В системе используются наночастицы, состоящие из крошечных кусочков белка, предназначенные для связывания с уникальными рецепторами, обнаруженными только на нейтрофилах, типе иммунных клеток, участвующих в пагубных острых и хронических воспалительных реакциях.При нормальном иммунном ответе нейтрофилы, циркулирующие в крови, реагируют на сигналы, исходящие от поврежденных или поврежденных кровеносных сосудов, и начинают накапливаться в месте повреждения, где они поглощают бактерии или мусор из поврежденной ткани, которые могут вызвать инфекцию.
При хроническом воспалении нейтрофилы могут накапливаться в месте повреждения, прилипать к стенкам кровеносных сосудов и друг к другу, способствуя повреждению тканей.Адгезия нейтрофилов к стенкам кровеносных сосудов является основным фактором острого повреждения легких, когда она может нарушить газообмен между легкими и кровью, что приводит к серьезным проблемам с дыханием.
При отсутствии лечения 50-процентная смертность от болезни в отделениях интенсивной терапии.Кортикостероиды и нестероидные противовоспалительные препараты, используемые для лечения воспалительных заболеваний, являются «тупыми инструментами, которые воздействуют на все тело и имеют некоторые серьезные побочные эффекты», — говорит Асрар Б. Малик, заслуженный профессор семьи Швеппе и глава фармакологии колледжа UIC. медицины, который является ведущим автором статьи.Нейтрофилы, прилипшие к кровеносным сосудам или сгруппированные вместе, имеют на своей поверхности уникальные рецепторы, которых нет у циркулирующих нейтрофилов.
Малик и его коллеги разработали наночастицу, чтобы воспользоваться этим преимуществом, включив в нее противовоспалительный препарат. Наночастицы связываются с рецепторами, а нейтрофилы усваивают наночастицы. Попав внутрь, противовоспалительный препарат «расстегивает» нейтрофил и позволяет ему снова попасть в кровоток.
«Наночастица очень похожа на троянского коня», — сказал Малик. «Он связывается с рецептором, обнаруженным только на этих активированных липких нейтрофилах, и клетка автоматически поглощает все, что там связывает. Поскольку циркулирующие нейтрофилы лишены этих рецепторов, система невероятно точна и нацелена только на те иммунные клетки, которые активно способствуют воспалительному заболеванию. "Малик вместе с доцентом-исследователем Чжэньцзя Вангом и доцентом Джэхён Чо использовали внутрижизненную микроскопию для отслеживания наночастиц в режиме реального времени у мышей с индуцированным сосудистым воспалением. Наночастицы были помечены флуоресцентным красителем, и было видно, что они связываются с нейтрофилами, сгруппированными вместе на внутренних стенках капилляров, но не связываются со свободно циркулирующими нейтрофилами. Если исследователи прикрепили к наночастицам лекарство под названием пицеатаннол, которое препятствует адгезии клеток к клеткам, они обнаружили, что кластеры нейтрофилов, которые захватывают частицы, отделяются друг от друга и от стенки кровеносных сосудов.
Клетки были фактически нейтрализованы и больше не могли способствовать воспалению в месте повреждения.Результаты, по словам Малика, «показывают, что наночастицы могут использоваться для доставки лекарств с высокой направленностью и специфическим образом к активированным иммунным клеткам и могут быть разработаны для лечения широкого спектра воспалительных заболеваний».