Разработаны наночастицы для воздействия на белые кровяные клетки, ответственные за воспаление легких

Пандемия COVID-19 продемонстрировала разрушительное воздействие острого воспаления легких (ОВЛ), которое является частью острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС), являющегося основной причиной смерти при COVID-19. 

Потенциальный новый путь к диагностике и лечению ОРДС лежит через изучение того, как нейтрофилы - белые кровяные клетки, ответственные за обнаружение и уничтожение вредных частиц в организме - различают материалы для поглощения по структуре поверхности материала и предпочитают поглощать частицы, которые демонстрируют "сцепление белков", согласно новому исследованию из Медицинской школы Перельмана при Университете Пенсильвании. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.

Исследователи изучали, как нейтрофилы способны различать бактерии, подлежащие уничтожению, и другие соединения в кровотоке, например, частицы холестерина. 

Они протестировали библиотеку, состоящую из 23 различных наночастиц на основе белка, на мышах с ALI, что выявило набор "правил", предсказывающих поглощение нейтрофилами. Нейтрофилы не принимают симметричные, жесткие частицы, такие как вирусы, но они принимают частицы, которые демонстрируют "сцепление белков", которые исследователи назвали наночастицами с агглютинированным белком (NAPs).


ALI и ARDS - это опасные для жизни формы дыхательной недостаточности с высоким уровнем заболеваемости и смертности. До появления COVID-19 в США ежегодно регистрировалось 190 000 случаев ОРДС и 75 000 смертей, причем причиной ОРДС были пневмония, сепсис и травмы. Однако COVID увеличил число случаев ОРДС до миллионов.

При возникновении ИАП или ОРДС воздушные мешки легких привлекают нейтрофилы, чтобы уничтожить циркулирующие микробы. Этот процесс заставляет нейтрофилы выделять соединения, которые еще больше усугубляют повреждение легких и повреждают воздушные мешки, поэтому у пациентов развивается низкий уровень кислорода в крови.

К сожалению, несмотря на тяжесть ОРДС, не существует эффективного лекарства для борьбы с ним, и лечение в настоящее время сосредоточено на поддержке пациентов, пока легкие естественным образом, но медленно, заживают.

Для решения проблемы ОРДС и других медицинских проблем исследователи из Пенсильванского университета и других стран используют наночастицы для концентрации лекарств в поврежденных или больных органах. Такие наночастицы также используются для генной терапии и иммунотерапии.

Исследователи отмечают, что хотя до разработки жизнеспособных методов лечения ALI/ARDS с использованием наночастиц для доставки лекарств через нейтрофилы еще далеко, это исследование представляет собой значительный шаг в понимании состояния и функции иммунной системы.