoparticles sobre los pacientes COVID-19

Los pacientes seriamente afectados COVID-19 sufren de una disminución en ADNasa-Yo en su sistema, que necesita el uso de la ADNasa-Yo PEGylated melanina-como nanoparticles. El grupo de científicos del instituto de Corea de ciencia biológicas y de la biotecnología trató el plasma de los pacientes COVID-19 y encontró asombrosamente que ambo la ADNasa libre, así como la ADNasa, los nanoparticles revestidos redujeron los niveles extracelulares de la DNA. Además, encontraron que los factores tales como myeloperoxidase, elastasa del neutrófilo responsable de las trampas extracelulares del neutrófilo que por lo tanto progresan la severidad de COVID-19 también fueron aliviados en mayor medida cuando estaban tratados con la ADNasa-Yo PEGylated melanina-como nanospheres. Más que la mitad de los pacientes COVID-19 admitidos al hospital tenían sepsia causada por reacciones inflamatorias incontrolables. La inflamación es caracterizada por los niveles crecientes de cytokines. Cuantificaron los factores inmunes responsables de la inflamación después del tratamiento con la ADNasa-Yo y la ADNasa-Yo recubrió nanoparticles, y encontraron que los factores reducidos considerablemente, prometiendo que estos nanoparticles recubiertos con la ADNasa se pueden utilizar como aproximación potencial del tratamiento.

El efecto de nanoparticles sobre la ligadura y la perforación cecales (CLP) trató el modelo séptico del ratón

Los investigadores fomentan validaron los nanoparticles sintetizados de la ADNasa I PEGylated in vivo usando un modelo del ratón del CLP. Para crear un modelo del CLP, el orificio del intestino grueso llamado el intestino ciego está abierto cortado, y los orificios se crean para inducir la inflamación, imitando sepsia en seres humanos. Los científicos de KRIBBS administraron nanospheres melanin=like de la ADNasa-Yo sobre el modelo del ratón del CLP y encontraron que el número de los neutrófilos redujo dramáticamente. Los científicos también realizaron una tasa de supervivencia del 40% y una reducción en niveles del cytokine en los modelos del CLP sobre la administración de nanoparticles, confirmando que estos nanoparticles se pueden utilizar como estrategia potencial del tratamiento.

Conclusión

Los investigadores demostraron esa DNA extracelular, uno de los factores responsables de la progresión de COVID-19, pueden actuar como objetivo probable para el tratamiento de sepsia-inducido por el virus SARS-CoV-2. También encontraron que el lanzamiento de la ADNasa-Yo PEGylated melanina-como nanospheres suprimió la expresión extracelular de la DNA, que a su vez reduce el adelanto de la sepsia en los pacientes severos COVID-19. Dicen que la inyección temprana de estos nanoparticles puede potencialmente acortar la progresión de la enfermedad COVID-19. Aunque la eficiencia de los nanospheres bioinspired en amba prueba in vitro de muestras de sangre y in vivo la prueba del modelo séptico del ratón se verifique, Lee recomienda la validación de los nanoparticles bajo modelos animales in vivo sepsia-inducidos apropiados antes de proceder a las juicios clínicas en los pacientes humanos COVID-19. Que dicho, el PEGylated melanina-como nanospheres podría ser una aproximación prometedora del tratamiento para la sepsia SARS-CoV-2.

Journal reference:
Aradhana Subramanian

Written by

Aradhana Subramanian

Nanotechnology, as a field, has always attracted Aradhana right from her high school days. She believes that her penchant for this field stems from attending a talk rendered by Professor CNR Rao, one of the pioneers in Nanotechnology. Aradhana was so fascinated by the cutting-edge research going in this field it led her to choose Medical Nanotechnology for her graduate studies. She completed her M.Tech Integrated course from SASTRA University, India, in 2015. She was awarded the Technology Innovation Fellowship, Kerala Startup Mission, a technology incubator under the Government of Kerala for a period of 15 months. She was responsible for the evangelization of Nanotechnology and Biotechnology in Kerala. She was also responsible for conducting various events to create awareness of entrepreneurship among University Students. During her tenure at Kerala Startup Mission, she also enrolled in a Bio-fabrication course organized by MIT, Centre for Bits and Atoms, the USA, to enhance her knowledge of How to Grow Almost Anything. After her exposure to entrepreneurship for more than two years, she found her passion in Nanotechnology and started scientific writing in Nanotechnology.

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