Корейские ученые придумали, как лечить сепсис нанотехнологиями
Корейские ученые обнаружили способ справиться с сепсисом, не прибегая к антибиотикам. Они выяснили, что наночастицы церия, легированные цирконием, действуют как эффективные антиоксиданты. И это значительно повышает показатели выживаемости при сепсисе: такое лекарство действует, как огнетушитель при пожаре.
Группа исследователей из Сеульского Национального университета разработали новый
препарат, который поможет справиться с сепсисом без использования антибиотиков.
Его действие основано на связывании кислородных радикалов, которые выделяются в
процессе иммунного ответа организма на воздействие локальной инфекции.
Особенность сепсиса заключается в том, что в результате воздействия сильного
окислителя возникает лавинообразная гибель клеток и стремительное
распространение воспаления на соседние органы и весь организм в целом. Новый
препарат, по словам корейских ученых, останавливает разрушительный процесс
воздействия кислорода, открывая путь к новым схемам лечения сепсиса.
Это открытие является особенно актуальным в свете того, что в последнее время
антибиотики все чаще становятся неэффективными при лечении некоторых заболеваний
из-за роста резистентности бактерий к их действию. Поэтому ученые решили
обратить свое внимание не на лекарства, которые должны справляться с
возбудителями воспаления, а на сам воспалительный процесс.
В основе открытия лежит обычная химическая реакция нейтрализации свободных
радикалов кислорода. Диоксид циркония может быстро забирать электроны от церия в
процессе взаимодействия двух металлов. При этом церий, действуя как активный
восстановитель с зарядом +3, присоединяет свободные радикалы кислорода,
превращаясь супероксидный анион. Фактически это означает, что церий горит
быстрее останков клеток, отбирает у них кислород и не дает реакции
самоуничтожения клеток распространяться лавинообразно.
В живых клетках этот процесс протекает при соблюдении двух условий.
Первое условие: правильное сочетание размера и природы наночастиц. В рамках
исследования использовали частицы размером два нанометра. И покрыты они были
гидрофильной оболочкой из фосфолипидов, связанных с полиэтиленгликолем. Это
сделало частицы растворимыми, позволив им проникать в клетку и задерживаться в
ней.
Второе условие: ионы церия должны быть доступны на поверхности наночастиц. И
после реакций они должны восстанавливаться. Этому способствовало применение
определенного количества ионов циркония.
По словам авторов исследования, наночастицы эффективно препятствовали
самоиндукции воспалительных реакций в двух моделях сепсиса — в клеточных
культурах и на грызунах. С помощью флуоресцентной микроскопии ученые определили,
что наночастицы скапливались в органах, где отмечались активные иммунные
процессы — и там они вполне успешно ликвидировали активные формы кислорода,
значительно повысив выживаемость крыс и мышей, участвовавших в эксперименте.
Ученые надеются, что этот метод станет успешной альтернативой лечения
последствия сепсиса в случаях, когда антибиотикотерапия не дала результатов.
Напомним, что согласно рекомендациям ВОЗ, Минзрав РФ предлагает ограничить
применение антибиотиков для предупреждения развития антибиотикорезистентности у
болезнетворных микроорганизмов. Как отмечается в пояснительной записке, целями
ограничения являются «повышение эффективности профилактики и лечения
инфекционных и паразитарных болезней человека, животных и растений, снижение
тяжести и длительности течения этих заболеваний, снижение смертности среди
населения, гибели животных и растений, связанных с распространением
устойчивости». Открытие корейских ученых открывает новые пути к победе над
болезнями, вызываемыми антибиотикорезистентными микроорганизмами.
Юлия Бондарь
Источник: Medportal.ru