Около одного из 3300 детей в Германии рождается с муковисцидозом. Характерной особенностью этой болезни является то, что один канал белка на поверхности клетки нарушается мутациями. Таким образом, количество воды, различных секретов в организме уменьшается, что создает жесткую слизь. Как следствие, деятельность внутренних органов нарушена. Кроме того, слизь блокирует дыхательные пути. Таким образом, нарушается функция саморегуляции легкого, слизь колонизируется бактериями и хроническими инфекциями.
Легкое так сильно повреждено, что пациенты часто умирают или нуждаются в трансплантации легких. Средняя продолжительность жизни пациента составляет около 40 лет. Это связано с медицинским прогрессом. Постоянное лечение вдыхаемыми антибиотиками играет значительную роль в этом. Лечение не может полностью избежать колонизации бактериями, но оно может держать его под контролем в течение более длительного периода времени. Однако бактерии защищают себя развитием резистентности и ростом так называемых биопленок под слоем слизи, которые в основном блокируют бактерии в нижних рядах.
Ученым Университета Фридриха Шиллера Йена, Германия, удалось разработать гораздо более эффективный метод лечения часто летальных инфекций дыхательных путей. Наночастицы, которые транспортируют антибиотики более эффективно к месту назначения, имеют решающее значение. «Как правило, препараты вводятся путем ингаляции в организм, а затем они усложняют путь через организм к патогенам, и многие из них не доходят до места назначения», - говорит профессор д-р Дагмар Фишер из кафедры фармацевтической технологии в Университете Йены.
Активные частицы должны иметь определенный размер, чтобы иметь возможность достичь более глубоких дыхательных путей и не отскакивать где-то еще раньше. В конечном счете, они должны проникать в толстый слой слизи на дыхательных путях, а также в нижние слои биопленки бактерий. Чтобы преодолеть сильную защиту, исследователи инкапсулировали активные агенты, такие как антибиотик Tobramycin, в полиэфирный полимер. Таким образом, они создали наночастицу, которую затем тестировали в лаборатории. Исследовательская группа Pletz разработала новые тестовые системы, имитирующие ситуацию хронически инфицированного CF-легкого. Ученые обнаружили, что их наночастица легче перемещается через губчатую сетку слизистого слоя и, наконец, может без проблем уничтожить патогены. Кроме того, дополнительно нанесенное покрытие из полиэтиленгликоля делает его почти невидимым для иммунной системы. «Все материалы нанонасоса являются биосовместимыми, биоразлагаемыми, нетоксичными и, следовательно, не опасными для человека», - говорит исследователь.
 |
| Пульмонологи, врачи инфекционных заболеваний (на снимке: Mareike Klinger-Strobel) и фармацевты из Университета им. Фридриха Шиллера Йена, Германия, разрабатывают наночастицы антибиотиков для лучшего лечения будущих инфекций у людей с CF. |
Тем не менее, ученые Йены пока не знают, почему их наночастицы борятся с бактериями намного эффективнее. Но они ищут разъяснения в предстоящем году. «У нас есть два предположения: либо более эффективный транспортный метод позволяет значительно увеличить количество активных ингредиентов в центр инфекции, либо наночастица обходит защитный механизм, который бактерия развила против антибиотика», - объясняет Фишер. «Это означало бы, что нам удалось отбросить его воздействие на антибиотик, который уже потерял его благодаря развитию резистентности бактерий».
Кроме того, исследовательская группа Jena должна была подготовить наночастицы для ингаляции. Поскольку на 200 нанометров частица слишком мала, чтобы попасть в более глубокие дыхательные пути. «Дыхательная система отфильтровывает частицы, которые слишком велики, а также слишком маленькие», - объясняет Дагмар Фишер. «Итак, у нас осталось предпочтительное окно размером от одного до пяти микрометров». У исследователей Йены также есть многообещающие идеи для решения этой проблемы.
Ученые из Йены уже убедились, что нашли очень перспективный метод борьбы с респираторными инфекциями у пациентов с муковисцидозом. Таким образом, они могут вносить свой вклад в более высокую продолжительность жизни пострадавших. «Мы смогли показать, что покрытие из наночастиц улучшает воздействие антибиотиков на биопленку в 1000 раз», - говорит Фишер
Комментариев нет:
Отправить комментарий