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Une enzyme télécommandée accélérera le traitement des accidents vasculaires cérébraux et des blessures à la colonne vertébrale

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Et encore une fois sur le sujet brûlant de la santé. Dans les accidents vasculaires cérébraux et les lésions de la colonne vertébrale, en plus des dommages directs aux fibres nerveuses, les processus secondaires associés aux dommages initiaux sont également dangereux - surproduction de radicaux libres et développement d'une inflammation des tissus. Une équipe internationale de scientifiques a mis au point un «piège» biochimique contrôlé des radicaux libres. La base est l'enzyme superoxyde dismutase.

Équipe scientifique internationale de scientifiques de l'Université d'État de Moscou nommée d'après M.V. Lomonosov, NUST «MISiS», l'Université de Caroline du Nord (États-Unis) et l'Université d'État de Tambov. G.R. Derzhavina a développé un complexe thérapeutique innovant à base de nanoparticules de polymère de l'enzyme antioxydante superoxyde dismutase.

L'activité de ces particules peut être "contrôlée" en utilisant un champ magnétique alternatif à basse fréquence uniforme, améliorant l'effet thérapeutique, si nécessaire. La technologie peut être utilisée pour la réadaptation efficace des patients après des lésions aiguës de la moelle épinière, des accidents vasculaires cérébraux et des crises cardiaques et d'autres pathologies accompagnées de processus inflammatoires.
Les résultats sont publiés dans la revue scientifique internationale Scientific Reports.

Les chercheurs ont créé une particule unique avec une molécule d'enzyme - la superoxyde dismutase (SOD1) à l'intérieur de la «couche» de polymère et la magnétite comme «centre de contrôle». Il a une taille d'environ 100 nanomètres de diamètre et est capable de piéger les radicaux libres vers l'intérieur et de les neutraliser selon le principe du «piège réutilisable». Dans leur travail, les développeurs ont pour la première fois démontré que les nanoparticules de magnétite dans une capsule offrent la possibilité d'une activation à distance et contrôlée du complexe de polyine SOD1.

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Molécule de superoxyde dismutase

Avec les traumatismes médullaires et les accidents vasculaires cérébraux, en plus des dommages directs aux fibres nerveuses, les processus secondaires associés aux dommages initiaux sont également dangereux - surproduction de radicaux libres (espèces réactives de l'oxygène) et développement d'une inflammation.

À l'impact, en cas de lésion de la colonne vertébrale ou de rupture d'un vaisseau en cas d'accident vasculaire cérébral (arrêt du flux sanguin lors d'un spasme artériel ou blocage lors d'une crise cardiaque), l'hypoxie se produit dans les tissus les plus proches de l'organe, processus pathologique associé à un manque d'oxygène. Cela bloque le dernier maillon de la chaîne respiratoire dans les cellules et provoque la formation d'une quantité excessive de radicaux libres. À leur tour, ils ont un effet dévastateur sur les membranes cellulaires et déclenchent une chaîne de réactions entraînant des dommages et la mort des cellules et des tissus. Ces complications entraînent des dommages supplémentaires à la moelle épinière et la mort des neurones, exacerbant le tableau clinique.

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L'administration rapide d'une telle substance à un organe endommagé peut atténuer le stress oxydatif dans le contexte d'un excès de radicaux libres et arrêter le processus de destruction des tissus. Cependant, un problème important est l'instabilité de l'enzyme SOD1 dans la circulation sanguine lors de l'administration intraveineuse au patient: elle est rapidement détruite, n'ayant pas le temps d'effectuer son «travail» de neutralisation des radicaux libres.

«Afin de créer un complexe thérapeutique stable basé sur la SOD1, nous avons développé les nanoformes de superoxyde dismutase catalytiquement actives, les soi-disant« nanofils », et les avons modifiées avec des nanoparticules de magnétite», explique l'un des auteurs du développement, responsable du laboratoire de biomédical nanomatériaux de l'Université nationale des sciences et de la technologie «MISiS», .n Maxim Abakumov . La magnétite dans la composition d'un tel complexe polyionique multicouche SOD1 permet, grâce à l'action d'un champ magnétique alternatif à basse fréquence, de "contrôler" la libération de l'enzyme dans la zone de blessure. "


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Maxim Abakumov

Actuellement, l'équipe se prépare pour le début de la phase de développement préclinique.

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