Un equipo científico internacional ha desarrollado un innovador complejo terapéutico basado en nanoestructuras poliméricas multicapa de superóxido dismutasa (SOD). La nueva sustancia se puede utilizar para rehabilitar eficazmente a pacientes después de lesiones espinales agudas, trazos y ataques cardíacos.

Una de las formas más devastadoras de trauma para el cuerpo humano es una lesión de la médula espinal, un problema clínico grave en todo el mundo. Además del daño directo a las fibras nerviosas, Los problemas posteriores, como la sobreproducción de radicales libres y la inflamación, también suponen un riesgo grave.

Lesiones de la médula espinal los accidentes cerebrovasculares y el paro cardíaco son causados ​​por impactos, vasos sanguíneos rotos y necrosis tisular. Cuando las arterias sanguíneas se contraen o se obstruyen dentro de los tejidos adyacentes a un órgano, esto conduce a la hipoxia, un proceso patológico relacionado con la escasez de oxígeno. Este factor bloquea el eslabón final de la cadena respiratoria a nivel celular y crea un número excesivo de los llamados radicales libres o formas activas de oxígeno. Ellos, Sucesivamente, destruyen las membranas celulares e inician una secuencia de reacciones que dañan y destruyen las células y tejidos del cuerpo. Estas complicaciones dañan aún más la médula espinal y matan neuronas, complicando aún más el cuadro clínico.

Un equipo internacional de científicos de Rusia y Estados Unidos, organizado por Maxim Abakumov, el jefe del Laboratorio de Nanomateriales Biomédicos NUST MISIS, ha identificado una solución al problema de la formación patológica de radicales libres en casos de lesiones espinales o accidentes cerebrovasculares. Un innovador complejo terapéutico basado en nanopartículas de antioxidantes sintetizadas ayudará a crear un sistema de rehabilitación eficaz. Los resultados de la investigación se publicaron recientemente en la Diario de liberación controlada .

Un fermento / antioxidante especial llamado superóxido dismutasa (SOD1) actúa como un agente eficaz que absorbe naturalmente los radicales libres. Si se entrega lo suficientemente rápido a un órgano dañado, puede mitigar el estresante proceso de oxidación causado por un número excesivo de radicales libres, y por lo tanto detener el proceso de destrucción de tejidos. Sin embargo, es inestable en el torrente sanguíneo durante las inyecciones intravenosas, desintegrarse rápidamente y no neutralizar los radicales libres a tiempo.

"Para crear un complejo terapéutico estable basado en la sustancia SOD1, Desarrollamos formas catalíticamente activas de superóxido dismutasa, o nanozimas. Por ejemplo, obtuvimos el complejo poliiónico SOD1 por primera vez en la historia. Este complejo presenta copolímeros de bloques de poli (aminoácidos) adicionales y ácido PEG / poli-glutamina que actúa como una cubierta de superficie, "dijo Maxim Abakumov, coautor del proyecto, Responsable del Laboratorio de Nanomateriales Biomédicos de NUST MISIS.

Esto hizo posible desarrollar una cápsula de polímero poroso que medía entre 40 y 50 nanómetros. Actúa como una trampa reutilizable que no solo absorbe sino que también neutraliza los radicales libres. "Desarrollamos nanozimas con altos niveles de actividad fermentativa que pueden preservar y proteger los compuestos SOD1 en condiciones fisiológicas. Esto aumenta el tiempo de circulación de los compuestos SOD1 activos dentro del torrente sanguíneo, en comparación con las moléculas SOD1 libres. La vida media de la sustancia aumentó de seis a 60 minutos, ", Dijo Abakumov.

Un equipo de investigación encabezado por el profesor Alexander Kabanov de la Universidad de Carolina del Norte obtuvo resultados de laboratorio alentadores durante las pruebas experimentales. Una única inyección intravenosa de nanozimas que contiene 5, 000 unidades de SOD1 equivalentes por kilogramo de peso corporal aceleraron la restauración de las funciones cinéticas en ratas con lesiones moderadas de la médula espinal. Se redujo la hinchazón / edema, la médula espinal se contrajo, y formación de quistes postraumáticos.

La prueba exitosa de las nanozimas del fermento SOD1 en roedores demuestra que puede eliminar eficazmente los radicales libres. reducir los niveles de hinchazón y edema, y rehabilitar más rápidamente a los pacientes después de lesiones de la médula espinal, accidentes cerebrovasculares o paro cardíaco. Los miembros del equipo están listos para lanzar pruebas preclínicas en un futuro próximo.