Nytt terapeutiskt tillvägagångssätt kan förbättra resultaten vid sepsis och stroke
Forskare har testat en ny terapeutisk metod i musmodeller av sepsis och stroke. De drar slutsatsen att det skulle kunna förbättra resultaten avsevärt under båda förhållandena.
Många tillstånd och negativa hälsohändelser kan orsaka kronisk inflammation. Detta är kroppens långvariga svar på skador.
Inflammation är tänkt att hjälpa kroppen att läka. Men under vissa förhållanden kan det faktiskt orsaka ytterligare skador - till exempel om det varar för länge, om svaret är för starkt eller om det är felriktat.
Detta kan hända efter två potentiellt livshotande hälsohändelser: sepsis och stroke.
Sepsis är en medicinsk nödsituation där kroppens reaktion på skador snurrar utom kontroll. Om en person inte får behandling omedelbart kan sepsis leda till organsvikt och eventuell död.
Även om det är oklart hur många personer sepsis påverkar, uppskattar Världshälsoorganisationen (WHO) att över 30 miljoner människor utvecklar det per år.
Stroke inträffar under tiden när blodtillförseln till hjärnan hindras. Detta innebär att detta viktiga organ inte får den mängd syre som behövs för att fungera korrekt.
Enligt Centers for Disease Control and Prevention (CDC) upplever så många som 795 000 personer i USA en stroke per år.
Efter en sådan cerebrovaskulär händelse sker inflammatoriska reaktioner vanligtvis i hjärnan, eftersom organet syftar till att reparera sina skadade celler.
Emellertid kan inflammationen efter slaget också leda till ytterligare skada. Av denna anledning har forskare undersökt sätt att stoppa eller moderera det inflammatoriska svaret för att förbättra effektiviteten av behandlingen.
Nu föreslår en ny studie av musmodeller från Washington State University i Pullman en ny metod för att förhindra skadliga inflammatoriska reaktioner efter sepsis eller stroke.
I en studiepapper som nu visas i tidskriften Vetenskapliga framsteg, hävdar forskarna att genom att använda innovativ teknik skulle det vara möjligt att leverera ett kraftfullt läkemedel direkt till cellerna som är ansvariga för att orsaka skadlig inflammation.
Inriktningen på "goda killar" blev dålig
I sin nya studie riktade utredarna sin uppmärksamhet mot neutrofiler. Dessa är en typ av vita blodkroppar som hjälper till att "samordna" immunsystemets reaktion på skada.
"Forskare har börjat inse att neutrofiler - som alltid betraktades som" goda killar "för den nyckelroll de spelar i vårt immunsystem - faktiskt också bidrar till patologin för alla typer av sjukdomar."
Seniorstudieförfattare Zhenjia Wang
Även om neutrofiler normalt spelar en positiv roll i systemunderhållet, förklarar forskarna att de ibland, när de svarar på skador som orsakas av händelser som sepsis eller stroke, faktiskt kan "gå oseriösa", leva förbi sitt "bästa" datum och överackumulera i frisk vävnad. Detta kan leda till ytterligare skador.
Wang förklarar att ”[n] eutrofiler vet inte vem fienderna är vid denna tidpunkt. De attackerar bara och släpper ut alla typer av skadliga proteiner i blodomloppet. ”
"De kommer att döda bakterier", säger han, "men de kommer också att döda frisk vävnad i kroppen samtidigt."
Detta, hävdar forskarna, är inte första gången som forskare tittar på sätt att döda farliga aktiverade neutrofiler.
Tidigare försök att göra det avslöjade dock ett allvarligt problem: Läkemedel som dödade aktiva neutrofiler attackerade också neutrofiler i vila, vilket inte är farligt.
Omgå tidigare hinder
För att kringgå detta hinder kom Wang och team fram till en lösning: De laddade nanopartiklar med doxorubicin, ett kemoterapeutiskt läkemedel som kan döda den proinflammatoriska cellen.
Nanopartiklarna kommer in i neutrofiler och släpper ut läkemedlet när de väl är inne. Men de kan bara komma in i dessa celler via en receptor som finns på ytan av neutrofiler, kallad "Fc-gamma-receptorn."
Aktiverade neutrofiler, fann forskarna, uttrycker fler Fc-gamma-receptorer. Detta gör det möjligt för nanopartiklarna att rikta in sig och "hålla fast" vid dem specifikt, utan att påverka någon av de inaktiva, friska cellerna.
"Vårt experiment visade att våra doxorubicin albumin nanopartiklar kan minska livslängden för skadliga neutrofiler i blodomloppet", säger Wang.
"Ännu viktigare," tillägger han, "vi fann också att våra nanopartiklar inte hämmar neutrofilernas funktion i benmärgen."
Forskarna testade denna metod i musmodeller av sepsis och ischemisk stroke. I båda fallen var metoden framgångsrik.
I musmodeller av sepsis, noterar de, ökade de doxorubicinbärande nanopartiklarna överlevnadsgraden. I modeller av stroke hjälpte de till att sänka neurologiska skador.
Framöver vill Wang och teamet fortsätta testa och förbättra den innovativa tekniken i hopp om att förädla den till en nivå som gör att de kan bekräfta dess effektivitet och livskraft i kliniska prövningar med människor.
