Uma equipe científica internacional desenvolveu um complexo terapêutico inovador baseado em nanoestruturas poliméricas multicamadas de superóxido dismutase (SOD). A nova substância pode ser usada para reabilitar efetivamente pacientes após lesões agudas da coluna vertebral, traços, e ataques cardíacos.

Uma das formas mais devastadoras de trauma para o corpo humano é uma lesão na medula espinhal, um sério problema clínico em todo o mundo. Além do dano direto às fibras nervosas, problemas subsequentes, como a superprodução de radicais livres e inflamação, também representam um risco sério.

Lesões da medula espinhal, derrames e parada cardíaca são causados ​​por impactos, vasos sanguíneos rompidos e necrose do tecido. Quando as artérias sanguíneas se contraem ou ficam obstruídas dentro dos tecidos adjacentes de um órgão, isso leva à hipóxia, um processo patológico ligado à escassez de oxigênio. Esse fator bloqueia o elo final da cadeia respiratória no nível celular e cria um número excessivo dos chamados radicais livres ou formas ativas de oxigênio. Elas, por sua vez, destruir as membranas celulares e iniciar uma sequência de reações que danificam e destroem células e tecidos do corpo. Essas complicações danificam ainda mais a medula espinhal e matam neurônios, tornando o quadro clínico ainda mais complicado.

Uma equipe internacional de cientistas da Rússia e dos Estados Unidos, organizado por Maxim Abakumov, o chefe do Laboratório de Nanomateriais Biomédicos do NUST MISIS, identificou uma solução para o problema da formação patológica de radicais livres em casos de lesões espinhais ou derrames. Um complexo terapêutico inovador baseado em antioxidantes de nanopartículas sintetizados ajudará a criar um sistema de reabilitação eficaz. Os resultados da pesquisa foram publicados recentemente no Jornal de Liberação Controlada .

Um fermento / antioxidante especial chamado superóxido dismutase (SOD1) atua como um agente eficaz que absorve naturalmente os radicais livres. Se entregue rapidamente a um órgão danificado, pode atenuar o processo de oxidação estressante causado por um número excessivo de radicais livres, e, portanto, interromper o processo de destruição do tecido. Contudo, é instável na corrente sanguínea durante as injeções intravenosas, desintegrando-se rapidamente e não neutralizando os radicais livres a tempo.

"Para criar um complexo terapêutico estável com base na substância SOD1, desenvolvemos formas cataliticamente ativas de superóxido dismutase, ou nanozimas. Por exemplo, obtivemos o complexo poli-íon SOD1 pela primeira vez na história. Este complexo apresenta copolímeros de bloco de poli (aminoácido) adicionais e ácido PEG / poli-glutamina atuando como uma cobertura de superfície, "disse Maxim Abakumov, co-autor do projeto, Chefe do Laboratório de Nanomateriais Biomédicos do NUST MISIS.

Isso tornou possível desenvolver uma cápsula de polímero porosa medindo entre 40-50 nanômetros. Ele atua como uma armadilha reutilizável que não apenas absorve, mas também neutraliza os radicais livres. "Desenvolvemos nanozimas com altos níveis de atividade fermentativa que podem preservar e proteger os compostos SOD1 em condições fisiológicas. Isso aumenta o tempo de circulação dos compostos SOD1 ativos dentro da corrente sanguínea, em comparação com as moléculas SOD1 livres. A meia-vida da substância aumentou de seis para 60 minutos, "Abakumov disse.

Uma equipe de pesquisa chefiada pelo professor Alexander Kabanov da Universidade da Carolina do Norte obteve resultados de laboratório encorajadores durante os testes experimentais. Uma única injeção intravenosa de nanozima contendo 5, 000 unidades SOD1 equivalentes por um quilograma de peso corporal aceleraram a restauração das funções cinéticas em ratos com lesões moderadas na medula espinhal. O inchaço / edema foi reduzido, a medula espinhal se contraiu, e cistos pós-traumáticos formados.

O teste bem-sucedido das nanozimas do fermento SOD1 em roedores prova que ele pode efetivamente eliminar os radicais livres, reduzir os níveis de inchaço e edema, e reabilitar mais rapidamente os pacientes após lesões da medula espinhal, derrames ou parada cardíaca. Os membros da equipe estão prontos para lançar testes pré-clínicos em um futuro próximo.