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La enzima controlada a distancia acelerará el tratamiento de accidentes cerebrovasculares y lesiones de la columna

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Y nuevamente sobre el tema candente de la salud. En los accidentes cerebrovasculares y las lesiones de la columna, además del daño directo a las fibras nerviosas, los procesos secundarios asociados con el daño inicial también son peligrosos: la sobreproducción de radicales libres y el desarrollo de inflamación de los tejidos. Un equipo internacional de científicos ha desarrollado una "trampa" bioquímica controlada de radicales libres. La base es la enzima superóxido dismutasa.

Equipo científico internacional de científicos de la Universidad Estatal de Moscú Lomonosov, NUST "MISiS", Universidad de Carolina del Norte (EE. UU.) Y Universidad Estatal de Tambov nombradas por GRAMO. Derzhavina ha desarrollado un complejo terapéutico innovador basado en nanopartículas de polímero de la enzima antioxidante superóxido dismutasa.

La actividad de tales partículas se puede "controlar" usando un campo magnético alterno uniforme de baja frecuencia, mejorando el efecto terapéutico, si es necesario. La tecnología puede usarse para la rehabilitación efectiva de pacientes después de lesiones agudas de la médula espinal, derrames cerebrales y ataques cardíacos y otras patologías acompañadas de procesos inflamatorios.
Los resultados se publican en la revista científica internacional Scientific Reports.

Los investigadores han creado una partícula única con una molécula enzimática: la superóxido dismutasa (SOD1) dentro del polímero "capa" y la magnetita como un "centro de control". Tiene un tamaño de aproximadamente 100 nanómetros de diámetro y es capaz de atrapar radicales libres en su interior y neutralizarlos de acuerdo con el principio de "trampa reutilizable". En su trabajo, los desarrolladores por primera vez demostraron que las nanopartículas de magnetita en una cápsula proporcionan la posibilidad de activación remota y controlada del complejo de poliina SOD1.

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Molécula de superóxido dismutasa

En caso de lesiones y derrames cerebrales, además del daño directo a las fibras nerviosas, los procesos secundarios asociados con el daño inicial también son peligrosos: la sobreproducción de radicales libres (especies reactivas de oxígeno) y el desarrollo de inflamación.

Tras el impacto, en el caso de una lesión de la columna vertebral o la ruptura de un vaso en el caso de un derrame cerebral (detención del flujo sanguíneo durante el espasmo arterial o bloqueo durante un ataque cardíaco), se produce hipoxia en los tejidos más cercanos al órgano, un proceso patológico asociado con la falta de oxígeno. Esto bloquea el eslabón final de la cadena respiratoria en las células y provoca la formación de una cantidad excesiva de radicales libres. Ellos, a su vez, tienen un efecto devastador en las membranas celulares y desencadenan una cadena de reacciones que conducen al daño y la muerte de las células y los tejidos. Estas complicaciones conducen a un daño adicional en la médula espinal y la muerte de las neuronas, exacerbando el cuadro clínico.

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El suministro inmediato de dicha sustancia a un órgano dañado puede mitigar el estrés oxidativo en el contexto de un exceso de radicales libres y detener el proceso de destrucción del tejido. Sin embargo, un problema importante es la inestabilidad de la enzima SOD1 en el torrente sanguíneo tras la administración intravenosa al paciente: se destruye rápidamente, no teniendo tiempo para llevar a cabo su "trabajo" para neutralizar los radicales libres.

"Para crear un complejo terapéutico estable basado en SOD1, desarrollamos las nanoformas de superóxido dismutasa catalíticamente activas, los llamados" nanocables ", y los modificamos con nanopartículas de magnetita", explica uno de los autores del desarrollo, jefe del Laboratorio de Nanomateriales Biomédicos de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología "MISiS", .n Maxim Abakumov . La magnetita en la composición de tal complejo poliiónico multicapa SOD1 hace posible, usando la acción de un campo magnético alterno de baja frecuencia, "controlar" la liberación de la enzima en el área de la lesión ".


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Maxim Abakumov

Actualmente, el equipo se está preparando para el inicio de la fase de desarrollo preclínico.

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