Un hallazgo sorprendente sugiere que una inyección de nanopartículas puede ayudar a combatir el sistema inmunológico cuando se vuelve loco. han demostrado investigadores de la Universidad de Michigan. Las nanopartículas desvían las células inmunitarias 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 combate las infecciones. Pero a veces, el sistema inmunológico reacciona de forma exagerada. Una lesión pulmonar aguda, sostenido por la inhalación de humo, por ejemplo, puede conducir a una producción descontrolada de líquido que esencialmente ahoga a una persona.

Ahora, experimentos en ratones sugieren que las nanopartículas de plástico simples, entregado por vía intravenosa, puede mantener un tipo de célula inmunitaria, llamada neutrófilo, demasiado ocupada para causar inflamación. Otras enfermedades en las que los neutrófilos causan una inflamación excesiva incluyen la sepsis y el endurecimiento de las arterias, o aterosclerosis.

"Los neutrófilos son la primera línea de defensa. Son los más activos y optimizados para generar una respuesta inflamatoria, "dijo Omolola Eniola-Adefeso, profesor de ingeniería química e ingeniería biomédica en la U-M, quien dirigió la investigación. "Son los desamparados de los glóbulos blancos, y estamos viendo que tal vez debamos prestarles más atención ".

Ella no comenzó buscando redirigir el sistema inmunológico con nanopartículas. Bastante, Su trabajo ha consistido en 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 estudiantes hicieron pasar 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.

En primer lugar, solo vieron que los neutrófilos estaban desterrando sus partículas de plástico, que fueron diseñados para adherirse a la pared de los vasos sanguíneos. Esto era un problema porque si las partículas no podían unirse, no podían administrar medicamentos a los tejidos enfermos. Pero 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 'oh Dios mío' de horror sobre nuestra partícula se convirtió en una emoción porque estas partículas le hacen algo a las células que no habían sido exploradas previamente, Eniola-Adefeso dijo:"Estas interacciones geniales entre células y partículas se interpusieron en el camino para que cualquiera de las dos pudiera hacer lo que quería hacer".

Su equipo diseñó un experimento que lesionaba parte de la pared de los vasos sanguíneos en los chips de microfluidos y confirmó que los neutrófilos estaban redirigiendo su atención para que no crearan inflamación en el sitio de la lesión y se llevaran las partículas extrañas.

Luego, Eniola-Adefeso conectado con Michael Holinstat, profesor de farmacología en Michigan Medicine, que tiene tecnología que puede ver el interior de los vasos sanguíneos de ratones vivos. En ratones con lesión pulmonar aguda, encontraron que la inyección de nanopartículas por vía intravenosa podría reducir la 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 ilesos. En lugar de, los neutrófilos llevaban las partículas al hígado, donde podrían retirarse de la circulación. Eniola-Adefeso tiene la intención de continuar la investigación en esta dirección, averiguar 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 la administración de fármacos dirigida. Una forma de mantener alejados a los neutrófilos es recubrir las partículas con los llamados materiales no contaminantes, materiales que son resistentes a la absorción de proteínas de la sangre.

Debido a que los químicos que usa el equipo para unir las nanopartículas a las paredes de los vasos sanguíneos son los mismos que usan los propios neutrófilos, un recubrimiento que combina materiales que no ensucian con los químicos de selección eliminará la mayoría de los glóbulos blancos del olor.

"Hasta la fecha, hemos probado muchos materiales que no ensucian. Pero al final, ensucian porque la naturaleza es muy sofisticada, " ella 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 adhieren a la pared de los vasos sanguíneos y colocan nanopartículas en su interior. Como el extraterrestre con piel humana de la película "Men in Black".

El estudio, "Las interacciones entre los neutrófilos y las partículas en la circulación sanguínea impulsan el aclaramiento de las partículas y alteran las respuestas de los neutrófilos en la inflamación aguda, "se publica en línea en la revista Nano letras .