Brug af nanopartikler til at bekæmpe arteriosklerose

I industrialiserede lande, et særligt stort antal mennesker lider af åreforkalkning - med fatale følger:Aflejringer i arterierne fører til slagtilfælde og hjerteanfald. Et team af forskere under ledelse af universitetet i Bonn har nu udviklet en metode til at lede erstatningsceller til syge vaskulære segmenter ved hjælp af nanopartikler. Forskerne påviste i mus, at de friske celler faktisk udøver deres helbredende virkning i disse segmenter. Imidlertid, meget forskning mangler at blive gjort før brug på mennesker. Resultaterne offentliggøres nu i det anerkendte tidsskrift ACS Nano .

Ved arteriel forkalkning (arteriosklerose), patologiske aflejringer dannes i arterierne, og dette fører til vaskulær stenose. Slagtilfælde og hjerteanfald er et hyppigt resultat på grund af den resulterende utilstrækkelige blodgennemstrømning. Endotelceller, som beklæder blodkarrene, spiller en vigtig rolle her. "De producerer nitrogenoxid og regulerer også udvidelsen af ​​karrene og blodtrykket, " forklarer juniorprofessor Dr. med. Daniela Wenzel fra Institut for Fysiologi I ved universitetet i Bonn. Skader på endotelcellerne er generelt den snigende begyndelse af arteriosklerose.

Et team af forskere, der arbejder med Jun.-Prof. Wenzel, sammen med Technische Universität München, Institut for Farmakologi og Toksikologi ved Universitetet i Bonn Hospital og Physikalisch-Technische Bundesanstalt Berlin, udviklet en metode, hvormed beskadigede endotelceller kan regenerere, og som de med succes testede hos mus. Forskerne overførte genet for enzymet eNOS til dyrkede celler ved hjælp af vira. Dette enzym stimulerer produktionen af ​​niticoxid i endotelet som en turboloader. "Enzymet er en væsentlig forudsætning for fuld genoprettelse af endotelcellernes oprindelige funktion, "rapporterer Dr. Sarah Vosen fra juni-professor Wenzels team.

En magnet leverer nanopartiklerne til det ønskede sted

Sammen med genet, forskerne introducerede også små nanopartikler, måler et par hundrede nanometer (en milliontedel af en millimeter), med en jernkerne. "Jernet ændrer endotelcellernes egenskaber:De bliver magnetiske, " forklarer Dr. Sarah Rieck fra Institut for Fysiologi I ved universitetet i Bonn. Nanopartiklerne sikrer, at endotelcellerne udstyret med 'turbo'-genet kan leveres til det ønskede sted i blodkarret ved hjælp af en magnet, hvor de udøver deres Forskere ved Technische Universität München har udviklet en speciel ringformet magnetkonfiguration til dette, som sikrer, at erstatningscellerne udstyret med nanopartikler beklæder blodkarret jævnt.

Forskerne testede denne kombinationsmetode på mus, hvis endotelceller i halspulsåren blev skadet. De injicerede erstatningscellerne i arterien og var i stand til at placere dem på det rigtige sted ved hjælp af magneten. "Efter en halv time, endotelcellerne klæbet så sikkert til karvæggen, at de ikke længere kunne skylles væk af blodbanen, "siger juni-professor Wenzel. Forskerne fjernede derefter magneterne og testede, om de friske celler havde genvundet deres funktion fuldt ud. Efter ønske, de nye endotelceller producerede nitrogenoxid og udvidede dermed karret, som det er normalt i tilfælde af sunde arterier. "Musen vågnede fra bedøvelsen og spiste og drak normalt, " fortalte fysiologen.

Overførsel til mennesker kræver yderligere forskning

Normalt, læger fjerner kirurgisk karaflejringer fra halspulsåren og placerer i nogle tilfælde en karstøtte (stent) for at rette op på flaskehalsen i den afgørende blodforsyning. "Imidlertid, disse områder bliver ofte blokeret med aflejringer igen, " rapporterer Jun.-Prof. Wenzel. "I modsætning hertil, vi kommer til roden af ​​problemet og genopretter den oprindelige tilstand af sunde endotelceller." Forskerne håber, at det, der virker i mus, også er muligt hos mennesker, i princippet. Imidlertid, der er stadig mange udfordringer at overvinde. jun.-Prof. Wenzel:"Der er stadig et betydeligt behov for forskning."