Nanopartikler giver håb for almindelig hudallergi

Små partikler, der kun er milliardtedele af en meter i diameter - omkring to tusinde ville passe på tværs af et menneskehår - kunne give stort håb i en lille pakke til de mange millioner mennesker, der er allergiske over for nikkel i alt fra smykker til mønter og mobiltelefoner, siger videnskabsmænd ved Brigham and Women's Hospital (BWH).

I online -udgaven af ​​3. april af Natur nanoteknologi, teamet vil rapportere en ny tilgang til forebyggelse af den almindelige hudallergi.

Cirka ti til femten procent af den amerikanske befolkning, eller over 30 til 45 millioner mennesker, plus mange flere verden over, er allergiske over for det nikkel, der findes i mange hverdagsgenstande. For disse mennesker forårsager metallet en rød, kløende udslæt, når det kommer i kontakt med deres hud. Du kan se mange eksempler gennem en hurtig google-søgning på nikkel-induceret dermatitis.

Imidlertid, selvom nogle lande regulerer mængden af ​​metal i visse produkter for at begrænse eksponeringen, der er ingen god løsning på problemet. "Der har været tilgange til at udvikle cremer med midler, der binder nikkel, før det kan trænge ind i huden, men disse er ikke effektive hos de fleste patienter og kan endda være giftige, når midlerne selv trænger ind i huden, som de fleste gør, "siger Jeffrey Karp, leder af arbejdet og meddirektør for Center for Regenerative Therapeutics på BWH. Han tilføjer, "Folk belægger også nogle gange deres smykker med neglelak for at skabe en barriere mellem huden og nikkelioner, men dette forhindrer ikke alle eksponeringer, såsom at håndtere mønter eller at bære et ur."

Karp, som også har aftaler gennem Harvard Medical School, Harvard stamcelleinstitut (HSCI), og Harvard-MIT Division of Health Sciences and Technology (HST), er selv allergisk over for nikkel.

Nu er han og kolleger, inklusive R. Rox Anderson, en hudlæge ved Harvard Medical School og Massachusetts General Hospital, har fundet ud af, at nanopartikler indeholdende calcium kunne tilbyde en sikker løsning på problemet. Når den påføres på huden i en creme, nanopartiklerne effektivt fanger nikkel, forhindrer det i at trænge ind i kroppen. Yderligere, selve nanopartiklerne er designet, så de ikke kan trænge ind i huden. Cremen med nikkel kan så nemt vaskes af med vand.

siger Andersen, "På trods af barrierecremer, antiinflammatoriske lægemidler, og forsøg på at undgå nikkel, dette [metal] er stadig den mest almindelige årsag til allergiske hudreaktioner. Nanopartikler, der binder til [nikkel]-allergenerne, men som ikke trænger ind i huden, tilbyder en ny strategi. Stort håb i en lille pakke!"

"Vi forventer, at en person simpelthen kan anvende cremen på samme måde som håndcreme, "siger Praveen Kumar Vemula fra BWH, HMS, HSCI, og HST. Vemula er førsteforfatter af papiret.

Mod en løsning

Ideen til at tackle problemet begyndte, da Karp, en specialist i nanopartikler, mødte Anderson til en middag. Bagefter, Karp sad ved sin computer og tænkte på, hvordan han potentielt kunne arbejde sammen med den dygtige hudlæge for at tackle medicinske problemer. Da han overvejede, han så på sine hænder, som var røde og kløende fra hans nikkelallergi. Kunne han og Anderson finde en giftfri, praktisk måde at forhindre nikkel i at trænge ind i huden ved hjælp af nanopartikler?

Holdet begyndte med at fokusere på forbindelser, der indeholder calcium, som er kendt for at binde nikkel (nogle bruges til behandling af
vand). Næste, de undersøgte, om disse forbindelser var tilgængelige som nanopartikler. Karp vidste, at de bittesmå partikler potentielt kunne tillade meget effektiv nikkelfangning takket være deres meget høje overfladeareal.

Holdet begrænsede deres søgning til nanopartikler inden for et bestemt størrelsesområde. "Vi ønskede, at de skulle være store nok, så de ikke kunne trænge ind i huden, men alligevel lille nok til at have et meget stort overfladeareal til at opfange nikkel, " siger Vemula. (De besluttede sig i sidste ende for partikler mellem 70 og 500 nanometer.) Endelig, at spare tid på at bringe en ny teknologi på markedet, teamet udforskede kun nanopartikler, der allerede er udpeget af Food and Drug Administration som generelt anerkendt som sikre (GRAS) til brug hos mennesker.

De fandt to forbindelser, der opfyldte disse kriterier (calciumcarbonat og calciumphosphat), føjede dem til en almindelig blødgører for at skabe en creme, og testede dem under en række eksperimentelle forhold. For eksempel, de påførte cremen på prøver af dyrehud og på levende dyr, og testede det i nærvær af kunstig sved (sved vides at forværre allergien, fremskynde frigivelsen af ​​nikkel). Yderligere, de udførte testene med koncentrationer af nikkel meget højere, end man ville finde i hverdagssituationer.

"Vi var i stand til at demonstrere, at partiklerne faktisk kunne fange nikkel med høj effektivitet og forhindre betændelse i nikkel-sensibiliserede dyr, " siger Karp. Yderligere, "vi havde brug for 11 gange færre nanopartikler for at få den samme effekt" som et andet almindeligt nikkelfangende middel. (En væsentlig ulempe ved sidstnævnte:det kan trænge ind i huden, og selv små mængder kan forårsage lokal og systemisk toksicitet.)

Alle resultater "antyder, at nanopartikler effektivt kan forhindre indtrængning af nikkel i huden, og kan derfor ophæve nikkelinduceret kontaktdermatitis, "konkluderede teamet i Nature Nanotechnology -papiret.