A sepse, a reação exagerada do corpo a uma infecção, afeta mais de 1,5 milhão de pessoas e mata pelo menos 270.000 todos os anos somente nos EUA. O tratamento padrão de antibióticos e fluidos não é eficaz para muitos pacientes, e aqueles que sobrevivem enfrentam um risco maior de morte.
Em nova pesquisa publicada na revista Nature Nanotechnology hoje, o laboratório de Shaoqin "Sarah" Gong, professor do Wisconsin Institute for Discovery da Universidade de Wisconsin-Madison, relatou um novo tratamento baseado em nanopartículas que fornece moléculas anti-inflamatórias e antibióticos.

O novo sistema salvou a vida de camundongos com uma versão induzida de sepse destinada a servir de modelo para infecções humanas e é uma prova de conceito promissora para uma nova terapia em potencial, pendente de pesquisas adicionais.

As novas nanopartículas forneceram o produto químico NAD ⁺ ou sua forma reduzida NAD(H), uma molécula que tem um papel essencial nos processos biológicos que geram energia, preservam o material genético e ajudam as células a se adaptarem e superarem o estresse. Embora o NAD(H) seja bem conhecido por sua função anti-inflamatória, a aplicação clínica tem sido dificultada porque o NAD(H) não pode ser absorvido pelas células diretamente.

"Para permitir a tradução clínica, precisamos encontrar uma maneira eficiente de fornecer NAD(H) aos órgãos ou células-alvo. Para atingir esse objetivo, projetamos algumas nanopartículas que podem transportar e liberar NAD(H) diretamente na célula , evitando a liberação prematura de drogas e degradação na corrente sanguínea", diz Gong, que também ocupa cargos no Departamento de Engenharia Biomédica e na Faculdade de Medicina da UW e no Departamento de Oftalmologia e Ciências Visuais da UW.

O trabalho interdisciplinar foi liderado por Gong junto com Mingzhou Ye e Yi Zhao, dois bolsistas de pós-doutorado no laboratório Gong. John-Demian Sauer, professor do Departamento de Microbiologia Médica e Imunologia, também colaborou no projeto.

A sepse pode ser mortal em duas fases. Primeiro, uma infecção começa no corpo. O sistema imunológico responde criando uma inflamação drástica que prejudica o fluxo sanguíneo e forma coágulos sanguíneos, o que pode causar a morte do tecido e desencadear uma reação em cadeia que leva à falência de órgãos. Depois, o corpo se corrige excessivamente suprimindo o sistema imunológico, o que, por sua vez, aumenta a suscetibilidade à infecção. O controle das complicações causadas pela inflamação é vital na terapia da sepse.

O fosfato de cálcio revestido com lipídios ou nanopartículas de estrutura metal-orgânica projetadas pelo laboratório Gong podem ser usadas para co-entregar NAD(H) e antibióticos. O laboratório de Gong testou as nanopartículas carregadas de NAD(H) em vários modelos de camundongos, incluindo endotoxemia, bacteremia polimicrobiana induzida por patógenos multirresistentes, bem como um modelo de sepse induzida por punção com infecção secundária por uma bactéria causadora de doenças comum chamada P. aeruginosa .

O tratamento com nanopartículas teve um desempenho muito melhor do que o uso de NAD(H) sozinho. Por exemplo, em um modelo de camundongo com endotoxemia, camundongos sem qualquer tratamento ou tratados com NAD(H) livre morreram em dois dias. Em contraste, os camundongos tratados com nanopartículas carregadas com NAD(H) sobreviveram. Esses estudos em animais demonstraram que as nanopartículas NAD(H) podem ajudar a manter um sistema imunológico saudável, apoiar a função dos vasos sanguíneos e prevenir lesões em vários órgãos.

Essa tecnologia pode abrir caminho para o desenvolvimento de uma nova terapia clínica para sepse que também pode ser aplicada em outros cenários relacionados à inflamação, como o tratamento com COVID-19. Um benefício adicional dessa terapia é a capacidade de tratar a infecção com quantidades menores de antibióticos, o que reduz seu uso excessivo. Mais pesquisas em modelos animais maiores serão necessárias antes que os ensaios clínicos em pessoas possam começar.

"As nanopartículas NAD(H) têm o potencial de tratar muitas outras doenças porque NAD(H) está envolvido com tantas vias biológicas. Há fortes evidências para o uso de NAD(H) como uma intervenção ou auxílio em doenças críticas," diz Gong. + Explorar mais

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