Szybka regeneracja po zawale dzięki nowej terapii mikrocząstkami

2014-02-03

Tagi: immunomodulacja, polimery, mikrocząstki, monocyty

Choroby układu krążenia zajmują niechlubne pierwsze miejsce wśród przyczyn zgonów w Polsce. Za taki stan rzeczy mogą odpowiadać monocyty – komórki układu odpornościowego. Monocyty wywołują stan zapalny np. w miejscu uszkodzenia mięśnia sercowego po zawale, przyczyniając się tym samym do powiększenia zniszczeń. Naukowcy z Australii opracowali terapię polimerowymi mikrocząsteczkami, która pomoże zapobiegać destruktywnej działalności monocytów.

Monocyty stanowią ważny element obrony organizmu – krążąc w naczyniach krwionośnych wynajdują one miejsca uszkodzone i zakażenia, gdzie przekształcają się w komórki żerne – makrofagi. Tam nie tylko fagocytują szkodliwe patogeny i komórki nekrotyczne, lecz także wydzielają mediatory zapalne, co przyczynia się do niszczenia otaczającej tkanki przez wolne rodniki i napływające leukocyty. Z tego powodu ich obecność i działanie prozapalne jest bardzo niepożądana w obrębie niedotlenionego mięśnia sercowego po zawale – miocyty zamiast regeneracji podlegają dodatkowym czynnikom stresowym.

Stąd też wziął się pomysł dr Daniela R. Getts’a i jego zespołu, aby wykorzystać immunomodulujące mikrocząstki (ang. immune-modifying microparticles (IMPs)) do powstrzymania monocytów przed zniszczeniem komórek. Do wyprodukowania tych miniaturowych „min” użyto PLGA - biokompatybilnego polimeru wchodzącego w skład wielu nośników leków. Mając ładunek ujemny mikrocząstki z łatwością wiążą się do ujemnie naładowanej błony komórkowej monocytów i oddziaływają ze specyficznym receptorem makrofagów zwanym MARCO. Związanie receptora MARCO skutkuje wniknięciem IMPs do komórki i w konsekwencji rozpoczęciem procesu apoptozy. Makrofagi kończą swój żywot w śledzionie, natomiast uszkodzony mięsień sercowy może bez przeszkód podlegać szybszej regeneracji. Skuteczność tego mechanizmu została udowodniona na modelu mysim, gdzie zaobserwowano, iż po podaniu mikrocząstek obszar zniszczonej tkanki zmniejszył się aż o 50% mniejszy w porównaniu do kontroli, a serce gryzonia jest w stanie pompować znacząco większe ilości krwi.

Naukowcy z Northwestern Medicine podkreślają, że to pierwsza taka terapia pozwalająca na minimalizację ubytków tkanki po zawale, która jednocześnie nie zaburza układu immunologicznego. Specyficzne blokowanie działania monocytów stabilizuje jedynie działanie wrodzonych mechanizmów odporności, dzięki czemu usprawnia naprawę mięśni. Terapia ta wykazała również skuteczność w modelach ostrego zapalenia mózgu, zapaleniu otrzewnej, celiakii oraz gorączce Zachodniego Nilu. Badacze obecnie przygotowują się do I i II fazy testów klinicznych, które rozpoczną się od 2015 roku.

Żródła - kliknij, aby zwinąć

Źródła:

http://www.fiercebiotechresearch.com/story/microparticle-therapy-restores-damaged-tissue-after-heart-attack/2014-01-16

http://www.azonano.com/news.aspx?newsID=29197

Oryginalna publikacja:  http://stm.sciencemag.org/content/6/219/219ra7.short?rss=1