Nanogąbki w walce z toksynami

Naukowcy z University of San Diego opracowali przebiegły sposób na szybkie usuwanie toksyn z krwi. Wszystko dzięki nanopolimerowym strukturom przypominającym gąbki, udającym czerwone krwinki.

Działanie toksycznych substancji wydzielanych jako jad owadów lub węży polega na porażeniu układu nerwowego oraz rozkładzie komórek ciała. Jak wiele jest jadowitych drapieżników, tak wiele jest toksyn lub ich kombinacji używanych do obezwładniania ofiary. Jednak wiele z nich łączy jedno - sposób wnikania do komórek. Gdy dochodzi do kontaktu toksycznej substancji z błoną komórkową, tworzą się pory, przez które toksyna dostaje się do wnętrza komórki i uszkadza jej wnętrze prowadząc do rozpadu.

Ponieważ większość toksyn szczególnie chętnie atakuje czerwone krwinki, naukowcy postanowili zastosować tą strategię przeciwko napastnikowi i dosłownie przebrać za nie nanogąbki. Umieszczając erytrocyty - czyli właśnie czerwone krwinki - w wirówce, można oddzielić pokrywającą je błonę komórkową i pokryć nią nanogąbki. W ten sposób oszukamy nie tylko jad napastnika, ale również nasz własny układ odpornościowy, który niechybnie uznałby same nanogąbki za ciała obce, wymagające neutralizacji.
Powstałe w ten sposób "konie trojańskie" są w stanie wchłonąć pokaźną ilość toksyn, pęczniejąc dotrzeć wraz z krwią do wątroby, gdzie bezpiecznie ulegają rozkładowi wraz z zawartością.

Nanogąbki mogą być ratunkiem w sytuacji ukąszenia przez żmiję lub pająka, gdy do tej pory konieczne było szybkie podanie surowicy przeciw konkretniej toksynie. Ze względu na długi czas przygotowania oraz ograniczony okres przydatności, surowica nie zawsze jest dostępna natychmiast. Można je również zastosować jako rodzaj szczepionki u osób uczulonych na przykład na ukąszenia przez pszczoły. Naukowcy dopracowują technologię tak, aby nanogąbki mogły krążyć w krwiobiegu przez dłuższy czas, dorównujący okresowi aktywności pszczół.

W pierwszej kolejności, naukowcy planują wykorzystać odkrycie w walce z zakażeniami gronkowcem złocistym opornym na metycylinę (MRSA). Toksyna wydzielana przez te bakterie (alfa-hemolizyna), uszkadza błony komórkowe w podobny sposób jak jad zwierząt, tworząc pory. Bakterie MRSA skutecznie bronią się przed terapią antybiotykami, tworząc białko PBP które wiąże i dezaktywuje działanie leku. Bakterie te są przyczyną najpoważniejszych zakażeń szpitalnych.

http://ucsdnews.ucsd.edu/pressrelease/nanosponges_soak_up_toxins_released_by_bacterial_infections_and_venom
Trwa ładowanie komentarzy...