Написано AZoNano 25 июля 2009 года [1945

Ревностный иммунный ответ на травмы, как известно, вызывает парализующее повреждение при повреждении спинного мозга (SCI).

Инженеры создали уникальные наночастицы, которые перенаправляют иммунные клетки от спинного мозга, способствуя регенерации, что помогло восстановить функцию спинного мозга у мышей. Исследование финансировалось Национальным институтом биомедицинской визуализации и биоинженерии (NIBIB).

Спинной мозг, как и мозг, имеет гематоэнцефалический барьер, который защищает хрупкие нервы от возможного повреждения в результате многочисленных нападений; например, он блокирует миграцию иммунных клеток в место повреждения, чтобы убрать мусор.

Этот гематоэнцефалический барьер повреждается, когда в спинном мозге происходит травматическое повреждение, и быстрый приток иммунных клеток создает среду, которая пытается быстро поддержать повреждение, но в то же время блокирует регенеративные процессы, которые может эффективно восстанавливать и восстанавливать хрупкие поврежденные нервы.

В настоящее время метод, разработанный грантополучателем NIBIB Лонни Ши, доктором философии, профессором биомедицинской инженерии им. Стивена Гольдштейна и его коллегами из Мичиганского университета в Анн-Арборе,

Этот метод включает перенаправление нескольких иммунных клеток от места повреждения и одновременное побуждение тех клеток, которые достигают SCI, переходить в противовоспалительный профиль. Это создает факторы, способствующие восстановительному процессу заживления, которые могут помочь восстановить функцию.

О новом методе сообщалось в июльском издании Трудов Национальной академии наук .

Несмотря на то, что иммунный ответ пытается выполнить свою работу, он спешит к месту ТСМ. Быстрое удаление поврежденных клеток и восстановление поврежденной области иммунными клетками часто приводит к накоплению фиброзной ткани, которая по существу заполняет рану структурными клетками, которые не являются функциональными нейронами. Признавая это, инженеры из Мичигана разработали подход, который уменьшает количество иммунных клеток в месте повреждения позвоночника, а также способствует большей регенерации .

Дэвид Рампулла, доктор философии и программный директор, Системы доставки и устройства для лекарств и биологических препаратов, NIBIB

Наночастицы, разработанные командой из Мичигана, могут быть непосредственно введены в кровоток после повреждения спинного мозга.

Эти наночастицы используют ряд простых механизмов, которые позволяют им перепрограммировать иммунные клетки, то есть они имитируют крошечный размер клеточного дебриса, который заставляет иммунные клетки поглощать наночастицы.

Кроме того, наночастицы заряжены отрицательно, что позволяет связываться с иммунными клетками, которые заряжены положительно. Иммунные клетки, которые выманиваются из спинного мозга, в конечном итоге изолируются в селезенке, что помогает отфильтровывать мусор и рециркулировать как белые, так и красные и кровяные клетки.

Несмотря на то, что несколько клеток избегают утечки наночастиц, все же значительно снижается количество иммунных клеток, попадающих в поврежденный участок. Меньшее количество иммунных клеток заставляет клетки переходить от воспалительной функции к регенеративной функции. это поддерживает тонкий процесс регенеративного заживления, способствующий воссоединению и росту затронутых нейронных сетей.

Исследователи впоследствии проверили наночастицы на модели SCI мыши, где они заметили усиление регенеративных процессов и уменьшение фиброза. Кроме того, функциональные исследования показали, что у мышей улучшалась двигательная функция после того, как они получали терапию наночастицами.

Мы надеемся, что эти обнадеживающие результаты могут привести к новому лечению многих из 12 000 новых пациентов с травмой позвоночника в США каждый год . Кроме того, эта технология наночастиц может найти применение при лечении значительного числа заболеваний, вызванных иммунным ответом, от артрита до сепсиса .

Лонни Ши, доктор философии и университетский профессор Стивена Гольдштейна, Биомедицинская инженерия, Университет Мичигана

NIH Grants R01EB005678 и R01EB013198 из Национального института биомедицинской визуализации и биоинженерии поддержали исследование.

Источник: https://www.nibib.nih.gov/