La sepsis, la reacción exagerada del cuerpo a una infección, afecta a más de 1,5 millones de personas y mata al menos a 270 000 cada año solo en los EE. UU. El tratamiento estándar de antibióticos y líquidos no es efectivo para muchos pacientes, y aquellos que sobreviven enfrentan un mayor riesgo de muerte.

En una nueva investigación publicada en la revista Nature Nanotechnology hoy, el laboratorio de Shaoqin "Sarah" Gong, profesora del Instituto de Descubrimiento de Wisconsin en la Universidad de Wisconsin–Madison, informó sobre un nuevo tratamiento basado en nanopartículas que administra moléculas antiinflamatorias y antibióticos.

El nuevo sistema salvó la vida de ratones con una versión inducida de la sepsis destinada a servir como modelo para las infecciones humanas y es una prueba de concepto prometedora para una nueva terapia potencial, pendiente de investigación adicional.

Las nuevas nanopartículas generaron el químico NAD ⁺ o en su forma reducida NAD(H), una molécula que tiene un papel esencial en los procesos biológicos que generan energía, preservan el material genético y ayudan a las células a adaptarse y superar el estrés. Si bien el NAD(H) es bien conocido por su función antiinflamatoria, la aplicación clínica se ha visto obstaculizada porque las células no pueden absorber el NAD(H) directamente.

"Para permitir la traducción clínica, necesitamos encontrar una manera de entregar NAD(H) de manera eficiente a los órganos o células objetivo. Para lograr este objetivo, diseñamos un par de nanopartículas que pueden transportar y liberar directamente NAD(H) en la célula. , mientras previene la liberación prematura de fármacos y la degradación en el torrente sanguíneo", dice Gong, quien también tiene cargos en el Departamento de Ingeniería Biomédica y en el Departamento de Oftalmología y Ciencias Visuales de la Facultad de Medicina y Salud Pública de la Universidad de Washington.

El trabajo interdisciplinario fue dirigido por Gong junto con Mingzhou Ye y Yi Zhao, dos becarios postdoctorales en el laboratorio de Gong. John-Demian Sauer, profesor del Departamento de Microbiología e Inmunología Médica, también colaboró ​​en el proyecto.

La sepsis puede ser mortal en dos fases. Primero, comienza una infección en el cuerpo. El sistema inmunitario responde creando una inflamación drástica que afecta el flujo sanguíneo y forma coágulos de sangre, lo que puede causar la muerte del tejido y desencadenar una reacción en cadena que conduce a la insuficiencia orgánica. Posteriormente, el cuerpo se corrige en exceso al suprimir el sistema inmunitario, lo que a su vez aumenta la susceptibilidad a las infecciones. El control de las complicaciones causadas por la inflamación es vital en el tratamiento de la sepsis.

Las nanopartículas de fosfato de calcio recubiertas de lípidos o de estructuras metalorgánicas diseñadas por el laboratorio Gong se pueden usar para administrar conjuntamente NAD(H) y antibióticos. El laboratorio de Gong probó las nanopartículas cargadas con NAD(H) en múltiples modelos de ratones, incluida la endotoxemia, la bacteriemia polimicrobiana inducida por patógenos resistentes a múltiples fármacos, así como un modelo de sepsis inducida por punción con infección secundaria por una bacteria común que causa enfermedades llamada PAGS. aeruginosa .

El tratamiento con nanopartículas funcionó mucho mejor que el uso de NAD(H) solo. Por ejemplo, en un modelo de ratón con endotoxemia, los ratones sin ningún tratamiento o tratados con NAD(H) libre murieron en dos días. Por el contrario, todos los ratones tratados con nanopartículas cargadas con NAD(H) sobrevivieron. Estos estudios en animales demostraron que las nanopartículas de NAD(H) pueden ayudar a mantener un sistema inmunitario saludable, respaldar la función de los vasos sanguíneos y prevenir lesiones multiorgánicas.

Esta tecnología puede allanar el camino para el desarrollo de una nueva terapia clínica para la sepsis que también podría aplicarse en otros escenarios relacionados con la inflamación, como el tratamiento de la COVID-19. Un beneficio adicional de esta terapia es la capacidad de tratar la infección con cantidades más bajas de antibióticos, lo que reduce su uso excesivo. Será necesario realizar más investigaciones en modelos animales más grandes antes de que puedan comenzar los ensayos clínicos en personas.

"Las nanopartículas de NAD(H) tienen el potencial de tratar muchas otras enfermedades porque el NAD(H) está involucrado en muchas vías biológicas. Hay pruebas sólidas del uso de NAD(H) como intervención o ayuda en enfermedades críticas". dice Gong. + Explora más

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