Un hallazgo sorprendente sugiere que una inyección de nanopartículas puede ayudar a combatir el sistema inmunológico cuando se vuelve loco, según han demostrado investigadores de la Universidad de Michigan. Las nanopartículas desvían las células inmunes que causan inflamación lejos del sitio de la lesión.
La inflamación es un arma de doble filo. Cuando funciona, ayuda al cuerpo a sanar y a combatir infecciones. Pero a veces, el sistema inmunitario reacciona de forma exagerada. Una lesión pulmonar aguda, por ejemplo, por inhalación de humo, puede conducir a la fuga de líquidoproducción que esencialmente ahoga a una persona.
Ahora, los experimentos en ratones sugieren que las nanopartículas plásticas simples, administradas por vía intravenosa, pueden mantener un tipo de célula inmunitaria, llamada neutrófilo, demasiado ocupado para causar inflamación. Otras enfermedades en las que los neutrófilos causan inflamación excesiva incluyen sepsisy el endurecimiento de las arterias, o la aterosclerosis.
"Los neutrófilos son la primera línea de defensa. Son los más activos y los más optimizados para montar una respuesta inflamatoria", dijo Omolola Eniola-Adefeso, profesora de ingeniería química e ingeniería biomédica en la UM, quien dirigió la investigación ".Son los desvalidos de los glóbulos blancos, y estamos viendo que tal vez debemos prestarles más atención ".
Ella no comenzó buscando redirigir el sistema inmune con nanopartículas. Más bien, su trabajo ha sido explorar la dinámica dentro de los vasos sanguíneos que ayudan o perjudican la capacidad de las nanopartículas para administrar medicamentos a la pared de los vasos sanguíneos y más allá. En experimentos, sus alumnos corrieron sangre a través de vasos sanguíneos artificiales: canales grabados en un chip y revestidos con el mismo tipo de células que recubren las paredes de los vasos sanguíneos.
Al principio, solo vieron que los neutrófilos estaban desterrando sus partículas de plástico, que estaban diseñadas para unirse a la pared de los vasos sanguíneos. Esto era un problema porque si las partículas no podían unirse, no podían administrar medicamentos al tejido enfermoPero después de ver el video del microscopio muchas veces, se dieron cuenta de que los neutrófilos también desaparecieron, tampoco se unían a la pared de los vasos sanguíneos.
"El 'Dios mío' del horror sobre nuestra partícula se convirtió en una emoción por estas partículas haciendo algo a las células que no habían sido exploradas previamente", dijo Eniola-Adefeso. "Estas interacciones frías entre células y partículas se interpusieron en el caminode que cualquiera pueda hacer lo que quisiera ".
Su equipo diseñó un experimento que hirió parte de la pared de los vasos sanguíneos en los chips microfluídicos y confirmó que los neutrófilos estaban redirigiendo su atención de la creación de inflamación en el sitio de la lesión para eliminar las partículas extrañas.
Entonces, Eniola-Adefeso se conectó con Michael Holinstat, profesor de farmacología en Michigan Medicine, que tiene tecnología que puede ver los vasos sanguíneos de ratones vivos. En ratones con lesión pulmonar aguda, descubrieron que inyectar nanopartículas por vía intravenosa podría reducirla cantidad de neutrófilos que se congregan en el sitio de la lesión a la mitad o más
De hecho, la concentración de neutrófilos fue similar a la concentración encontrada en la sangre de ratones no lesionados. En cambio, los neutrófilos estaban llevando las partículas al hígado, donde podían ser retiradas de la circulación. Eniola-Adefeso tiene la intención de continuar la investigación enen esta dirección, descubriendo si una inyección de nanopartículas es un tratamiento viable para afecciones con inflamación excesiva.
Su grupo también continuará solucionando problemas de nanopartículas como vehículos para el suministro dirigido de medicamentos. Una forma de mantener alejados a los neutrófilos es recubrir las partículas con los llamados materiales no contaminantes, materiales que son resistentes a la extracción de proteínas de la sangre.
Debido a que los químicos que el equipo usa para unir las nanopartículas a las paredes de los vasos sanguíneos son los mismos que los neutrófilos mismos, un recubrimiento que combina materiales no contaminantes con los químicos dirigidos eliminará la mayoría de los glóbulos blancos del olor.
"Hasta la fecha, hemos probado muchos materiales no contaminantes. Pero al final, suceden porque la naturaleza es muy sofisticada", dijo.
Alternativamente, otros grupos de investigación han intentado tomar las membranas de las células que viajan naturalmente al tejido objetivo, por ejemplo, los neutrófilos que se unen a la pared de los vasos sanguíneos, y poner nanopartículas dentro de ellas. Como el alienígena en la piel humana dela película "Hombres de negro"
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Materiales proporcionado por Universidad de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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