p Nanopartículas de ferro injetadas antes da ressonância magnética podem tornar os tecidos mais visíveis e as mesmas nanopartículas podem permitir que os médicos visem com precisão os tumores com novos medicamentos. Contudo, entre os desafios para o uso prático de nanopartículas no corpo humano está o que os cientistas chamam de falta de "hemocompatibilidade" - as nanopartículas tendem a ser atacadas e eliminadas pelo sistema imunológico, negando sua utilidade e também potencialmente causando efeitos colaterais, incluindo choque e perda de pressão arterial. Um estudo do University of Colorado Cancer Center publicado recentemente na revista. ACS Nano descreve um mecanismo importante que o sistema imunológico usa para direcionar as nanopartículas de ferro e traz os pesquisadores um passo mais perto de ajudar as nanopartículas a evitar essa ativação. p "Basicamente, tentamos entender como o sistema imunológico reconhece nanopartículas, "diz Dmitri Simberg, PhD, investigador do CU Cancer Center e professor assistente na Skaggs School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, o autor sênior do artigo.

p Simberg e seus colegas começaram injetando uma versão de nanopartículas de ferro revestidas com polímero de açúcar dextran conhecidas como nanoworms superparamagnéticos em camundongos. Como esperado, o sistema imunológico do rato atacou as nanopartículas, como evidenciado pela "absorção" por muitas células imunes, incluindo linfócitos, neutrófilos e monócitos.

p "Contudo, não vimos essa mesma absorção de células imunes em camundongos com uma deficiência muito específica, "Simberg diz.

p Uma categoria de camundongos testados foi projetada para ser incapaz de fabricar proteínas essenciais para o "sistema complemento" - um dos mecanismos do sistema imunológico para reconhecer patógenos no sangue. Como colocar um post-it nas costas de um inimigo, o corpo usa essas cerca de 30 proteínas para marcar patógenos e materiais estranhos para destruição pelo sistema imunológico.

p "Camundongos sem proteínas do complemento não atacaram e limparam as nanopartículas, "Simberg diz. Nestes ratos com deficiência de complemento, nanoworms superparamagnéticos de dextrano de óxido de ferro escaparam do sistema imunológico e foram capazes de funcionar como desejado, rotular magneticamente as células de uma forma que auxilie nas imagens de ressonância magnética.

p "Além dos ratos, leucócitos humanos com sistemas de complemento desativados não captaram nanopartículas de ferro, "Simberg diz. Células de sangue humano doadas por participantes saudáveis ​​e por pacientes com câncer ingeriram nanopartículas de forma eficiente; quando o sangue foi tratado com uma droga que inibe o sistema complemento, as células imunológicas não atacaram as nanopartículas.

p Infelizmente, a solução para as dificuldades práticas do uso de nanopartículas não é bloquear a capacidade do sistema imunológico humano de recrutar o sistema complemento, que é uma ferramenta essencial na luta do corpo contra infecções e doenças. ("Isso seria ruim, "diz Simberg.) Em vez disso, Simberg e colegas continuaram a linha de estudo em busca de maneiras de projetar nanopartículas para escapar desse sistema.

p Existem três vias que ativam o sistema do complemento:lectina, clássico e alternativo. A via da lectina reconhece configurações específicas de moléculas de açúcar comuns nas superfícies de microorganismos prejudiciais, incluindo salmonela e listeria. O "dextrano" em nanoworms de óxido de ferro dextrano superparamagnético é um açúcar que é reconhecido pela via da lectina, ativando o sistema complemento e resultando no ataque do sistema imunológico a essas partículas. Contudo, Simberg e colegas mostraram que, ao induzir ligações cruzadas entre as moléculas de açúcar que revestem essas nanopartículas, a estrutura foi alterada o suficiente para se tornar invisível para esta via da lectina.

p "Quando usamos um produto químico para criar ligações cruzadas em superfícies de nanopartículas, vimos que eles eram quase invisíveis para o sistema imunológico de camundongos, "Simberg diz. Essa reticulação reduziu a absorção de nanopartículas pelo sistema imunológico em mais de 70 por cento.

p No entanto (para surpresa dos pesquisadores), a técnica não ajudou as nanopartículas a escapar do sistema imunológico humano.

p "Descobriu-se que, embora os ratos usem principalmente a via da lectina para ativar o sistema do complemento para atacar os nanoworms, em humanos, a via mais ativa que ataca os nanoworms é a via alternativa. Esta via alternativa não é enganada pela reticulação e, portanto, o sistema do complemento humano continua a reconhecer e atacar as nanopartículas reticuladas, "Simberg diz.

p Contudo, o quadro é ainda mais complexo do que isso:apesar da ativação do complemento, A reticulação dos açúcares da superfície das nanopartículas ainda permite que as nanopartículas evitem parcialmente as células do sistema imunológico humano. Se não complementar a evasão do sistema, o que há com essas ligações cruzadas que ajudaram as nanopartículas a escapar?

p "Temos um trabalho em andamento exatamente sobre isso, "Simberg diz." Esperamos enviar para publicação em alguns meses. "